Аэродинамика самолета, страница 21

Для этого необходимо:- для уменьшения кренящего момента во время разбега отклонять ручку управления противнаправления ветра, а для предупреждения разворота самолета отклонить руль направления по ветру (ветерсправа - дать левую ногу);- по мере увеличения скорости на разбеге и повышения эффективности элеронов и рулянаправления угол их отклонения следует постепенно уменьшать с таким расчетом, чтобы сохранитьзаданное направление взлета и произвести отрыв самолета без крена;- отрыв самолета производить на несколько увеличенной скорости (на 5-10 км/ч), не допускаяповторного касания самолета колесами земли во избежание бокового удара шасси о землю;- после отрыва самолета от ВПП борьбу со сносом до высоты 50 м вести созданием крена противветра и отклонением руля направления по ветру; с высоты 50 м борьбу со сносом вести углом упреждения.ВЗЛЕТ АЭРОПОЕЗДАВзлет аэропоезда, состоящего из самолета-буксировщика и планера (или планеров),характеризуется тем, что из двух или более летательных аппаратов, взлетающих в одном аэропоезде, толькоодин из них имеет двигательную установку, создающую тягу (Рис.

109). Процесс взлета аэропоездаусложняется тем, что уменьшается общая тяговооруженность, увеличивается суммарное сопротивление, врезультате чего ускорение на разбеге уменьшается.Составим уравнение движения аэропоезда вдоль оси X.Px − Qc − Fc − QПЛ − FПЛ =GаiX ,g(7.16)где Ga=Gc+GПЛ - суммарный вес аэропоезда;FС, FПЛ - сила трения колес самолета и планера о землю;Qс, Qпл - лобовое сопротивление самолета и планера;Рх - тяга, развиваемая двигательной установкой самолета-буксировщикаАЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА91Рис. 109 Взлет аэропоездаИз уравнения (7.3) найдем ускорение на разбеге⎡ P − (Q + F )C − (Q + F )ПЛ ⎤iX = g ⎢ X⎥.Gа⎣⎦ (7.17)Из анализа формулы можно сделать следующие выводы:- тяговооруженность аэропоезда меньше вследствие увеличения суммарного веса при неизменнойсиле тяги;- ускоряющая сила дополнительно уменьшается на величину (Q+F)пл.Все это приводит к тому, что аэропоезд по сравнению с одиночным самолетом будет иметьменьшее ускорение на разбеге.

Уменьшение ускорения отразится на длине разбега, которая согласноформулеLP =2υ СТР2iCP , будет возрастать.Летчик самолета-буксировщика должен знать особенности взлета аэропоезда и учитывать их приполетах.СКОРОСТЬ ОТРЫВАСкорость, которую самолет должен иметь для обеспечения безопасного отделения самолета отземли, называется скоростью отрыва.Скорость, при которой самолет уже может лететь, есть минимальная скорость, соответствующаякритическому углу атаки, когда коэффициент подъемной силы Су достигнет максимума.Вследствие того, что здесь самолет неустойчив и плохо управляем, отрыв производится на скоростибольше минимальной приблизительно на 15% (Vотр==1,15 Vмин). Для самолета Як-52 Vмин==104 км/ч,скорость отрыва Vотр==120 км/ч, для Як-55 Vмин==80 км/ч, скорость отрыва Vотр==100 км/ч.В момент отрыва нормальная реакция земли равна нулю, поэтому условие отрыва будет иметь видG = Y = CyОТР2ρVОТР2S,(7.18)откудаVОТР =2G.ρCyОТР S(7.19)GИз формулы (7.19) видно, что скорость отрыва тем больше, S чем больше удельная нагрузка накрыло - и чем меньше плотность воздуха и коэффициент подъемной силы при отрыве.Плотность воздуха определяется атмосферными условиями и зависит от высоты расположенияаэродрома над уровнем моря.Летом плотность воздуха меньше, следовательно, и скорость отрыва больше, чем зимой.На высокогорном аэродроме плотность воздуха меньше, поэтому скорость отрыва здесь больше,чем на аэродроме, расположенном на уровне моря.Величина СуОТР определяется по значению взлетного угла атаки, на котором происходит отрыв, сучетом влияния близости земли.

Так как взлетный угол атаки меньше критического, то СуОТР < Су,МАКСпримерно на 15%.АЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА92При взлетном угле атаки коэффициент подъемной силы с учетом влияния земной поверхностисоставляют для самолета - Як-52 СуОТР = 1,26 при скорости отрыва Vотр=120 км/ч и для самолета - Як-55СуОТР = 1,3 при скорости отрыва Vотр = 100 км/ч.ВЛИЯНИЕ ВЕТРА НА ВЗЛЕТ САМОЛЕТАВзлет самолета, как правило, выполняется против ветра, так как встречный ветер сокращает разбеги взлетную дистанцию и облегчает управление самолетом.Скорость отрыва самолета Як-55 составляет Vотр = 100 км/ч, а самолета Як-52 = 120 км/ч.

Этозначит, что крылья самолетов будут обдуваться встречным потоком с соответствующими скоростями, наэтих скоростях подъемная сила уравновесит вес самолета, который в данный момент оторвется от земли.Рассмотрим взлет самолета при встречном ветре U=36 км/ч. Это значит, что когда самолет стоит настарте, то он уже обдувается встречным потоком воздуха со скоростью 36 км/ч. Так как для отрыва самолетаот земли необходима скорость Vотр = 100 км/ч (Як-55) и Voтp =120 км/ч (Як-52), то, следовательно, нехватает скорости для самолета Як-55, равной разности (100-36=64 км/ч), для Як-52-(120-36=84 км/ч). Такимобразом, при разбеге против ветра самолет оторвется уже в тот момент, когда его скорость относительноземли будет составлять 64 км/ч для самолета Як-55 и 84 км/ч - для Як 52.При взлете с попутным ветром картина будет обратная.

Когда самолет достигнет скорости 36 км/чотносительно земли, то относительно воздушного потока его скорость будет равна нулю (V=0). А так какдля отрыва необходима скорость Voтp = 100 км/ч (Як-52) и Voтp = 120 км/ч (Як-55), то самолет долженувеличивать скорость, и поэтому его скорость относительно земли будет равна (100+36=136 км/ч) длясамолета Як-55 и (120+36=156 км/ч) -для Як-52.Формула длины разбега с учетом попутного или встречного ветра будет иметь видLОТР =(VОТР ± U ) ,2ixСР(7.20)где знак минус говорит о том, что взлет производится против ветра.Как видно из задачи, длина разбега против ветра меньше, чем по ветру. Длина других этаповвзлетной дистанции при взлете против ветра тоже уменьшает путевую скорость самолета, а во втором увеличивает.При взлете против ветра самолет лучше управляется, чем при безветрии, так как уже в самом началеразбега обдувается встречным воздушным потоком.При взлете по ветру, наоборот, в начале разбега самолет плохо слушается рулей, так как обдуввстречным потоком начинается лишь спустя некоторое время после начала разбега (когда скоростьдвижения самолета по земле станет равной или больше скорости ветра).

Кроме того, попутный ветерослабляет эффект обдувки рулей струёй от воздушного винта до тех пор, пока скорость самолета достаточноне возрастет. Это обстоятельство, а главным образом увеличение длины разбега, приводит к непригодностивзлета по ветру, а иногда и опасным. Поэтому взлет необходимо осуществлять против ветра, особенно есливетер сильный.АЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА93ВЗЛЕТ САМОЛЕТА Як-52 ПРИ БОКОВОМ ВЕТРЕНа самолете Як-52 взлет при боковой составляющей ветра более 6 м/с (под углом 90°) запрещается.Боковой ветер 2 м/с не вызывает осложнений в технике выполнения взлета.

При боковом ветреболее 2 м/с выполнение взлета имеет некоторые особенности и требует повышенного внимания,своевременных и правильных действий со стороны летчика.При боковом ветре во время разбега самолет испытывает боковое давление, т. е. движетсяотносительно воздушного потока со скольжением. Угол скольжения обозначается β (Рис. 110).В результате действия бокового давления на самолет действует боковая аэродинамическая силаΖби кренящий момент МКР(МХβ).Боковая силаΖб приложена в боковом фокусе самолета позади центра тяжести. Она стремитсяискривить траекторию движения (по ветру) и создает путевой момент Myβ, разворачивающий самолетнавстречу ветру.Разные силы трения левого и правого колес создают путевой момент MУтр.

В данном случае Fтр>Fтрпр за счет момента крена МХβ. Момент Myтр направлен в противоположную сторону моменту МХβ. Приразбеге МХβ > Мутр, причем при увеличении скорости МХβ растет, a Myтр уменьшается и самолет всесильнее стремится развернуться против ветра.Стремление самолета развернуться против ветра летчик парирует в первой половине разбегараздельным торможениемРис. 110 Схема сил, действующих на самолет Як-52 при разбеге с боковым ветромРис.

111 Схема сил, действующих на самолет при устранении сноса скольжением колес, а во второйполовине разбега - отклонением руля направленияАЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА94Кренящее воздействие бокового ветра летчик парирует отклонением ручки управления (элеронов) вту сторону, откуда дует ветер. Отклонение элеронов создает путевой момент за счёт разных лобовыхсопротивлений полукрыльев, который помогает моменту от руля направления. По мере увеличенияскорости и повышения эффективности элеронов ручка управления возвращается к нейтральномуположению (во избежание отзыва самолета с одного колеса).Боковая аэродинамическая сила Zб на разбеге частично уравновешивается боковой силой реакциитрения колес Zn, .а при отклонении летчиком руля направления для парирования разворота самолета еще исилой Zк.