Практическое занятие № 5 Понятие о перегрузке

Перегрузкой, действующей на ЛА, называется отношение векторов пол-ной аэродинамической силы и силы тяги ЛА к вектору силы тяжести:

n = ^Ra_mg^+P .

Вектор перегрузки характеризует маневренность ЛА, так как он учитыва-ет величину и направления сил, изменяя которые , можно управлять полетом. Перегрузка — безразмерная величина, выражается положительным или отрица-тельным числом в зависимости от направления действия сил. Полная перегруз-ка определяется по формуле

n = n_xa² + n²_ya + n_za² ,

где nxa, nya, nza – проекции вектора перегрузки на оси скоростной системы ко-ординат, называющиеся тангенциальной, нормальной скоростной и боковой перегрузками соответственно.

Решите задачи.

1. Определить полную перегрузку самолета, если перегрузки в направле-нии осей х, у и z соответственно равны: n_x = 0,3; n_y = 0,95; n_z = 0,1.

2. Определить величину перегрузки n_y и полной перегрузки в центре тя-жести ЛА в горизонтальном прямолинейном полете, если а) n_x = 0,25; б) n_x = — 0,25.

3. Определить перегрузки n_x, n_y, силу лобового сопротивления Х_а и по-требную тягу двигателей Р для ЛА с полетной массой 14000 кг при установив-шемся горизонтальном полете, если аэродинамическое качество ЛА К = 13.

4. Определить перегрузки n_x, n_y, полную перегрузку n, подъемную силу Y_а и потребную тягу двигателей Р для ЛА с полетной массой 15000 кг при установившемся горизонтальном полете, если аэродинамическое качество ЛА

• = 13.

5. Определить величину перегрузки n_y и полной перегрузки в центре тя-жести ЛА в горизонтальном прямолинейном полете, если n_x = -0,3.

6. Определить величину подъемной силы ЛА, если его масса равна 30000 кг, а перегрузка n_y в центре тяжести составляет 0,8.

Ответьте на вопросы. (Если ответить на вопрос сразу затруднительно, то необходимо нарисовать ЛА на заданном этапе полета, указать действующие на него силы и записать выражения для проекций вектора перегрузки на оси координат.)

1. Какие значения имеет перегрузка в направлении оси у в следующих случаях полета:

— горизонтальный прямолинейный полет;

— перевернутый горизонтальный прямолинейный полет;

— отвесное пикирование.

10

2. Какие значения имеет перегрузка в направлении оси х в следующих случаях полета:

— установившийся горизонтальный прямолинейный полет;

— установившееся отвесное пикирование;

— отвесное пикирование при Р = Х.

2. Какие значения имеет полная перегрузка в следующих случаях:

— установившийся горизонтальный прямолинейный полет;

— прямолинейный набор высоты с постоянной скоростью;

— прямолинейное снижение с постоянной скоростью.

Практическое занятие № 6 Определение летно-технических характеристик самолета

Летно-технические характеристики (ЛТХ), относящиеся ко всему полету или его этапам, характеризуют возможности ЛА и его соответствие тактико-техническим требованиям. ЛТХ включают:

• диапазон высот и скоростей, в которых возможен безопасный полет,

• дальность и продолжительность полета в зависимости от массы полезной нагрузки и количества топлива,

• маневренные характеристики,

• взлетно-посадочные характеристики.

Помимо этого в ЛТХ входит ряд технических показателей, описывающих грузоподъемность самолета, его эксплуатационные особенности (класс аэро-дрома, время наземного обслуживания и т.п.), уровень безопасности, комфорта и т.д.

Для расчета дальности и продолжительности горизонтального полета необходимо знать массу топлива и часовой или километровый расход топлива:

^{сh = С р m g} - часовой расход топлива;

К

^{ck = С р m g} - километровый расход топлива.

3.6 КV

Важной эксплуатационной характеристикой двигателя является расход топлива на единицу тяги двигателя за 1 час его работы – удельный расход топ-лива Ср [кг/(Н ч)]. Он зависит от типа двигателя, режима его р аботы, высоты и скорости полета, а также от его технического совершенства.

Расчет летно-технических характеристик ЛА в установившемся движении (т.е. при V=соnst) удобно строить на сравнении значений параметров, необхо-димых (потребных) для обеспечения заданного режима полета с их максималь-ными (располагаемыми) значениями. Метод, основанный на сравнении величин потребной и располагаемой тяг, является основным методом аэродинамическо-го расчета самолетов С ТРД и называется методом тяг Н.Е. Жуковского . Распо-лагаемая тяга Рр – это суммарная тяга всех двигателей ЛА на данном режиме полета (высоте и скорости). Потребная тяга Р_п для установившегося горизон-

11

тального полета подбирается летчиком из условия Р = Ха и не должна превы-шать располагаемой.

Решите задачи

1. Определить скорость и потребную тягу горизонтального полета само-лета, летящего на высоте 500 м на наивыгоднейшем угле атаки, если поляра за-дана уравнением С_ха=0,017 + 0,053С²_уа, m = 45 000 кг, S = 112,5 м².

2. Максимальная скорость самолета по условиям прочности ограничена скоростным напором q_пред = 17 кПа. Какова предельно допустимая приборная скорость полета самолета у Земли и на высоте Н = 12000 м?

3. Максимальная скорость самолета по условиям управляемости ограни-чена числом М_пред = 0,82. Какова максимально допустимая скорость полета, обусловленная этим ограничением, на высоте 5 и 11 км?

4. По приведенным на рисунке кривым потребных тяг определить аэро-динамическое качество самолета для скорости, указанной преподавателем, при m =14300 кг на высотах Н = 0; 2; 4; 6; 8; 10 км. Постройте график зависимости качества от высоты. В чем причина роста К при увеличении Н полета?

5) Определить часовой и километровый расходы топлива самолета с ТРД при полете на высоте Н = 0 с наивыгоднейшей скоростью, если поляра ЛА определяется зависимостью Cxa = 0.017 +0.057Cya², удельная нагрузка m/S = 408 кг/м², удельный расход топлива на обоих режимах одинаков и равен суд = 0,10

кг/(Н ч), m_ЛА = 40 т.

12