В качестве иллюстрации на рис. 13.13 приведены диапазоны
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скоростей |
и высот трех самолетов. У самолета 1 статический пото |
лок составляет |
20 км, а |
М т |
а х д о п = 2,2. Самолет 2 |
имеет |
потолок |
# с т = 17 км и |
М т а х д с ш = 1 , 9 . |
Безусловно, самолет |
У имеет явное |
преимущество перед самолетом 2 на стратосферных |
высотах. Од |
нако это не означает, что он не- |
н |
д |
d |
a |
досягаем. |
Своевременный |
и точ- |
' |
|
I I |
I |
ный выход самолета 2 на рубеж |
|
| |
| |
| |
перехвата |
с числом М, близким |
|
|
|
|
кМщахдоп, Дает возможность
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
горкой |
частично |
или |
полностью |
|
|
|
ликвидировать |
разницу |
в |
высо |
|
|
|
тах и выполнить |
атаку |
на |
отста |
|
|
|
вании. |
Естественно, |
что |
вероят |
|
|
|
ность |
успешного |
решения |
таких |
|
|
|
боевых задач может быть доста |
|
|
|
точной лишь при условии, что все |
|
|
|
расчеты для ряда |
возможных вы |
|
|
|
сот и скоростей полета цели (са |
|
|
|
молета / ) выполнены заранее, и |
|
|
|
летчик |
приобрел необходимые на- Рис. 13.14. Влияние внешних подве- |
выки перехвата |
целей на динами- |
|
с о к н |
а ^та* |
ческих |
высотах |
с |
использованием |
|
|
|
наземных |
средств |
наведения. |
|
|
|
На малых, средних и больших высотах преимущество перехо |
дит к самолету |
2. Он имеет большую |
прочность |
и его максималь |
но допустимая |
приборная |
скорость |
составляет |
1400 км/ч, в то |
время |
как самолет / не может превысить |
У п р т |
а х д о п 2 = 1200 км/ч. |
Различие |
в скоростях |
Ушахдоп (Мщахдоп) |
однозначно определяет |
возможность догона, если оба самолета летят на предельной ско
рости. |
|
|
|
Самолет 3— околозвуковой. Его максимальная |
скорость у |
земли примерно равна скорости звука |
и уменьшается |
с высотой. |
Он не является серьезным конкурентом |
для самолетов |
1 и 2 при |
полете на сверхзвуковых режимах, хотя |
в определенных |
условиях |
атаки на отставании не исключены. На дозвуковых скоростях по лета околозвуковой самолет, как правило, имеет более широкий диапазон высот.
На малых высотах максимальные скорости самолетов / и 3 примерно совпадают, причем Ушах самолета 3 определяется не ограничением, а тягой двигателя. Значит, на маневрах со сниже нием он вполне может осуществлять догон сверхзвукового само лета 1.
При сравнении диапазонов скоростей и высот необходимо учи тывать возможные варианты внешних подвесок. Влияние подвесок на максимальную скорость полета показано на рис. 13.14. В слу чаях б и б скорость уменьшилась по сравнению с вариантом а за счет более жестких ограничений скоростного напора и числа М,
4 1 3
в связи с этим она не может быть увеличена за счет снижения. В случае г уменьшение скорости обусловлено ростом лобового со противления. На больших высотах она может существенно увели читься на маневрах, выполняемых с потерей высоты. Необходимо отметить, что в подавляющем большинстве случаев при ударном варианте подвесок самолет имеет более жесткие ограничения ско рости, чем при истребительном.
Маневренные возможности самолетов сравниваются по распо лагаемым значениям перегрузок. При одинаковых начальных зна
чениях |
скорости (числа |
М), углов крена |
и |
тангажа |
интенсивнее |
искривлять траекторию |
может |
тот |
самолет, |
|
у |
которого |
больше |
располагаемая нормальная |
перегрузка n y v . |
Если |
маневр |
выпол |
няется |
в вертикальной плоскости, то мгновенный |
радиус кривизны |
траектории гв и мгновенная |
угловая |
скорость |
|
ее |
поворота |
|
шв = |
d® |
V |
определяются |
по известным |
формулам: |
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
в |
~ |
g(ny—cos |
в) |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g (пу — cos 0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Располагаемые значения |
этих параметров |
|
r B m ! n |
и |
ы В т а х |
для |
двух самолетов, имеющих различные значения пур, |
находятся |
в со |
отношениях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r Bminl |
|
|
ы в ш а х 2 |
Л у р 2 — C O S 0 |
|
|
(13.21) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' в mln 2 |
|
и в т а х 1 |
Л , р , — COS |
в |
* |
|
|
|
|
|
При выполнении маневра в |
горизонтальной |
плоскости: |
|
|
|
|
|
|
|
|
V2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соответственно в этом случае
'"г mini |
ю г max2 |
1 / |
п у |
р 2 |
' |
(13.22) |
|
|
|
|
|
— |
r r min2 |
ш г maxl |
\ |
П2 |
t |
1 |
В качестве иллюстрации на рис. 13.15 показаны располагаемые (по допустимому значению су, эффективности продольного управ ления и ограничению) нормальные перегрузки двух самолетов. Самолет 1 (сплошные линии) с треугольным крылом имеет более
- ^ r L > - ^ 1 J . Поэтому при малых
числах М пуР1<.Пу$2. Однако у него и более высокая эксплуа тационная перегрузка /г£ , = 7 >• л* 2 = 6. Самолет 2 (штриховые линии) имеет крыло большего удлинения при меньшей стрело-
|
видности |
по передней |
кромке. На |
нем сильнее |
проявляется |
сжи |
|
маемость воздуха |
и уже с числа |
М=«0,8 |
наблюдается |
интенсив |
|
ное уменьшение с,/ д с г а , приводящее к замедлению |
роста |
« У Р |
2 - |
За |
|
счет |
более |
интенсивного |
перемещения |
аэродинамического |
фоку |
|
са назад самолет 2 имеет бо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лее |
низкие |
располагаемые зна |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
чения |
нормальной |
перегрузки |
|
н--о |
|
|
|
|
|
|
по |
|
продольной |
|
управляемо |
|
I A |
M |
|
|
|
|
|
сти |
па |
|
сверхзвуковых |
|
скоро |
|
|
///, |
/Iit |
|
II Hi4 |
|
|
|
|
стях полета. В результате, как |
|
|
|
II |
|
л |
|
|
|
|
видно из рис. 13.15, на |
малых |
|
—4-L1-1—1 |
|
J |
|
|
|
|
и |
средних |
высотах до |
выхода |
|
h |
/. |
|
|
|
|
|
|
на |
перегрузку |
ъ |
на |
самоле |
|
i |
i t |
/ / |
|
|
|
|
|
|
п у |
|
i // |
|
|
-ИM |
|
|
|
|
те |
2 |
можно |
получить |
меньшие |
|
17if |
/// |
s^r—1 |
|
|
|
|
мгновенные |
радиусы |
и |
боль |
|
Ih/jr. |
|
|
|
16 K |
|
|
|
|
шие |
угловые скорости |
искрив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ления |
траектории. |
На |
страто |
|
|
0,5 |
W |
1,5 |
|
2,0 |
M |
|
сферных |
высотах, |
начиная |
с |
Рис. 13.15. Нормальная перегрузка двух |
|
М~0,95, |
преимущество |
пере |
|
|
|
|
самолетов |
|
|
|
|
ходит к самолету /. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продольные |
ускорения (как положительные, так и отрицатель |
|
ные) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dV |
|
. |
. |
Л , |
|
|
|
|
|
|
определяются располагаемыми |
продольными перегрузками |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• sin в |
|
|
|
|
(13.23) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ур2 |
я, . р 2 |
— sin в |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чем |
|
больше |
п ж р , тем лучше |
характеристики |
разгона |
самолета |
|
при |
равных |
начальных |
условиях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как |
уже |
было |
показано |
ранее, |
располагаемая |
продольная |
пе |
регрузка уменьшается с увеличением нормальной перегрузки, при чем тем быстрее, чем больше коэффициент индуктивности, т. е. чем меньше удлинение крыла. Полное сравнение возможностей раз гона, сохранения постоянства скорости или неизбежного тормо жения самолетов на маневрах с различными нормальными пере грузками можно провести, имея сетки кривых пхр (М, пу), подоб ные показанной на рис. 11.2. Но и не имея таких графиков, с уве ренностью можно сказать, что если самолеты / и 2 на какой-либо высоте имеют примерно одинаковые максимальные скорости гори зонтального полета, то на криволинейных маневрах с повышенны ми перегрузками самолет / с крылом малого удлинения несомнен но будет отставать.
При сравнении маневренных возможностей самолетов весьма удобно пользоваться графиками зависимостей предельной по рас полагаемой тяге перегрузки п у п р е я от скорости (числа М) полета
(рис. 13.16). Напомним, что пуГ1ред*— |
это наибольшая |
перегрузка, |
при которой на маневре можно сохранить начальный |
запас |
энер |
гии самолета (начальную энергетическую высоту). Самолет, |
имею |
щий преимущество в величине л у П р е д , |
может выполнять |
установив |
шиеся развороты с меньшим радиусом и большей угловой скоро
стью. При больших |
перегрузках он |
медленнее тормозится, а при |
|
|
|
|
|
меньших он |
интенсивнее |
|
|
|
|
|
разгоняется. |
Естественно, |
|
|
|
|
|
что |
в |
обоих |
случаях |
он |
|
|
|
|
|
имеет |
|
возможность |
|
до |
|
|
|
|
|
гнать |
самолет |
противни |
|
|
|
|
|
ка |
или |
уйти |
от |
его |
|
пре |
|
|
|
|
|
следования. |
Вместо |
пере |
|
|
|
|
|
грузок |
|
Я у п р е д можно |
рас |
|
|
|
|
|
сматривать |
непосредст |
|
|
|
|
|
венно |
радиусы установив |
|
|
|
|
|
шихся |
виражей, |
предель- |
05 |
10 |
|
15 |
2 0 |
М н ы х |
п 0 |
|
т я г е |
( н а г Р а н и ц . е |
|
|
|
|
|
по |
располагаемой |
тяге). |
Рис. 13.16. Перегрузки, |
предельные |
по тяге |
|
Хак |
|
как |
располагае |
|
|
|
|
|
мая энергетическая |
|
ско |
роподъемность определяется выражением V*y—nxV, |
то |
очевидно, |
что при заданных скорости и нормальной перегрузке начала |
ма |
невра самолет, имеющий большее значение пхр, |
будет |
иметь и |
большую энергетическую |
скороподъемность. |
Он |
обладает лучши |
ми характеристиками подъема. В конце маневра он может иметь
преимущество |
в высоте |
и |
скорости |
полета. |
|
|
|
|
|
|
Г л а в а |
14 |
|
|
|
|
ВЗЛЕТ И ПОСАДКА САМОЛЕТА |
|
|
|
§ 14.1. |
Взлет и его |
характеристики |
|
|
В з л е т о м |
называется |
ускоренное движение |
самолета |
от |
мо |
мента начала |
разбега |
до |
момента |
достижения |
скорости |
или |
вы |
соты, установленных для данного типа самолетов и обеспечиваю щих безопасный переход к последующему этапу полета.
Для самолетов, у которых уравновешивание веса и искривле ние траектории обеспечиваются в основном аэродинамическими силами, отделение от земли возможно только при наличии доста точной скорости. Поэтому первым этапом взлета такого самолета
является |
р а з б е г — прямолинейное |
ускоренное |
движение по |
взлетно-посадочной полосе (ВПП) . |
|
|
|
|
По достижении определенной скорости V 0 T P , которая называется |
с к о р о с т ь ю о т р ы в а , подъемная |
сила |
становится |
равна |
полет |
ному весу |
и самолет отделяется от земли. |
Хотя собственно |
отрыв |
длится мгновение, он связан |
с определенными |
действиями |
лет |
чика, требует определенного |
перераспределения |
внимания. |
По |
этому его целесообразно выделить в самостоятельный, второй этап взлета.
"Третий, завершающий этап взлета — разгон с постепенным на бором высоты — протекает уже в воздухе. Как следует из приве денного выше определения взлета, он заканчивается выходом са молета на установленные, безопасные значения скорости и высо ты. Если для данного самолета и данного аэродрома специальных указаний нет, этими значениями являются эволютивная скорость и высота 25 м. Последняя определяется стандартными требования ми к допустимым препятствиям в полосе подхода (отхода) к аэро-
/7 |
Lo |
777Т7777777ТГ77777Т7777777Т777 |
|
|
|
|
Рис. 14.1. Взлет |
дрому. Для летчика |
четкое определение окончания взлета имеет |
принципиальное значение, поскольку до этого момента он распре деляет свое внимание по установленной схеме и не должен зани
маться |
ничем, |
непосредственно |
не |
связанным |
с |
выполнением |
взлета. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид траектории взлета в вертикальной |
плоскости развертки |
(рис. 14.1) называют п р о ф и л е м |
в з л е т а . |
Горизонтальное рас |
стояние |
/,цзл от начала |
разбега |
до |
точки, |
над |
которой |
самолет |
имеет высоту 25 м (если аэродром |
не имеет дополнительных огра |
ничений) |
относительно |
точки начала |
разбега, |
называют |
в з л е т |
н о й д и с т а н ц и е й . |
|
|
|
|
|
|
|
Одним из основных |
параметров, от которого |
зависят |
все ха |
рактеристики |
взлета, |
является |
скорость |
отрыва. |
Желательно, |
чтобы она была возможно меньше, так как тогда при равных прочих условиях меньше будет и длина разбега L p , определяющая длину ВПП аэродромов, с которых могут работать самолеты дан ного типа.
Скорость отрыва определяется из условия равновесия сил, дей ствующих на самолет по вертикали (рис. 14.2). Поскольку взлет ный угол атаки есвзл обычно достаточно велик, при тяговооруженности современных самолетов должна учитываться вертикальная составляющая силы тяги Pv — B sin авзл^-Равзл. Тогда в момент от рыва
с , о т р $ - ф ^ Я в в м - ( ? = 0,