Файл: Цейтлин Г.М. Аэродинамика и динамика полета самолета с ТРД учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 185

Скачиваний: 17

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Кроме того, характерными для боевого разворота ошибками, при­ водящими к уменьшению набора высоты, являются большой началь­ ный крен и интенсивное увеличение крена в первой половине ма­ невра. В этом случае самолет энергично разворачивается по курсу и, не успев набрать высоту и погасить скорость, выходит на задан­ ное направление. Вообще же необходимо помнить, что, как уже отмечалось, чем больше скорость, тем больший прирост высоты соответствует одному и тому же ее изменению. Поэтому высоту целесообразно набирать в основном в первой половине разво­ рота. Увеличение крена в этой части маневра ведет к уменьшению составляющей подъемной силы У cos у. Следовательно, при той же нормальной перегрузке, а значит, и при той же продольной пере­ грузке угол подъема увеличивается медленнее, среднее значение вертикальной скорости уменьшается и набор высоты сокращается.

Разворот

же

самолета

становится более выгодным после того,

как скорость

заметно

уменьшается, а угол наклона траектории

становится

достаточно

большим.

К потере скорости в конце боевого разворота могут привести позднее или вялое уменьшение угла подъема и перегрузки. Эти ошибки иногда приводят к тряске и даже к сваливанию самолета. Отдельно следует остановиться еще на одной ошибке. Не ведя достаточно точной ориентировки, летчик поздно замечает выход на намеченный ориентир (курс) вывода. В это время нормальная перегрузка и угол крена могут быть еще велики. Чтобы закон­ чить маневр в заданном направлении, летчик энергично выводит

самолет из крена.

При

наличии крена

и

имеющейся

перегрузке

самолет двигается

уже

горизонтально

или

почти горизонтально.

При выводе из крена сила У cos у возрастает, траектория

интенсив­

но искривляется кверху. Происходит энергичное взмывание само­ лета, ведущее к потере скорости.

Отклонения, связанные с выходом самолета на малые скоро­ сти, исправляются одним из двух методов. Если, до того как ско­ рость стала менее эволютивной, летчик понял, что завершение ма­ невра на допустимой скорости обычным путем уже невозможно,

наиболее целесообразно

увеличить

крен

до 120—180°

(перевер­

нуть самолет на спину)

и вывести

его

в перевернутый

горизон­

тальный полет. Далее, если скорость достаточно велика, выпол­ нить полубочку. Если скорость в перевернутом положении менее эволютивной, не допуская зависания (как на петле), перевести самолет на снижение и выполнить полубочку после того, как ско­ рость увеличится.

Если отклонение обнаружено, когда скорость уже стала менее эволютивной, а самолет еще имеет значительные углы крена и подъема, нужно довести крен до 90°, уменьшить перегрузку и от­ клонением педалей в сторону крена опустить нос самолета на горизонт, после чего устранить крен. Уменьшение перегрузки в данном случае обеспечивает перевод самолета на малые углы ата­ ки, чем предотвращается возможность сваливания.

Отклонения по направлению бывают обусловлены либо непра-

400


вильным распределением внимания, в связи с чем летчик несвое­ временно заканчивает маневр; либо предыдущим отклонением — потерей скорости, которое вынуждает его преждевременно выве­ сти самолет в горизонтальный полет; либо ошибками в процессе самого вывода. Обычно эти ошибки связаны с несоответствием между темпом уменьшения углов в и у. Так, например, при вя­ лом уменьшении угла подъема в начале вывода летчик вынужден форсировать свои действия во второй его половине. Энергично отдавая ручку, он переводит самолет на отрицательные углы атаки (отрицательные перегрузки). При этом горизонтальная со­

ставляющая

подъемной

силы

меняет

знак

 

 

 

 

 

(рис.

13.5)

 

и

траектория

искривляется

во

 

 

 

 

 

внешнюю

сторону.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

необходимости

 

существенно

 

сокра­

 

 

 

 

 

тить

продолжительность

боевого

разворота

 

 

 

 

 

его целесообразно выполнить в виде косой

 

 

 

 

 

полупетли

(примерно

 

в

одной

наклонной

 

 

 

 

 

плоскости).

 

В

этом случае

перегрузка

в

 

 

 

 

 

начале

маневра

наращивается

несколько

 

 

 

 

 

энергичнее•(примерно

как

на

петле

Несте­

Рис.

13.5.

Энергичная

рова). В остальном первая

половина

разво­

отдача

ручки

в

конце

рота

выполняется, как

 

и

в рассмотренном

боевого разворота

при­

выше

варианте.

После

 

того

как

крен до­

водит

к

искривлению

стигнет

60—70°,

летчик

не

препятствует его

траектории

во

внешнюю

 

сторону

 

 

дальнейшему

увеличению

за

счет

кинема­

 

 

 

 

 

 

 

 

тики движения. В результате самолет выходит в верхнюю точку

траектории почти

в перевернутом положении — при крене 180°

у0

0 — начальный

угол крена), после чего полубочкой выводится

в

нормальный горизонтальный полет. В процессе маневра скольже­ ние устраняется соразмерными отклонениями педалей. Если по

тактическому замыслу

вывод из разворота должен быть закончен

в строго определенном

направлении, то необходимая корректиров­

ка осуществляется за счет небольших изменений крена и пере­ грузки в конце маневра.

Заметим, что рассмотренный здесь маневр выполняется по типу косой полупетли, но не является косой полупетлей. Его траек­ тория, оставаясь спиральной, лишь примерно расположена в од­ ной наклонной плоскости.

§ 13.3. Маневры в наклонной плоскости. Косая петля

Преимущество маневров, выполняемых в одной наклонной пло­ скости, состоит в том, что при равных перегрузках они всегда выполняются быстрее, чем однотипные маневры в вертикальной плоскости, и, как правило, быстрее, чем однотипные маневры по траекториям, имеющим двойную кривизну. При равном времени маневр в наклонной плоскости выполняется с меньшей перегруз­ кой. В большинстве случаев маневры в наклонной плоскости дают и заметный выигрыш в кинетической энергии: при равных ско-

401


ростях ввода можно получить большую скорость на выводе и при равных скоростях вывода ввод можно производить на несколько меньшей скорости.

Чтобы уяснить сущность маневров в наклонной плоскости, рас­ смотрим наиболее характерный из таких маневров — косую петлю.

Косой петлей называют петлю П. Н. Нестерова, выполняемую в

 

плоскости,

наклоненной

под

 

некоторым

утлом

ср к

верти­

 

кали

(рис. 13.6).

 

 

 

 

 

Разложим

вес G на

состав­

 

ляющие

G) — G cos ср ( в

пло­

 

скости маневра)

и

G2= G sin ср

 

(перпендикулярно

 

этой

пло­

 

скости). Чтобы траектория ма­

 

невра

не

выходила

из

задан­

 

ной плоскости, сила G2

должна

 

быть

уравновешена.

Для

этой

 

цели

можно использовать либо

 

составляющую

подъемной

си­

 

лы

Y2=Ysmr\

(тогда

самолет

 

должен

быть

накренен отно­

 

сительно

плоскости

маневра на

 

соответствующий

угол

т]),либо

 

боковую силу Z (в этом слу­

 

чае

маневр

должен

выполнять­

 

ся

с

соответствующим

углом

 

скольжения

 

р).

 

Поскольку

Рис. 13.6. Косая пет.'

скольжение

снижает

аэродина­

мическое

качество,

а при

ма­

 

 

лых

скоростях

и

больших

уг­

лах атаки резко повышает опасность сваливания самолета, пред­ почтение следует отдать первому варианту.

Все

остальные

силы: Gi = Gcoscp,

Y\ = Y

 

P

и Q—дейст­

вуют

в

плоскости

маневра. Если и

угол

наклона

 

траектории в]

 

COST;,

 

 

измерять в той же плоскости,

то движение

центра

 

тяжести само­

лета

в

ней будет

описываться

уравнениями:

 

 

 

 

 

^ ^ _ r i _ G i C O S 0 i .

 

(13.11-1)

 

 

 

 

(13.12-1)

В

перегрузках

эти уравнения будут иметь вид:

 

 

 

 

dV

cos ср sin 9j);

 

(13.11-2)

 

 

 

~аГ = 8('1х

 

 

 

V -~аг = ё у

cos у] cos ср cos 0j).

(13,12-2)

402


Программа движения для косой петли, являющейся простран­ ственным маневром, должна быть задана в виде трех условий. Одно из них определяется необходимостью равновесия' между силами Y2 и G2. Оно приводится к виду

 

 

 

 

 

 

 

 

sin У]

У\

sin <р

 

(13.13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Два

других

условия

могут

быть

такими же, как и для

петли

Нестерова:

P

f(%x)

и

rff-),

const.

 

 

dt

 

 

Анализ

и

расчет

 

косой

 

 

 

 

петли

или

полупетли

 

вы­

 

 

 

 

полняются

так

же, как это

 

 

 

 

было сделано в § 11.7 при­

 

 

 

 

менительно

к

петле

Несте­

 

 

 

 

рова. При этом удобно поль­

 

 

 

 

зоваться

и

«высотой»

Н\ =

 

 

 

 

= ///coscp

в

наклонной

 

пло­

 

 

 

 

скости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сложность

 

выполнения

 

 

 

 

косой

петли

 

обусловлена

 

 

 

 

прежде

 

всего

сложностью

 

 

 

 

пространственной

ориенти­

 

 

 

 

ровки.

Она

сложна

 

и

на

 

 

 

 

обычной

петле,

 

здесь

же,

 

 

 

 

кроме того,

нужно удержать

 

 

 

 

самолет в ничем не обозна­

 

 

 

 

ченной

наклонной

плоскости

 

 

 

 

и еще

обеспечить

нужный

 

 

 

 

крен относительно

нее в со­

 

 

 

 

ответствии

 

с

 

условием

 

 

 

 

(13.13). Поэтому для «чи­

 

 

 

 

стого»

выполнения

 

косой

Рис.

13.7. Выполнение косой петли по

петли

вообще

простран­

 

ориентирам

 

ственных

маневров)

необхо­

 

 

 

 

дима

систематическая

 

тренировка.

Начальное

освоение

косой

петли и восстановление

навыков в ее выполнении

после перерывов

требуют наличия хорошо заметных с воздуха наземных ориенти­

ров. При подготовке к полету нужно

выбрать

линейный

ориен­

тир АВ (рис. 13.7),

определить боковое

смещение самолета

Дг =

= A#tg<p, отложить

его от линейного ориентира

и наметить

вспо­

могательные ориентиры (например, С и D).

В прямолинейном полете строго вдоль намеченного ориентира нужно установить заданную скорость ввода в маневр и при зажа­ том, нейтральном положении педалей одновременно начать уве­ личение перегрузки (примерно в таком же темпе, как и на петле Нестерова) и накренение самолета в сторону наклона плоскости маневра. Темп накренения самолета должен быть сравнительно небольшим, таким, чтобы при выходе самолета на полную началь-

403