Авиационная и ракетно-космическая теплотехника. Введение в специальность Бурдаков В.П., страница 11

В авиации же сила сопротивления (у парашюта) или лодъемпал сила крыла или винта (планеры, самолеты, вертолеты и т.д.) действу- лтх Тип самолете ИЛ-62М (пассажирск.) ИЛ-2 (пзтурно- вик) Аи-225 «Мрияз ВМ-Т «Атлант« Як-3 (истребитель) Ту-204 (пассажирский) 53,12/12,35 /42,5 84/18„1/ 88,4 11,65/2,95/ 14,6 51,2/11,5/ 53,14 Размеры 1Й,Ь 8,48/— /19,2 46/13,9/42 165 190 Взлетная масса,т 6,06 2,66 600 93,5 Ускорение силы тяжести, м/с Плотность, кг/м Грузоподьем- ность, т 0,4 — 0,6 44 Скорость звука, и/с 21 до 250 0,4 Температура, К Давление, Па н/м Высоте, км 870 700 †8 Скорость крейсерская,км/ч до 400 550 660 810 — 850 9,81 1,347 1,16 1О 9,807 340 1,03 10 8000 10800 Потолок,м 9,776 0,414 299 0,27 ° 1О 223,1 10 Дальность по- лета, км 1700 !1050 4500 до 2200 2500 9,745 0,089 0,56 10 216,7 9,715 О,ОГ8 0,12 ° 10 ЗО Радиус дейст- вий,км до 400 до 1000 9,655 0,001 332 0,86 10 274,0 50 Продолжи- тельность по- лета,ч до 13 доз до б до 3 до 3 до 3 4,5 10 2,69 75 9,506 5,4 1О з 273 209,0 3,3 1О 100 Скороподьем- иость,м/с 220 240 150 Посадочная скорость, км/ч 220 120 1О Допустимый боковой ветер при посадке,м/с 17 17 1О 17 20 1981 1943 1988 Дата первого полета 1970 1939 1989 Экипшк, чел.

Длина, высоте и размах крыла самолета,м. 53 ет, как правило, против силы тяжести и создается за счет атмосферы, характеристики которой в связи с этим тщательно изучаются. Основные характеристики атмосферы приведены в табл.4. На практике пользуются подробным сводом разнообразных данных об атмосфере, называемых Международной стандартной атмосферной, или МЯА, а тисже дополнительными (отраслевыми или территориальными) стандартами, содержащими данные о ветрах, турбулентности, колебаниях термодинамических параметров и т.д. Таблица 4 Основные термодинамические параметры атмосферы Летно-технические характнеристики (ЛХТ) авиационных ЛА в известной степени стандартизованы (табл, 5).

Они определяются в процессе летно-доводочных испытаний и предъявляются в комиссию ИКАО (Международную организацию гражданской авиации) для получения сертификата на эксплуатацию и соответствие ЛТХ нормам летной годности (НЛГ). Для боевых ЛА ЛТХ называются летно-тактическими характеристиками, либо пользуются ТТХ, тактика-техническими характеристиками. Максимальная скорость полета — основная ЛТХ подавляющего числа ЛА. На рис.

11 представлены данные по увеличению скорости полета самолетов серии МиГ (Микоян и Гуревич). В числе главных проблем современного авиационного строительства ЛА следует отметить увеличение их транспортной эффективности (отношение массы транспортируемого на заданную даль- Таблице 5 Некоторые летно-технические характеристики авиационныхЛА ~ф хн,~ ОООО ЗООО оооо Ри«ы 7" ~'ь» ~в««Я~В»»«г «»»г»«' " «Г»»» «" я ЩО 1950 ИБО ИГО ИВО (990 ОООО Г ность коммерческого груза к взлетной массе) и увеличение скорости полета. Первая задача решается копструктивно-схемными методами, включая и повышение термодинамических и массовых характеристик двигателей, использование композитных материалов освоение новых сплавов и т.д. Вторая задача решается в основном теплофизическими методами, так как преодоление теплового барьера вслед за барьером звуковым требует как совершенствования методов теплофизических расчетов, так и методов и средств теплофизического эксперимента.

2.5. Ракета К.Э. Циолковского и космонавтика В 1883 г. русский ученый-самоучка К.Э.Циолковский написал работу «Свободное пространство», в которой дал описание реального с точки зрения технических возможностей космического корабля с ракетным двигателем, открыв тем самым целую новую эпоху жизни человечества — эпоху устремления в космическое пространство.

До К.Э.Циолковского мысли о возможности космических или ракетных полетов имели частное чисто техничесКое значение, не связанное с судьбой всей земной цивилизации-. в 1849 г. русский военный инженер И.И. Третесский высказал идею об использовании реактивных двигателей для приведения в движение ЛА легче воздуха, в 1865 г, выходят книги французских писателей-фантастов Ж Верна с<С Земли на Луну» и А.Эро «Путешествие на Венеру», в которых приводятся описания ракетных космических аппаратов в \ 1866 г. опубликована книга адмирала русского флота Н.М Соковнина «Воздушный корабль», в которой приводится конструкция ракетного аэростата, в 1867 г. русскому капитану артиллерии Н.А Телешову выдан французский патент на реактивный самолет «Дельта» (рис 12) с пульсирующим ВРД, в 1880 г.

русский изобретатель С.С Нежданоаский высказал мысль о возможности применения на ЛА ракетной топливной пары: керосин — азотная кислота, в 1881 г. приговоренный к смертной казни русский революционер и изобретатель Н.И Кибальчич выдвигает проект ЛА тяжелее воздуха с ракетным двигателем, в 1882 г. профессор Н.Е. Жуковский пишет статью «О реакции вытекающей и втекающей жидкости», ставшую основой для теоретического определения тяги реактивных и ракетных двигателей.

Ги. 7г Первый в мире полет ракеты с ЖРД произошел в 1926 г. Ее автор Р.Годдард (США). В Германии первая ракета с ЖРД конструкции И.Винклера взлетела в 1931 г. В России первый полет жидкостной ракеты с торидным РД конструкции М,К. Тихонравова произошел в 1933 г, Первый в мире полет человека на ЛА с ракетным двигателем (пороховым) был выполнен в 1929 г.

Ф.Штамером (Германия), а в 1939 г. был 'осуществлен первый полет ракетного самолета Э.Хейнкеля Не-176, оборудованного ЖРД. Через восемь месяцев после этого события состоялся первый полет ракетопланера РП- 318-1 конструкции С.П.Королева с включением ЖРД на высоте (летчик В.П.Федоров). Известно, что большинство аварий с ЖРД, а соответственно, и ЛА с ЖРД, случается в момент включения двигателя, поэтому полет РП-318-1 следует признать крупным достижением мирового значения. Лебединая песня советской космонавтики, чудо ХХ века — орбитальный корабль «Буран». Он полностью повторил все этапы полета РП-318-1: пассивный вывод на расчетную высоту, включение иа этой высоте ЖРД и переход с набором скорости на большую высоту, планирующий спуск в атмосфере, горизонтальная (по-самолетному) посадка.

1942 г. ознаменовался для ракетной техники началом летных испытаний стратегического оружия массового уничтожения — ракеты «Фау-2" конструкции В.ф. Брауна. В 1945 г. после победы над Германией из архивов немецкого ракетного центра Пееиемюнде стало известно о проводившихся работах по ЖРД тягой 200 т., по трехступенчатой ракете для запуска ИСЗ, по крылатым ракетам. 4 октября 1957 г. в СССР запущен первый в мире ИСЗ, а через месяц, 3 ноября, — второй ИСЗ с животным (собакой Лайкой) на борту. Началась зра освоения космоса. 12 апреля 1961 г. полетом Ю.А.

Гагарина на корабле-спутнике «Восток» началась эпоха пилотируемых космических полетов. В 1995 г. количество людей, побывавших в космосе, перевалило за 300 человек. классификааэ«РКЛА Таблица б Сформировалась космонавтика — род человеческой деятельности, направленной на решение совокупности технических, медико-биологических, организационных и других проблем, связанных с освоением космического пространства. Космонавтика — это наука и практика освоения космоса. Для современной космонавтики первостепенное значение имеют проблемы ее технического обеспечения. В будущем же центр тяжести может переместиться на научно-прикладные, экономические, биологические, общечеловеческие (глобальные) и другие проблемы. Заметим, что в США и ряде других стран прянята иная терминология — астронавтика, астронавт. Классификационная схема ракетно-космических ЛА (РКЛА) представлена в табл.

6 (три начальных уровня). Полная классификация включает восемь уровней — вплоть до типов РКЛА. Например, беспилотные РКЛА (1У уровень) включают ракеты, мины, снаряды, космические аппараты военного, гражданского или экспериментального назначения. Ракеты — это РКЛА, перемещающиеся под действием собственной тяги.

Мины перемещаются под действием усилий, создаваемых давлением газов от бортового источника в стволе или шахте. Шахтный старт относится именно к такому случаю, но основная роль современных шахт — защитная, а не динамическая, поэтому терман «мина» для таких ракет не применяется. Снаряды (Ч уровень) получают импульс от внешних средств: орудийный ствол, катапульта, пневматический, электродинамический, гидравлический ускоритель и т.д. Очевидно, что РКЛА с солнечным парусом — это снаряд, так как динамическое усилие он получает извне, от солнечного излучения.