3. Взлет самолета

3.1. Разбег самолета

Рассмотрим разбег самолета с трехколесным шасси с передним колесом по твердой горизонтальной поверхности при отсутствии ветра. Примем также, что траектория разбега прямолинейна и лежит в вертикальной плоскости. Момент, действующий на самолет, считаем сбалансированным. На участке разбега самолет движется с ускорением. Коэффициенты трения передней и главных опор считаем одинаковыми.

Скорость отрыва определяется:

Приближенные значения t_P и L_P можно подсчитать по формулам

За среднюю величину перегрузки принимают

3.2. Пути сокращения дистанции разбега.

Как видно из выражения , основными средствами уменьшения являются:

1. Уменьшение скорости отрыва. Для этого необходимо увеличить C_yaотр, что видно из формулы V_отр. Для уменьшения C_yaотр применяют различные виды механизации (закрылки, предкрылки), крылья переменной стреловидности, сдувание, отсос пограничного слоя.

2. Увеличение за счет увеличения тяговооруженности. Это достигается применением форсажных режимов основных двигателей, а также установкой дополнительных источников тяги, в качестве которых могут применяться ракетные двигатели твердого или жидкого топлива (ускоритель).

3. Взлет против ветра. Имеем:

Если ветер встречный, то W>0 и дистанция разбега уменьшается. При попутном ветре W<0, следовательно, длина разбега будет увеличиваться.

3.3. Расчет воздушного участка при взлете

После отрыва самолет продолжает разгон от V_отр до безопасной скорости V₂ с одновременным набором высоты Н₂ =10,7 м.

Длину воздушного участка можно подсчитать, используя энергетический метод.

Полная энергия самолета в точке отрыва

В конце набора высоты имеем

Работа внешних сил в направлении движения

Длина воздушного участка

Скорость в конце набора должна быть

Принимаем наибольшее значение

Длина взлетной дистанции:

Потребная взлетная дистанция:

4. Посадка самолета

4.1. Воздушный участок

На этом участке происходит торможение самолета с V_сн≈V_э.п до V_посза счет работы силы лобового сопротивления. Придостижение V_пос пилот прекращает отклонение штурвала на себя, величина Y_a (вследствие дальнейшего падения скорости) становится меньше G_пос и самолет парашютирует на ВВП, касаясь его колесами шасси. Самолеты с хвостовым колесом одновременно, с носовым колесом – на главные колеса при несколько приподнятом носовом колесе (α=α_пос).

Траектория воздушного участка посадочной дистанции является криволинейной, однако ввиду малости углов наклона θ можно принять ее длину равной ее проекции L_ву, а расчет последней вести энергетическим методом.

Приравнивая изменение полной энергии самолета работе сил тяги и лобового сопротивления, получим:

Где К_ср – среднее аэродинамическое качество.

Скорость снижения самолета и посадочную скорость можно определить по формулам:

Значения К_ср, C_yaсн, С_уапос следует брать из аэродинамических характеристик самолета, полученных в посадочной конфигурации. Ориентировочно можно принять:

К_ср=6 – 7,5; С_уасн=(0,5 – 0,7)С_уаmax; C_yaпос=(0,7 – 0,85)С_уаmax

К_ср=6

С_уасн =1,32

C_yaпос=1,76