Аэродинамика самолета, страница 40

Ввод может быть резким и плавным.Рассмотрим плавный ввод.Пусть самолет летит в горизонтальной плоскости (горизонтальном полете), силы, действующие нанего, находятся в равновесии. Для ввода самолета в пикирование необходимо создать центростремительнуюсилу, искривляющую траекторию полета вниз. Она создается отдачей ручки управления от себя, при этомуменьшается угол атаки и подъемная сила Y становится меньше веса самолета G, под действиемцентростремительной силы траектория полета искривляется вниз (см.

Рис. 188). При отдаче ручкиуправления от себя на большую величину создаетcя момент, когда подъемная сила уменьшается до нуля ицентростремительной силой является вес самолета G, а при увеличении угла пикирования - составляющаявеса G sin θ . Другая составляющая G cos θ направлена по касательной к траектории полета, составляяразность с лобовым сопротивлением и сумму с тягой силовой установкой ( G cosθ + PМГ − X > 0 ), иявляется ускоряющей силой.По мере увеличения наклона траектории полета скорость на пикировании возрастает, так каксоставляющая веса G cos θ увеличивается, а составляющая веса G sin θ , центростремительная сила,уменьшается, траектория полета будет выпрямляться.

С нарастанием скорости сила лобового сопротивленияХ растет, тормозя движение. Как только угол пикирования достигнет заданной величины, ручку управлениянеобходимо задержать и на большую величину взять на себя. В противном случае за счет уменьшения углаатаки до отрицательной величины самолет продолжает увеличивать угол пикирования.Резкий ввод в пикирование. Возникает при резкой отдаче ручки управления от себя, при этом уголатаки становится отрицательным и возникает отрицательная подъемная сила (-Y).

В этом случаецентростремительной силой является (при малом угле атаки и ввода) сумма веса самолета и отрицательнойподъемной силы (G-Y), а при увеличении угла наклона траектории - (G sin θ -Y).Такой ввод уменьшает радиус кривизны траектории и применяется при выполненииакробатического пилотажа.Перегрузка при резком вводе в пикирование имеет отрицательную величину.При плавном вводе в пикирование летчик частично теряет ощущение весомости. По мереувеличения наклона траектории вниз возникает разница ускорений тела летчика и самолета.

Ускорениесамолета уменьшается вследствие роста лобового сопротивления воздуха, а ускорение тела летчика неиспытывает сопротивления воздуха и стремится падать с большим ускорением (поэтому у летчикапоявляется стремление валиться на приборную доску).При резком вводе самолета в пикирование летчик под действием силы инерции отделяется отсиденьяАЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА161ПРЯМОЛИНЕЙНЫЙ УЧАСТОК ТРАЕКТОРИИ ПИКИРОВАНИЯОн характеризуется тем, что на нем происходит разгон скорости самолета.Ускорение на пикировании, как правило, положительно. Самолет на пикировании увеличиваетскорость.

Так как на прямолинейном участке пикирования скорость, а вместе с нею и подъемная силавозрастают, то для обеспечения постоянства подъемной силы и прямолинейности траектории необходимопостепенно уменьшать углы атаки отклонением ручки управления от себя.Вывод из пикирования. При выполнении пикирования подъемная сила имеет малую величину илиотсутствует вообще (при отвесном пикировании), поэтому для вывода из пикирования необходимоувеличить подъемную силу, увеличив угол атаки отклонением ручки управления на себя.

Возрастая,подъемнаясиластановитсябольшесоставляющейвесасамолетаGcos θ .Поддействиемцентростремительной силы Рцс=У-G cos θ траектория пикирования искривляется, переходя вгоризонтальный полет. Чем больше взята ручка управления на себя, тем больше будет величинацентростремительной силы - тем меньше радиус кривизны траектории и потеря высоты на выводе. Привыполнении выхода из пикирования необходимо помнить, что чрезмерное взятие ручки управления на себяведет к чрезмерному увеличению перегрузок.При выводе из пикирования скорость, перегрузка, а, следовательно, и радиус кривизны траекториивеличины переменные.Потеря высоты на выводе из пикирования.

На практике большое значение имеет потеря высотына выводе самолета из пикирования. Желательно, чтобы потеря высоты была как можно меньше. Потерявысоты зависит от радиуса кривизны траектории полета, который, в свою очередь, зависит от скоростиполета и перегрузкиВ учебных целях на самолетах Як-52 и Як-55 пикирование выполняется на следующих приборныхскоростях:ввод - 140 км/ч;начало вывода-210 км/ч;вывод в горизонтальный полет - 280 км/ч.ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПИКИРОВАНИЯВвод самолета в пикирование выполняется на скорости 140 км/ч с разворота или с прямой, соборотами двигателя или без оборотов.Ввод самолета с разворота.

Перед выполнением пикирования осмотреть воздушное пространствов направлении пикирования, наметить ориентир для ввода. Установить скорость 140 км/ч.Координированным движением ручки управления и педалей ввести самолет в разворот с креном 35...45° внаправлении выбранного ориентира.В процессе разворота плавно уменьшить обороты двигателя, одновременно переведя самолет впикирование. К моменту окончания разворота угол пикирования должен быть заданный. Величину углапикирования контролировать по видимым частям кабины самолета относительно горизонта и поавиагоризонту, а также положению полукрыльев относительно горизонта.При пикировании появляется давящее усилие на ручке управления, которое возрастает сувеличением скорости полета (пикирования).

В течение пикирования не допускать кренов и разворотов,следить за высотой, скоростью полета.По достижении скорости начала вывода Vвыв, равной 210 км/ч, плавным движением ручкиуправления на себя начать вывод самолета в горизонтальный полет. При выводе из пикирования оборотыдвигателя увеличить до максимальных. Перегрузка не должна превышать 4-5 для самолета Як-52 и +9 длясамолета Як-55. Скорость вывода должна быть равной 280 км/ч.Ввод самолета в пикирование с прямой.

Перед выполнением пикирования осмотреть воздушноепространство, особое внимание уделить направлению ввода (прямо по направлению выполненияпикирования), определив, свободно ли оно. Наметить ориентир для ввода. Установить скорость 140 км/ч.Плавной отдачей ручки управления от себя (педали находятся в нейтральном положении) ввести самолет впикирование. Тенденцию самолета в процессе отдачи ручки управления от себя - отклоняться вправо,парировать отклонением левой педали.После установления заданного угла пикирования незначительно отклонить ручку управления насебя для прекращения дальнейшего увеличения угла пикирования.Величину угла пикирования контролировать по авиагоризонту, видимым частям кабины самолета иполукрыльев относительно горизонта. В процессе пикирования появляющиеся усилия на ручке управлениякомпенсировать отклонением ее от себя.

Отклонением ручки управления от себя достигается такжеуменьшение угла атаки и, как следствие, подъемной силы, которая увеличивается с увеличением скорости.АЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА162По достижении скорости 210 км/ч плавным движением ручки управления на себя начать выводсамолета в горизонтальный полет. При выводе из пикирования плавно увеличить обороты двигателя домаксимальных. Перегрузка при выводе не должна быть более +5 для самолета Як-52 и +9 - для самолета Як55.При выполнении пикирования не допускать:резкого изменения оборотов двигателя;понижения температуры головок цилиндров двигателя менее 120°С и температуры входящегомасла в двигатель ниже 40°С;непрерывной работы двигателя на оборотах более 83% в течение более 1 мин.При выполнении пикирования необходимо помнить, что наличие кренов и вращения самолетавокруг продольной оси, вызванное отклонением руля направления или элеронов, может привести к входусамолета в крутую спираль.

Вследствие чего самолет с трудом выходит из пикирования. Следовательно,если самолет не выходит из пикирования, необходимо проверить - нет ли крена, не вошел ли самолет вкрутую спираль. Контроль производить по видимым частям фонаря кабины самолета и полукрыльевотносительно горизонта (на самолете Як-52 также по авиагоризонту и указателю поворота и скольжения).Для вывода самолета из крутой спирали необходимо сначала убрать крен, а потом выводитьсамолет из пикирования.ХАРАКТЕРНЫЕ ОШИБКИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПИКИРОВАНИЯ:при вводе в пикирование с разворота не соблюдается координация движений рулями;перетягивание ручки управления на развороте приводит к потере скорости;резкая отдача ручки управления от себя - ввод производится с большой отрицательной перегрузкой;резкие движения рулями управления во время пикирования - не сохраняется угол пикирования;в процессе пикирования не контролируется положение самолета по авиагоризонту (на самолете Як52), положению полукрыльев и видимых частей кабины самолета относительно горизонта;пикирование выполняется с креном или углом, не соответствующим заданным;не контролируется высота при пикировании - вывод из пикирования производится на высоте нижезаданной;резкий вывод из пикирования с перетягиванием ручки управления - возникают большие перегрузки;замедленный вывод из пикирования - большое нарастание скорости самолета и большая потерявысоты;вывод из пикирования производится с разворотом - увеличивается потеря высоты на выводе.ГОРКАГорка-это кратковременный подъем с целью быстрого набора высоты.Горка состоит из трех элементов: ввод, прямолинейный участок, вывод (Рис.

189).Рис. 189 Схема сил, действующих на самолет на горкеАЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА163ВВОД В ГОРКУПусть самолет летит горизонтально, при этом все силы, действующие на самолет, находятся вравновесии. Для ввода самолета из горизонтального полета в горку необходимо создатьцентростремительную силу, искривляющую траекторию полета вверх. Искривление траектории полетавверх достигается плавным отклонением ручки управления на себя, тем самым увеличивается угол атаки и,как следствие, увеличивается подъемная сила, которая становится больше веса самолета (при малом угле θ )или его составляющей G cos θ .

Под действием центростремительной силы FЦСY - G cos θ траектория полетаискривляется вверх (в вертикальной плоскости). По мере искривления траектории вверх сумма тормозящихсил (X+Gsin θ >P) становится больше тяги силовой установки и скорость начнет быстро падать, чтоприведет к падению подъемной силы. Поэтому при вводе ручка управления должна отклоняться постепеннона себя, соразмерно увеличению угла траектории горки.Прямолинейный участок горки. По достижении заданного угла горки необходимо ручкууправления задержать и отдать немного от себя, с целью предупреждения дальнейшего увеличения углатангажаθ.На прямолинейном участке горки скорость уменьшается, следовательно, уменьшается подъемнаясила. Поэтому пропорционально уменьшению скорости необходимо увеличить углы атаки - подъемнуюсилу для сохранения условия прямолинейности движения - Y-G cos θ =0 .ВЫВОД САМОЛЕТА ИЗ ГОРКИДля вывода самолета из горки необходимо создать центростремительную силу, искривляющуютраекторию полета вниз в вертикальной плоскости.

Для этого необходимо ручку управления отклонить отсебя с целью уменьшения углов атаки - подъемной силы, что вызовет появление центростремительной силы,величина которой имеет отрицательное значение (Рц.с=Y-Gcos θ ).Вывод из горки в горизонтальный полет производится с перегрузкой от +1 до -3 и по временипродолжителен, что может привести к потере скорости и срыву в штопор. Уменьшение скорости на выводеприводит к снижению эффективности продольного управления и уменьшению продольной угловойскорости. Поэтому вывод из горки должен быть энергичным, но не резким.На самолетах Як-52 и Як-55 выполнение горки кратковременно и движения ручкой управления (насебя и от себя) следуют почти одно за другим (с интервалом не более 8 с). Поэтому необходимо учитыватьвлияние гироскопического момента воздушного винта при отклонениях ручки управления.При вводе в горку гироскопический момент воздушного винта стремится развернуть самолет влево,это отклонение необходимо парировать отклонением правой педали.При выводе из горки в ее верхней части, когда скорость значительно уменьшилась, влияниереактивного момента воздушного винта сказывается в большей степени.