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: 170

Скачиваний: 17

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

Поскольку сила тяги

Рм.т на режиме малого

газа

меньше сум­

мы сил лобового сопротивления Q и трения колес F, то ускоре­

ние j x на пробеге отрицательно. Уравнение

(14.15) ничем не отли­

чается от уравнения равновесия нормальных сил на разбеге.

Определяя из равенства (14.15) N=G—Y

и представляя силу

трения в виде F=fN'~f(G

— Y),

найдем

ускорение j x

из уравнения

(14.14):

 

 

 

 

 

 

Л = ~

I T [Q +

/ ( G -

П -

Р « -

г ] .

(14.16)

Длину пробега можно определить численным

интегрированием

уравнения (14.16), если

заранее

задан закон

торможения, т. е. за­

висимость коэффициента трения f от скорости или времени. Во­ обще же этот коэффициент в зависимости от степени торможения изменяется в весьма широких пределах. Так, на сухом бетоне он составляет: /min^0,02 (при расторможенных колесах) и / Ш а х ~ 0 , 4 (на границе юза). На сверхзвуковых самолетах, как правило, при­ меняются автоматы торможения. При наличии такого автомата летчик, желая получить минимальную длину пробега, сразу после приземления полностью выжимает тормозной рычаг, после чего

степень торможения автоматически регулируется так, что

реали­

зуется

максимально

возможное

значение коэффициента

трения.

В

этом

случае, считая, что лобовое сопротивление и

сила

трения

на

пробеге меняются

примерно

по линейному закону

(что

близко

к действительности), среднее значение ускорения можно опреде­

лить как полусумму ускорений в начале и

конце

пробега. Сразу

после приземления

7i = G

и Fi = 0. При этом ускорение

j x

\ —

=

- - § - ( Q i - ^ M . r ) =

- ^ ( ^ - - : V r ) -

в

к °ВД е

пробега

Q2

= 0,

Y2

= 0 и F = f2G.

Следовательно, j x2 =

— Л1.r)=

~-^(/*—

~~

1хм. г)-

Среднее

ускорение

на

пробеге

 

 

 

 

 

 

 

А ср =

} х

' 2 Л э -

-

- f

( +

Л -

2ft,, г ) .

(14.17)

 

Аэродинамическое качество К\ самолета в посадочной конфи­

гурации

(шасси

и механизация

выпущены)

при а = яП ос

зависит

только

от варианта

использования

механизации.

Коэффициент

трения f2 при наличии автомата является / ш а х для данного состоя­ ния ВПП. Изменениями тяговооруженности самолета на режиме малого газа можно пренебречь.

Зная среднее ускорение, продолжительность и длину пробега,

можно определить по формулам

равнозамедленного

движения:

' п Р о б =

- - ^ ;

.18)

(14.19)

2 / X CP

431


Если известна длина пробега 1П робэт в эталонных условиях, то

фактическая

длина пробега

будет

 

 

 

 

 

 

/

i

 

I

^ п о с

"\2

Jx эт

г

Т

p a r

G

) х , а т

/ .

. ~ Л \

п Р ° б

~ ~ ^

" Р 0 6 "

I

Vnoc эт

У

Jx

~ П Р ° б э Т

^эт '

Р

G3r

J,

К

^•Л}>

Как видно, она пропорциональна температуре воздуха и поса­ дочному весу, обратно пропорциональна давлению и очень сильно зависит от состояния ВПП. При наличии льда, снега и воды на полосе она сильно возрастает. При посадке с тормозными парашю­ тами их сопротивление складывается с основным сопротивлением самолета и величина К\ резко уменьшается. Это особенно суще­ ственно в тех случаях, когда состояние ВПП не позволяет полу­ чить высоких значений коэффициента трения.

Ветер

и уклон

ВПП влияют на длину пробега так же, как и

на длину

разбега

(формулы 14.9 и 14.10).

П о с а д о ч н о й

д и с т а н ц и е й

называют горизонтальную

проекцию пути, проходимого самолетом с высоты 25 м (если для данного аэродрома нет особых указаний) до полной остановки на земле. Кроме длины пробега, в посадочную дистанцию входит так

называемый

«воздушный

участок»

(рис. 14.5). По малости углов в

горизонтальную

проекцию

пути

£ в . у

на

 

этом

участке

можно

счи­

тать

равной самому пути. Поскольку

энергетическая

высота

в

на-

 

 

 

 

 

 

V2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чале

участка

НэХ

 

= 25-\—(где

 

 

 

 

Vn.u

 

— скорость

предпосадоч­

ного

планирования), приращение

 

энергетической

высоты

на

 

дан-

ном участке

ДЯэ

= Л в . у

 

^

 

 

=

Z.B - y ср

 

 

J

(где

р.с р

средняя

тяговооруженность

и

с р — среднее

аэродинамическое

ка­

чество

самолета)

и энергетическая

высота

в момент

приземления

Нэ 2 =

 

'

т 0

Уравнение

баланса

энергетических

высот для

воз­

душного участка

взлетной

дистанции

запишется

в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

V2

 

 

I

 

 

 

1

\

 

 

V2

 

 

 

 

 

 

 

 

25

+ - ^ L + Lг B . v / U

 

 

I

 

\

 

v

пос

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п . п

1.

- в - У V

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

откуда

 

 

 

2 g

 

 

Р

 

Кср

 

J

-

 

2g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V2

 

- у V 2

 

 

 

 

 

 

 

 

L B

. у =

 

 

 

 

 

125 +

' п . п

 

пос

 

 

(14.21)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" « 2

g

« * ) .

 

 

 

 

 

 

Pep '

кср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Режим предпосадочного планирования выбирается из условий

безопасности

и простоты

пилотирования. При

визуальном

расчете

и заходе на посадку наиболее удобным считается угол планиро­ вания 5—6°. При меньших углах снижается точность глазомерного определения расстояния до ВПП, а подтягивание в случае расчета с недолетом приходится выполнять на малой высоте, что небез­ опасно. При больших углах возрастают вертикальные скорости и,

432


следовательно, сокращается время, которым располагает летчик для выполнения всех действий, связанных с посадкой и подготов­

кой к ней. В частности, выравнивание приходится

выполнять

более

энергично, что повышает вероятность ошибок.

 

 

Как было

показано при анализе

характеристик планирования:

 

t g @ ^ - ^ - - - r W

(14.22)

Поскольку

tg (5—6°) —0,1, то из

приведенной

формулы

видно,

что планирование с оптимальным

углом Э без

тяги возможно

лишь при аэродинамическом качестве самолета 7(^10. Современ­ ные самолеты при выпущенных шасси и механизации имеют при­ мерно втрое меньшее качество. Поэтому на предпосадочном пла­ нировании необходима значительная тяга.

Чем меньше скорость при заданном угле планирования, тем меньше вертикальная скорость. Однако при выборе скорости Vn.a необходимо оставить достаточный запас коэффициента су для уве­ личения перегрузки на выравнивании и для исправления случай­ ных отклонений и ошибок. Кроме того, у многих самолетов на ма­

лых скоростях полета возникают значительные

избытки попереч­

ной устойчивости, ухудшающие их пилотажные

свойства. Ясно,

что выходить на такие режимы вблизи земли нельзя по сообра­

жениям безопасности

полета.

 

 

 

 

Из формулы

(14.22) можно определить р,п л . Так

как в

конце

воздушного участка

рг = цм.г,

то для приближенных

расчетов 1 в . у

можно принять

pG p

=

^ п л *

г .

Для осреднения

аэродинами­

ческого качества

нужно оценить его изменение в диапазоне

cyU]l-i-

-S-су пос по поляре для посадочной

конфигурации самолета.

 

Посадочная дистанция определяется по формуле

 

 

 

 

 

^пос ~

^-проб ~Ь ^-в. у

(14.23)

§ 14.4. Выполнение посадки

При выполнении посадки летчик обязан:

плавно вывести самолет на установленную высоту выдер­ живания с заданным посадочным курсом;

обеспечить мягкое приземление самолета с нормальным по­ садочным углом атаки, без крена и скольжения;

правильно использовать имеющиеся средства торможения и

не допустить необоснованного увеличения длины

пробега;

— не допустить выхода самолета за

пределы

ВПП.

К посадке в полной мере относятся

общие замечания, сформу­

лированные в начале § 14.2 применительно к взлету. Здесь тре­ буется еще большая точность и четкость действий, поскольку в от­ личие от взлета на посадке скорость не увеличивается, а непре­ рывно уменьшается, самолет не удаляется, а приближается к земле,

433


подготовка к посадке осуществляется не на земле, а в полете, начальные условия посадки определяются качеством и особенно­ стями захода и расчета и лишь приближенно могут считаться стандартными.

Подготовка к посадке должна быть закончена в процессе пред­ посадочного планирования, на высоте 50—40 м. К этому моменту летчик должен быть уверен, что шасси и механизация выпущены, системы управления самолета работают нормально, балансировка самолета триммерами соответствует установленным для данного типа самолета требованиям, система торможения колес и другие средства торможения подготовлены к действию, ВПП свободна и посадка разрешена, заход и расчет обеспечивают безопасность по­ садки и что режим предпосадочного планирования соответствует установленному.

На высоте

40—30 м летчик принимает окончательное решение

на посадку и

переводит взгляд на землю —вдоль левого борта

фюзеляжа в точку, куда снижается самолет. Непрерывно наблю­ дая динамику изменения высоты, летчик включается в глазомер­ ное определение положения самолета и довольно точно может определить момент начала посадки, соответствующий установлен­ ной высоте начала выравнивания.

В процессе выравнивания внимание распределяется:

на темп искривления траектории;

на плавное дросселирование двигателя;

на наблюдение за появлением кренов и скольжений;

на определение высоты окончания выравнивания.

Взгляд но мере уменьшения угла снижения постепенно пере­ водится влево вперед. К концу выравнивания он должен быть направлен так, как после отрыва на взлете. Такое направление взгляда, кажущееся в начале летного обучения неудобным (чело­ век, до того как он сталкивается с большими скоростями, при ориентировке в пространстве привыкает смотреть значительно ближе), обеспечивает наилучшие условия для определения высоты и положения самолета относительно земли.

Выравнивание осуществляется плавным движением ручки (штурвала) управления на себя. Темп выравнивания должен быть таким, чтобы оно закончилось точно на установленной высоте. Целесообразно выполнять начало выравнивания несколько энер­ гичнее. Тогда при его окончании не будет необходимости в энер­ гичных движениях. Плавно гася и без того уже небольшую верти­ кальную скорость, можно с большей точностью закончить вырав­ нивание на заданной высоте.

В процессе выравнивания, если это предусмотрено, нужно плавно задросселировать двигатель. При энергичном дросселиро­ вании возможны разбалансировка самолета и быстрое падение скорости, что затрудняет обеспечение желаемого темпа искривле­ ния траектории.

Выравнивая самолет, нужно внимательно следить за появле­ нием кренов и скольжений, немедленно устраняя их соразмернщ-

434


ми и координированными движениями педалей и ручки управ­ ления.

В конце выравнивания оценить фактическую высоту и при не­ обходимости уточнить ее. Никогда не забывать, что не исправлен­ ное сразу отклонение через секунду становится опаснее, так как с уменьшением скорости запас коэффициента су и углов атаки сокращается, а реакция самолета на отклонения рулей становится более вялой.

На выдерживании внимание распределяется:

на постепенное увеличение угла атаки до нормального по­ садочного;

на дросселирование двигателя;

на соразмерность приближения самолета к земле с увеличе­ нием угла атаки;

— на

наблюдение за появлением

кренов и

скольжений;

на

 

обеспечение

приземления

самолета

на заданном угле

атаки

без

заметной

вертикальной

скорости.

 

Направление взгляда такое же, как в конце выравнивания. Чтобы не допустить интенсивного снижения самолета, по мере

падения скорости необходимо увеличивать угол атаки (коэффи­ циент су). Но летчик не контролирует уменьшение скорости непо­ средственно. Он судит о нем именно по тенденции самолета к сни­ жению. Непрерывно наблюдая положение видимых частей само­ лета относительно земли, летчик замечает появление вертикальной скорости и гасит ее, увеличивая угол атаки. В результате падение скорости сопровождается постепенным увеличением угла атаки и снижением самолета. Летчик добивается, чтобы к моменту призем­ ления самолет имел заданный посадочный угол атаки. Полное дросселирование двигателя, если оно не выполнено на выравнива­ нии, производится либо в начале выдерживания, либо (при по­ садке с включенной системой СПС) непосредственно перед при­ землением. Тормозной парашют выпускается в установленный мо­ мент.

На

пробеге внимание распределяется:

на

плавное опускание переднего

колеса;

на

рациональное

торможение колес;

на

выдерживание

направления

разбега;

— на своевременное сруливание с ВПП.

Направление взгляда: в первой фазе пробега такое же, как на выдерживании; во второй — вперед на ориентир или вдоль ВПП.

В момент приземления ручка (штурвал) управления задержи­ вается в том положении, в котором она оказалась. Появление ре­ акций земли и обжатия амортизации шасси может вызвать неко­ торое изменение угла атаки, но при этом изменяется и реакция самолета на управляющие воздействия. В этих условиях поспеш­ ные действия летчика могут привести к грубым отклонениям: уда­

ру переднего колеса о посадочную поверхность

при движении

ручки от себя, взмыванию самолета при

движении ручки

на себя.

 

435