Основы гидроавиации (Волков Г., 1940 - Основы гидроавиации), страница 12

6 Для лучшего отрыва стараются центр величины сдвинуть так, чтобы гидро- А гв самолет плавал с ПРипоД- Рне. 77. Центр тянестн отнесен ва редан, пятым носом; тогда он авто- для во~ела необлоднао вовдействне ртлен матически при разбеге прис вн сота мет нужный диферент. По мере увеличения скорости разбега гидродинамические силы возрастают, и под их действием диферент гидросамолета изменяется; одновременно гидростатические силы уменьшаются и оказывают все меньше и меньше влияния на положение гидро- самолета. Если вертикальная составляющая сопротивления воды находится на одной линии с центром тяжести гидросамолета, то диферент гидросамолета во время разбега останется неизмеи— ным (рис. 76).

Рне. то. Сала, действгвпцне на гндросанолет прн равбегв Рнс. 76. Норнальное, полоненне центра тя места гадросааолста относятельно редааа дгФее К 00 о й 00 Н 40 и г0 на Убо ~р,ф, й 0Ч 0 0 и и 00 00 00 ач 40 усек. д репи е иапееега рече пваоео еаео Рис.

78. Характераетика поведеиие аодочиого гидро- самолета при ведете: а в активкое управвеаке ручкой; б — ручка откдо- иека иавад Из диаграммы видно, что влияние рулей сказывается вскоре после начала разбега, особенно 'если они расположены в струе винта. Перед выходом на редан рули могут дать продольные раскачивания самолета, а во время бега на рсдане изменять диферент в значительных пределах. Гидросамолет, имеуоуции хороупие обводы и правильную центровку, совершает разбег без участия рулейу"'и лишь иногда необходимо искусственное раскачивание для облегчения выхода на сдан и легкого подрыва при отрыве от воды. ри скольжении на редине (гидропланаже) может случиться, что самолет оторвется от воды раньше, чем достигнет взлетной скорости; тогда он снова касается воды (барс), при этом все его части испытывают значительные перегрузки, а иногда при потере око ости самолет может скользнуть на крыло и упасть в воду.

г арсы могут быть вызваны также продольным колебанием— наличием волн, особенно если период колебаний гидросамолета совпадает с волновыйуи ударами, а также неправильными действиями летчика, раскачавшего гидросамолет или прижавшего сильно носовую часть лодки (дал ручку жного от себя). 70 При положении ЦТ сзади редана вертикальная составляющая сопротивления воды создает кабрирующий момент и вызывает необходимость при разбеге большого отклонения руля высоты ' и еще большее увеличение водяного сопротивления (рис.

77). Совершенно ясно, что момент от действия руля высоты при этих сравнительно еще небольших скоростях должен получиться достаточной величины, чтобы противодействовать пикирующим моментам гидродинамического сопротивления. Эффективность работы рулей высоты по американским исследованиям разбега гидросамолетов с различными положениями рулей изображена на рис. 78, причем во всех случаях дается изменение диферента гидросамолета.

р Тот же эффект получается, если ЦТ гидросамолета оказался выдвинутым слишком вперед относительно редана (рис. тэ), или фюзеляж расположен неправильно относительно поплавков, или, наконец, моменты действующих сил и реакции дают невыгодный диферент. Рнс. 7Н Цеилр влиеслв лндросамслела вн- нссен олиосвлельно редона санином вперед Неправильно выбранная форма лодки, а особенно слишком большая реданная поверхность, дающая повышенный гидродинамический эффект, может создать постоянное стремление гидро'самолета к барсам при разбеге.

Устранить это стремление в зависимости от его причины 'можно или при помощи перемещения ЦТ, нли правильной работой рулями. 9. Влияние глубины акватории иа взлет г Как показали исследования над движением судов на мелководье, волновое сопротивление на малых скоростях почти что ничем не отличается от сопротивления их движению на глубокой воде. С увеличением же скорости движения волновое сопроряе га га го Ю а ге га ЗП га ЕО Ла ааи усм Рис. 80.

Водяное соировнвленве прв двнменнв судна на мелвоводье и иа глубовоа воде тивление лодки значительно увеличивается, а следовательно, взлетная характеристика гидросамолета изменится н избытка тяги для выхода на редан может оказаться недостаточно. На рнс. 80 показан характер кривых волнового сопротивления при движении судна на мелководной и на глубокой воде. По оси ординат отложены величины водяного сопротивления, а по оси абсцисс — скорости. Из сравнения кривых сопротивления на мелководье и на глубокой воде становится совершенно очевидным большое значение глубины акватории для обеспечения нормальных уеловий взлета гид осамолетов. арактер волнообразовання определяется числом где е — скорость движения, у в земное ускорение, а — глубина воды.

Максимум сопротивления примерно соответствует скорости е=)/д а, затем оно несколько понижается и далее снова увеличивается, но уже оставаясь по величинб меньше сопротивления на глубокой воде. Оказывается, что при =. (0,7 Уу Ъ волнообразованне на мелководье почти такое же, как и на глубокой воде; с приближением значения этого числа к единице угол между линней расположения гребней расходящихся волн и направлением движения близок к 90о (рис. 81). При система периодических воли исчезает, а за кормой появляется одна поперечная волна, вызывающая значительное увеличение сопротивления. За точкой максимальной величины сопротивления поперечная волна исчезает, а вновь появляется система расходящихся волн, гребни которых имеют вид кривых линий (рис. 82), начинаются у носовой оконечности и расположены выпуклостью наружу.

Однако изложенное выше применимо к решению задачи об увеличении волнового сопротивления при движении корабля, что же касается влияния глубины акватории на взлет гидросамолета, то можно делать лишь некоторые качественные 72 сравнения, так как этот вопрос еще в достаточной мере ие изучен. ° ьь При определении минимально необходимой глубины акватории следует по возможности точно установить: а] основной горизонт, от которого ведется отсчет глубин; б) наибольшую осадку й, гидросамолета с учетом возможной его перегрузки (до 20о1о); в) необходимые и достаточные в местных условиях запасы глубин под килем. Рис. 81.

Вотносбрававанае црн дввиевва судна на ведководье до вратачесвой своростн Рис. 8й Вовнообратовавне прн дописана судна на кеткоеодье прв арктической скорости (а) н оа нрнтвческой саоростьв (б) Определение основного горизонта зависит от амплитуды колебания уровня моря, При незначительности колебаний (примерно не более О,б м) за горизонт может быть принят либо наинизший уровень, либо ординар, отвечающий среднему уровню за ряд лет, или какой-либо уровень между наинизшим и ординаром, по возможности близкии к первому.

Запас глубин под килем зависит от: а) й, — осадки гидросамолета с полным грузом; б) тот в запаса под килем при движении с малой скоростью (эта величина принимается при слабых размываемых грунтах в 0,1ь — 0,8 дв при плотных песках и глинах средней плотности 0,3 — 0,4 до и при' неразмываемых плотных грунтах и скале в о,в — о,в м); 73 в) Ь,— дополнительного запаса при движении с большими скоростямэ~~ г) Ь4 — запаса на отложение наносов ~величина Ь4 определяется по наблюдениям над заносимостью в данном месте побережья); д) Ьз — запаса на волнение, которое принимается равным половине высоты волны, наблюдаемой в данном районе.

Таким образом, обозначив через Н минимальную глубину акватории, имеем: Н=Ь,+Ь,+Ь,+Ь,+Ь, (33) Поскольку достаточно точно обосновать выбор величины Ь, не представляется возможным, для предварительных подсчетов можно рекомендовать брать Ь,= Ь, с последующей экспериментальной проверкой его. Глава Т1 ПОСАДКА- 1. Явления, происходящие при посадке При посадке все явления происходят в порядке, обратном взлету, поэтому все отмеченное нами при исследовании взлета будет справедливо и в случае посадки. Новым является только момент касания гидросамолетом поверхности воды. При приближении кромки редана к водной поверхности днище гидросамолета все больше погружается в воду и медленно затормаживает скорость гидросамолета благодаря растущему сопротивлению-его продвижению и одновременному уменьшению подъемной силы крыльев.

Сопротивление, тормозящее движение гидросамолета, зависит в этом случае не только от водяного сопротивления, но еще и от затраты энергии на сообщение ускорения определенной массе воды, вызванного погружением в воду движущегося тела. Если днище очень быстро погружается в воду, что обычно бывает при посадке на встречную волну, то усилие на придание массе воды ускорения становится настолько большим, что во много раз превосходит водяное сопротивление. После касания поверхности воды гидросамолет скользит по ней до тех пор, пока скорость движения не окажется ниже критической скорости, а затем начинает постепенно погружаться в воду до нормального водоизмещения и таким образом переходит в состояние плавания.