A vízszintes repülés jellemzői
A képletből következik, hogy a kívánt sebesség értéke függ:
- a légi jármű súlyából;
-a szárnya területe;
- emelési együttható.
Ha egy állandó repülési magasságon (# 961; = const) egy meghatározott repülési tömeggel repül, a sebesség Vpotot csak a Cy felvevő tényező értéke határozza meg, és a támadási szögtől # 945;
A vízszintes repüléshez szükséges tolóerő a vízszintes repüléshez szükséges tolóerő.
A vízszintes repülés feltételei: Y = G, Pn = X. Ezután az első egyenlőséget a másodikig osztjuk meg
A képletből következik, hogy minél kisebb a légi jármű súlya és annál nagyobb a minősége, annál kisebb a vízszintes repüléshez szükséges tolóerő. Azt is mutatja, hogy a szükséges vízszintes repülési tolóerő a sebesség négyzetétől függ.
A vízszintes repüléshez szükséges hatalom a vízszintes repüléshez szükséges erő, adott támadási szögben.
Ezt a képlet határozza meg:
A képlet azt mutatja, hogy a szükséges teljesítmény függ azokra a tényezőkre, amelyeken a szükséges tolóerő és repülési sebesség függ: a repülési magasság (levegő sűrűsége), a légi jármű súlya, a légi jármű aerodinamikai minősége és az emelési tényező.
A szükséges teljesítmény nagyobb, annál nagyobb a súlya, annál kisebb a levegő sűrűsége és annál alacsonyabb a K aerodinamikai minősége. G = const és H = const állapot esetén a szükséges teljesítmény csak a támadás szögétől és ennek következtében a repülési sebességtől függ.
A súly hatása a vízszintes repülésre. A növekvő repülőgép súlyával a vízszintes repüléshez szükséges sebesség is növekedni fog a G1 / 2 arányban, vagyis ha a tömeg 4-szeresével nő, a kívánt sebesség kétszeresére nő.
A szükséges tolóerő a légi jármű tömegéhez viszonyítva is nő:
A szükséges teljesítmény Npop a G 3/2 arányban növekszik.
Probléma 1. Határozza meg a vízszintes repülés sebességét a föld közelében, ha a Cy = 0,8 együttható, és a szárnyon a fajlagos terhelés 160 kgf / m 2.
Megoldás: Votr = 20 m / s.
2. feladat: Határozza meg a vízszintes repüléshez szükséges tolóerőt 5 ° -os támadási szögben és 870 kgf
A megoldás. A repülőgép polárja szerint azt találtuk, hogy 5 ° -os támadási szög esetén az együtthatók értékei. Cy = 0,39, Cx = 0,045, ezért a minőség
Ezután a kívánt tolóerő értéke lesz:
3. feladat: A csapok 500 m tengerszint feletti magasságban repülnek, az első repülési súly 1240 kgf, a repülési sebesség V = 240 km / h. A repülés végén 80 kgf tüzelőanyagot fogyasztottak. Milyen nagyságú a szükséges vízszintes repülés sebessége ugyanazon támadási szögben és ugyanolyan repülési magasságban?
MegoldásA légi jármű tömegének meghatározása a kiégett fűtőelemek nélkül. 1160 kgf.
Határozzuk meg a szükséges sebességet a vízszintes repülés fenntartásához:
Válasz: A szükséges sebesség 225,6 km / h.
A magasság hatása a vízszintes repülésre. A repülési sebességet a műszerrel mérik (fordulatszámjelző, lásd a 2.7. Ábrát), amelynek érzékelője (mérőmező) reagál a sebességfej változására. A műszer nem a repülési sebességet, hanem a sebességfej értékét méri.
A nagysebességű fej feje q. a Vpr eszköz sebességének nevezik.
A repülőgép sebességét a levegőhöz képest valós sebességnek nevezzük. .
Mivel a levegő sűrűsége # 961; változik a repülési magassággal, akkor ugyanaz a nagy sebességű fej q = különböző magasságok esetén a valós sebesség Vist különböző értékeinek felel meg.
A készülék szabványos körülmények között kalibrálva van a talaj közelében. Ezért a műszer sebességének értéke megfelel a nagy sebességű fejnek =.
A Vpr és a Vist közötti kapcsolat létrehozásához az egyenlőséget kell használnunk:
ahol # 961; 0 - a levegő sűrűsége a talajon;
# 961; H - a levegő sűrűsége a jelenlegi magasságban H.
Az egyenlőségből következően:
- a sűrűség aránya a magasságban a sűrűségig a talajon.
Ezt az arányt nevezik magasságkorrekciónak.
Ugyanabban az arányban vannak a kívánt vízszintes repülési sebesség a jelenlegi magasságban VH és a talajon V0:
Így egy adott támadási szögben a növekvő magassághoz tartozó tényleges sebesség Vmp növekszik, míg a mért sebesség sebessége nem függ attól, hogy az csak a támadás szögétől és a Cy tényezőtől függ.
A növekvő tengerszint feletti magasságon a sűrűség r csökkenése a szükséges repülési sebesség növekedéséhez vezet a magassági korrekció arányában.
A szükséges vontatási erő a repülési magasságtól nem függ, mivel Pn = X. de a húzás ereje a vízszintes repülés magasságának növelésével egy adott műszer sebességgel nem változik, tehát PH = P0.
A szükséges repülési magasság növekedése a kívánt sebességgel arányosan növekszik: Nh = Pn Vn; N0 = P0 V0.
Következésképpen, ahogyan a vízszintes repülés sebessége is, a magasság korrekciójával arányosan növekszik a szükséges teljesítmény.
A támadási szög hatása a vízszintes repülésre. Ha megváltoztatja a támadási szöget, a Cy felvonó tényezője megváltozik. Kevesebb Su. annál nagyobb a repülés sebessége, és fordítva.
A legnagyobb Cymax-együtthatóval, azaz. A kritikus támadási szögben a Vpot minimális elméleti értéket ér el:
A Vminne-en való repülést megengedik a rázkódás, a törődés stabilitása és a repülőgép átszágosításának lehetősége miatt. Ezért gyakorlati körülmények között a minimális megengedett sebesség Vmin. a repülésbiztonság biztosítása.
Minimális támadási szögben # 945; Cxmin. ha a Cx húzási tényező minimális, akkor elérheti a vízszintes repülés maximális sebességét. A mozgás egyenleteiből a vízszintes repülés maximális sebességére vonatkozó képletet lehet kiszámítani:
A képlet azt mutatja, hogy a maximális fordulatszám akkor érhető el, ha a motor maximális fordulatszámon működik (a maximális Pmax szükséges tolóerővel).
A gyakorlatban a Vmax korlátozott az elméletileg elérhető értékkel összehasonlítva, mivel a legnagyobb sebességfejnél a légi jármű kialakítása nagy terhelésnek van kitéve, ami veszélyt jelent a szilárdságra nézve.
Következtetés. Az adott repülési tömeg és repülési magasság minden támadási szöge megfelel a vízszintes repülés bizonyos sebességének, tolóerejének és erejének.
Ezeket a függőségeket a Zsukovsky görbék grafikonjai mutatják be.
Egy repülőgép állandó állapotú kormányzási rendszerein a mozgás határparaméterei állíthatók be, amelyeken biztonságos repülés megengedett. Ezeket aerodinamikai számítással határozzák meg, vagyis egy légi jármű mozgását a külső erők hatása alatt. A járat távolságát és időtartamát külön számítják ki.
A légi járművek aerodinamikai számításának két módszere létezik - a vontatási módszer és a kapacitási módszer.
Mindkét módszer a szükséges és rendelkezésre álló kapcsolatok vagy a szükséges és elérhető kapacitások összehasonlításán alapul a vízszintes repülés módjában.
A N.E. Zhukovszkij 1900-ban, és a Pnotr (Nomp) és a Pp (Np) kombinált függőségeinek grafikus felépítésén alapulnak egy adott tengerszint feletti magasságú repülőgép valós repülési sebességén.
Zsukovszkij görbéi rajzokra. Ezek kombinált grafikus függőségek
a szükséges és rendelkezésre álló kapacitásokból a repülési sebességből
Ábra. 6.3 A rendelkezésre álló és szükséges légierő hatékonysága
A rendelkezésre álló 1 áramerősség az erőmű sajátossága a teljesítmény szempontjából (lásd a "Repülőgép erőműve" című 4.9.
A szükséges 2 teljesítmény görbéje lehetővé teszi a vízszintes repülés végrehajtásához szükséges teljesítményt egy adott magasságon és sebességen.
Az Np és a Nmont hatásköre közötti különbséget a felesleges hatalomnak nevezik # 916;
A rendelkezésre álló és szükséges kapacitás görbéin a vízszintes repülés jellemző sebességét találjuk:
- A maximális Vmax a támadási szögben # 945; Cxmin - az Nomp és az Np görbék metszéspontjánál az erőmű maximális működési módja (pont # 921; );
- Minimum Vmin a kritikus támadási szögben # 945; kr - a Nnotr = f (VGP) gráf érintkezési pontján az ordináták tengelyével párhuzamos egyenes vonal (pont # 921; # 921; );
-A legelőnyösebb VNV a legelőnyösebb támadási szögben # 945; нв - abban a pontban, amikor megérinti a grafikont az eredetb˝ol lev˝o egyenes vonallal (pont # 921; # 921; # 921; ). szög # 946; ebben a pontban van egy minimális érték: tg # 946; min = (Npot / V) min = G / Kmax;
Economic Vec a támadás gazdasági szögében # 945; ek - a Nintr görbe érintkezési pontjánál az abszcisszal párhuzamos vonalból (pont # 921; V). Ezen a sebességen a szükséges teljesítmény minimális, ezért a repülés minimális óránkénti üzemanyag-fogyasztással történik;
-Cruising V cr a motor cirkáló üzemmódjához (az Npot és az Nasp görbék V metszéspontja) Ez a sebesség (0,8 ... 0,9) Vmax.
A maximális és a minimális sebesség értékek közötti különbséget az egyensúlyi repülési sebesség tartománynak nevezzük # 916; V = Vmax - Vmin.
Ábra: A súly hatása a vízszintes repülés jellemzőire
A repülőgép repülési tömegének hatása a Zhukovsky görbéiből (6.4 ábra) becsülhető:
Amikor a repülés tömege G1-ről G2-re növekszik, a szükséges Vpot-sebességek a G 3/2 arányban nőnek. Következésképpen a sebesség minimális, a gazdasági és a legkedvezőbb növekedés.
A szükséges tolóerő és a szükséges teljesítmény is növekedni fog. A grafikonok azt mutatják, hogy a felesleges teljesítmény és a felesleges tolóerő, a sebességtartomány a repülőgépen csökken, mivel a maximális sebesség csökken.
Következésképpen a repülőgép tömegének növekedése a repülési jellemzők károsodását okozza a vízszintes repülés módjában, csökkentik a megengedhető sebességek és a repülési magasságok határértékeit.
A magasság hatása a vízszintes repülés jellemzőire
A repülési magasság hatását a vízszintes repülés jellemzőire a 6.5. Ábrán a Zhukovsky görbék mutatják.
- ha a repülési magasság megnövekedett (H> H0), a Vmax görbék metszéspontja balra tolódik, vagyis a repülőgép maximális sebessége csökken;
-A Vmin legkisebb fordulatszámnak megfelelő pont, # 945; jobbra vált, vagyis a kívánt sebesség Vmin értéke nő;
-Következésképpen a sebességtartomány csökken # 916; V = Vmax - Vmi. a vontatás feleslegessége # 916; P és kapacitások # 916, N;
-határok # 921; és # 921; # 921; A rendszereket nagy igénybevételnek teszik ki.
Ennek következtében a magasság növekedése a légi járat repülési jellemzőinek romlását eredményezi a vízszintes repülés módjában: a kormányozhatóság csökkenése. emelkedési ráta, repülési mennyezet, gazdaságosság.
-A Zhukovskogo görbéket grafikusan határoztuk korlátozó paraméterei létre repülőgép repülési módok: maximális és minimális sebesség sebességtartomány, felesleges tolóerő (vagy teljesítmény). A görbék a vonórudaknak általában épített repülőgép sugárhajtóműves motor, és a görbék a hatalom - a légi jármű PD;
-A görbék segítségével megállapíthatja a stabil és biztonságos repülési módokat.
-Zhukovskogo görbék lehetővé vizuálisan látni, hogy a változó vízszintes repülési jellemzőit változásától függően repülőgép tömeg, magasság, motor üzemmódban egy előre meghatározott állásszög és a sebesség. Abban a számítási képletet kaptuk, amely lehetővé tette ezeknek a repülési tényezőknek a hatását.