ВЛИЯНИЕ Ф ИЗИЧЕСК ИХ ХАРАК ТЕРИСТИК НА ВЗЛЕТ И ПОС АДКУ САМОЛЕТОВ
Чт обы анализироват ь влияние атмосферных условий на взлет и посадку, необходимо хорошо представлят ь силы, действующие на самолет в полете. Полная аэродинамическая сила ( R), дейст вующ ая на самолет, может быть выражена формулой:
R = CR S r V 2
, (3.1)
где: CR - коэффициент полной аэродинамической силы; S - площадь крыла в плане; r - массовая плотность возд уха; V - скорост ь полета относительно воздуха (воздуш ная скорость само лета).
Из формулы видно, чт о величина полной аэродинамической силы прямо пропорциональна r V 2 плотности возд уха. Выражение -называют скоростным напором. Иными словами - эт о кинетическая энергия единицы объема возд уха: чем больше плотность возд уха, тем больше масса единицы объ ема и т ем б ольше скоростной напор. Для иллюстрации влияния температ уры, давления и плотности воздуха на полет рассмотрим случай уст ановившегося горизонтального д вижения (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Силы, действующие на самолет при установившемся горизонтальном полете
В э том случае на самол ет дейст вуют следующие силы: Х - сила лобового сопротивления; Р - сила тяги двигателей; У - подъ емная сила; G - вес самолета; a – угол атаки крыла.
Силы лобового сопротивления и подъемная являются проекциями полной аэродинамической силы, соот вет ственно, на направление движения самолет а и на направление, перпендикулярное траект ории полет а, и выражаются следующими формулами:
V 2 X =C х S r
, (3.2) rV 2 У = С у S
где: C х - коэффициент лобового сопротивления; С у -коэ ффициент подъемной силы.
, (3.3)
В сл уч ае установившегося горизонтального движения самолет а все силы находятся в равновесии:
У = G, (3.4)
Х = P . (3.5)
Подст авляя выражение (3.4) в (3.3), получаем ту воздушную скорость, при которой выполняется равновесие сил:
r 2 C у S V =G ,
Vпотр = 2G . (3.6) C у Sr
Эта скорость называется потребной ( V потр ). Из формулы видно, чт о потребная скорость об ратно пропорциональна плотности воздуха. Так как плотность возд уха с высотой уменьшается, потребная скорость при прочих равных условиях с высот ой увеличивается. На высот ах в С А около 9 км пот ребная скорость горизонтального полета примерно на 60% б ольше потребной скорости на уровне моря. Так как в полете высота выдерживает ся по б арометрическому высотомеру (Р = соnst ), то потребная скорость зависит т олько от т емпературы воздуха. Под ставляя значение плотности возд уха из уравнения состояния газов в формул у (3.6), получим:
Vпотр = 2GRT . (3.7) C у SР
Из данного выражения следует , что чем выше температура воздуха, тем больше должна быть потреб ная возд ушная скорост ь горизонтального полета. Для взлета необходимо, чт обы подъемная сила была больше веса самолета, иначе говоря, чтобы скорост ь отры ва ( V отр ) равнялась
Vотр = 2GRT , (3.8) Cуотр S Р
где: Cуотр - коэффициент подъемной силы, соответствующий углу атаки, при котором самолет может безопасно от орваться от земли.
Полученное уравнение показывает , что увеличение т емпературы воздуха влечет за собой увеличение скорости отрыва, а рост давления - уменьшение скорости отрыва. Изменение скорости от рыва приводит к изменению длины разбега и взлет ной дистанции. Это особенно важно иметь в вид у при взлете с горных аэродромов. Например, при повышении т емпературы на 10°С по сравнению со стандартной у б ольшинства реактивных самолет ов при неизменных об оротах двигателя длина разбега увеличивает ся на 13%, а понижение т емпературы на 10°С уменьш ает д лину разб ега на 10%. Длина разбега ( L разб ) с учетом изменения плотности возд уха выражается следующей формулой:
L разб =L разб.ст D3
, (3.9)
где: L разб.ст - длина разбега в стандарт ных условиях; D - относительная плот ност ь возд уха, равная отношению фактической плотности к ст анд артной.
Согласно формуле (3.9), изменение плот ност и на аэродроме значит ельно сказывает ся на длине разбега. Эт о влияние особенно ощ ут имо на горных аэ родромах. Если аэродром расположен на высоте 1000 м над уровнем моря, то здесь за счет изменения плот ности воздух а при прочих равных условиях д лина разбега самолета на 33% б ольше, чем на аэ родроме, находящемся на уровне моря со стандартной плотностью воздуха. Влияние изменения плотности воздуха на длину р азбега самолета с поршневыми двигателями меньше, чем для реактивного. Посадка самолета также зависит от атмосферных условий. Температура и д авление сказывается на посадочной скорости ( V пос ), длине пробега и посадочной дистанции самолета. Посадочная скорость выражается формулой, аналогичной (3.8), т .е.:
Vпос = 2GRT , (3.10) C у пOС SP
где: C у пOС - коэффициент подъемной силы, соответствующий условиям безопасной посадки.
Чем выше температура воздуха и меньш е ат мосферное давление, тем больше посадочная скорость. Изменение длины пробега по сравнению с ее стандарт ным значением выражается формулой:
T Lпроб.ст Т ст Рст, (3.11) Р
где: Lпроб и Lпроб.ст - длина пробега при фактической ( Т ) и ст андартной ( Тст ) температуре; Р и Рст - фактическое и ст анд артное давление. По расчет ам отклонение температ уры воздуха от стандарт ной на 10°С изменяет длину пробега на 3,5%.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (780)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |