Аэродинамика самолета (561545), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Изменение режима работы двигателя (силовойустановки) в значительной мере влияет на характер штопора. Особенно влияние сказывается на самолетеЯк-52, имеющего децентрацию тяги силовой установки. Вывод самолета из штопора облегчается путемувеличения оборотов двигателя, так как сила тяги создает пикирующий момент, который такжеувеличивается за счет момента от действия струи воздушного винта на горизонтальное оперение, т. е.увеличение оборотов двигателя создает у самолета стремление уменьшить угол атаки, что облегчает выводсамолета из штопора.Основание действия рулями управления на выводе из штопора.
Основной причиной штопораявляется самовращение крыла на закритических углах атаки, поэтому для вывода самолета из штопоранеобходимо уменьшить угол атаки до величины, меньшей αкр, при котором самовращение невозможно.Это достигается отклонением ручки управления от себя. Но вывод из штопора только отклонениемручки управления от себя практически невозможен, так как момент от руля высоты недостаточен дляпреодоления центробежного кабрирующего момента. Поэтому необходимо предварительно отклонениемруля направления против штопора создать внутреннее скольжение, тем самым уменьшая величинуцентробежного кабрирующего момента. При выводе из плоского штопора отклонением ручки управленияАЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА139(по элеронам) в сторону вращения устраняется скольжение на внешнее полукрыло, которое возникает врезультате действия момента, создаваемого разностью лобовых сопротивлений левого и правогополукрыльев.Рис.
168 Поле зрения и направление взгляда летчика при правом штопореФИГУРЫ ПРОСТОГО ПИЛОТАЖАКРИВОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕОвладение фигурами простого, сложного и высшего пилотажа (прямого и обратного) для летчикаимеет большое значение, так как пилотаж вырабатывает у него способность быстро и правильно определятьположение самолета в пространстве, воспитывает смелость, уверенность в своих действиях.Пилотажем называется маневрирование самолета с целью выполнения определенных фигур ввоздушном пространстве.Пилотажные свойства самолета оцениваются способностью его в кратчайшее время изменитьположение в пространстве, величину и направление скорости полета.
Изменение величины и направленияскорости полета достигается увеличением или уменьшением тяги двигателя, силы лобового сопротивлениясамолета, а также изменением угла атаки.При выполнении пилотажа происходит искривление траектории полета в горизонтальной ивертикальной плоскостях.По степени сложности пилотаж подразделяется на простой, сложный и высший (прямой иобратный).К фигурам простого пилотажа относятся: вираж, горизонтальная восьмерка, спираль,пикирование, горка с углами до 45°, боевой разворот.К фигурам сложного пилотажа относятся: переворот, петля, полупетля, пикирование и горка суглами до 60°, горизонтальная управляемая и штопорная бочка, переворот на горке, управляемые иштопорные вращения на углах до 60° вверх и вниз.К фигурам высшего прямого и обратного пилотажа относятся все остальные фигуры пли ихкомбинации, включенные в каталог фигур.
В каталог фигур включено около 15 тысяч фигур и ихкомбинаций. Из этих фигур составляются обязательная, произвольная и темная программы соревнованийвсех рангов по высшему пилотажу на поршневых самолетах.На самолете Як-52 согласно КУЛП-САО-С-86 предусмотрено выполнение на малых и среднихвысотах простого, сложного и частично высшего пилотажа, а также элементов обратного пилотажа.АЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА140На самолете Як-55 согласно КУЛП-САО-С-86 предусмотрено выполнение на малых и среднихвысотах простого, сложного и высшего (прямого и обратного) пилотажа.Вертикальные маневры на самолетах Як-52 и Як-55 выполняются в основном за счет запасаскорости, а также и за счет силовой установки.При выполнении пилотажа следует помнить, что каждой скорости полета соответствуетопределенная нагрузка, при которой происходит сваливание (срыв) самолета.При перетягивании ручки управления срыв происходит без предупредительной тряски сэнергичным накренением и опусканием капота самолета.В процессе пилотажа необходимо выдерживать рекомендуемые скорости.
Это особенно важно привыполнении учебных полетов курсантами и спортсменами первого и второго годов обучения, у которыхопыт выполнения пилотажа еще мал.Для самолета Як-52 установлена минимальная скорость выполнения пилотажа, которая равна 140км/ч.Для ускорения ввода в фигуры пилотажа разгон самолета следует производить не в режимегоризонтального полета, а на снижении, чтобы быстрее набрать скорость для выполнения очереднойвосходящей фигуры пилотажа и на нисходящей части предыдущей фигуры не допускать снижения оборотовдвигателя менее 82%. Увеличение оборотов на пикировании (снижении) необходимо начинать при угле35...45° с таким расчетом, чтобы ввод в очередную фигуру начинался с горизонтального полета подостижении заданной скорости и при максимальных оборотах двигателя.При выполнении фигур пилотажа особо важное значение имеет осмотрительность, обеспечивающаявысокое качество выполнения фигур, а также безопасность полетов.Маневренные качества самолетов определяются величиной силы тяги двигателя, аэродинамическимкачеством, эффективностью рулей и величиной допустимых перегрузок, которые вместе взятые зависят отскорости и высоты полета.
Следовательно, маневренные качества самолета изменяются при изменениивысоты и скорости полета.ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О КРИВОЛИНЕЙНОМ ПОЛЕТЕРассмотренные ранее горизонтальный полет, подъем и снижение относятся к установившимсяпрямолинейным видам полета, так как действующие аэродинамические силы находятся в равновесии.
Этивиды движения являются частными случаями, так как в реальных условиях самолет меняет направление какв горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.Для выполнения криволинейного движения необходима центростремительная сила Fцс, котораяявляется нормальной составляющей к траектории движения и направленной к центру кривизны. Отвеличины этой силы зависит кривизна траектории полета (Рис.
169). Центростремительная сила Fц.свызывает нормальное ускорение JH, определяемое по формуле:jH =V2r(11.1)где V - скорость полета по траектории; r - радиус кривизны.Рис. 169 Искривление траектории центростремительной силой Fц сВ динамике полета самолета для расчета траектории движения используют траекторную системукоординат, в которой начало координат находится в центре тяжести самолета, ось Х направлена по векторускорости, ось Y перпендикулярна к оси Х и находится в вертикальной плоскости, проведенной через векторскорости, ось Z перпендикулярна вертикальной плоскости и всегда занимает горизонтальное положение иобразует с осями Х и Y прямоугольную систему координат.Следовательно, для определения основных параметров траектории криволинейного движениясамолета в траекторией прямоугольной системе координат необходимо знать значения ускорений jx, jy, jz,где jx - ускорение, направленное по касательной к траектории движения и называемое продольнымускорением.
Оно характеризует изменение скорости (разгон, торможение); jy-нормальное ускорение,АЭРОДИНАМИКА САМОЛЕТА141характеризующее изменение траектории полета в горизонтальной плоскости; jz- боковое ускорение,характеризующее изменение траектории в вертикальной плоскости.Так, например, в установившемся горизонтальном полете, подъеме и снижении ускорения равнынулю (jx=0, jy=0, jz=0).ДЕЙСТВИЕ РУЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ В КРИВОЛИНЕЙНОМ ПОЛЕТЕОно в основном не меняется, но управление самолетом имеет некоторые особенности.Руль высоты в криволинейном полете служит для изменения угла атаки и тем самым - длясоздания кривизны траектории в плоскости симметрии самолета (Рис.
170). При работе рулем высоты вкриволинейном полете (так как самолет, двигаясь по кривой, одновременно поворачивается вокругпоперечной оси, а это приводит к увеличению угла атаки горизонтального оперения) возникаетпротиводействующий момент горизонтального оперения криволинейному полету (демпфирующий момент),вследствие чего для увеличения угла атаки самолета необходимо отклонить руль управления на большуювеличину.Рис. 170 Противодействие горизонтальногооперения криволинейному полету в плоскостисимметрии самолетаРис. 171 Противодействие вертикальногооперения криволинейному полету вгоризонтальной плоскостиРуль направления в криволинейном полете, как и в прямолинейном, управляет скольжением самолета.