ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 195
Скачиваний: 0
Средняя перегрузка кресла вдоль оси у |
|
||||
|
п»_ |
|
ср |
|
|
|
*ср |
|
^ер - »?_ |
|
|
где Н ср |
*Уср |
средняя тяговооруженность |
кресла вдоль |
||
о : |
|||||
|
оси у (отношение средней |
тяги двигателя |
|||
|
|
Р Уср к весу кресла); |
|
||
Пп : |
у *.ср |
средняя перегрузка от подъемной силы. |
|||
Уср |
GK |
= 0 ,8 5 /г" |
где |
|
|
Приближенно /г" |
|
||||
|
Уср |
У |
|
|
|
|
|
ку(СуПкРУ* |
|
||
|
|
Пу = - |
20к |
|
|
— перегрузка от подъемной силы в момент входа кресла в поток.
Произведение |
(cyF)K коэффициента |
подъемной силы |
кресла |
||
су на мидель F, так же как и |
(cx F)M |
переменно по времени |
|||
пролета кресла |
над фюзеляжем, |
так |
как |
изменяются |
угловая |
ориентация кресла в потоке и число М полета. Среднее значение ky (cf F),« 0 ,1 3 .
Т аким образом, средняя перегрузка вдоль оси у |
|
||||
|
|
Русо — ° ’85 |
ky(cyF)Y pV2 |
|
|
|
“■Уср |
2О. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставляя пх_ |
и п |
в формулу (8.2), получим |
|
||
Лср |
Уср |
|
|
|
|
h = |
|
|
2L |
■+ |
|
|
/ 0,85 k ■\сх F)Kр V2 |
|
|||
U* у / " |
~ Рцр IS' |
|
|||
|
|
2GK |
|
||
|
|
|
|
||
|
l*v,ср — 1 — 0 , 8 5 ^ ^ ) КР^2\ |
|
|||
+ |
|
|
2GK |
! |
(8.3) |
0,85kx (cx F \KpV2 |
|
||||
|
|
|
|||
2GK (4Cp
Из формулы следует, что высота пролета кресла «ад килем h увеличивается с увеличением начальной скорости выхода кресла из кабины и0, удаления оперения от кабины L, тяговооруженности кресла р, веса кресла GY (при постоянном р), с улучше нием аэродинамики кресла и уменьшается с ростом скоростного
PV2
напора - j - .
Стабилизация кресла в потоке. Без стабилизирующих уст ройств кресло вращается относительно центра тяжести (ц. т.) с
196
угловыми скоростью шг и ускорением ег заголовником вперед, так как равнодействующая аэродинамических сил /?аэр прохо дит ниже ц.т. (фиг. 8.7,а); с ускорителем и стабилизирующими устройствами кресло или вообще не вращается в потоке или вра щается заголовником назад. Возможны различные способы ста билизации: стабилизирующими парашютами, выдвижными штан
гами с небольшими парашютами на конце, струйными двигате лями, обеспечивающими автоматическую стабилизацию. Будем считать, что стабилизация обеспечивается стабилизирующим па рашютом. Вращение заголовником назад объясняется тем, что сила стабилизирующего парашюта направлена по воздушному потоку и проходит выше ц.т., а тяга ускорителя — ниже ц.т. и на правлена (под углом) против потока (фиг. 8.7,6). При этом кре сло успевает сделать не более пол-оборота и затем совершает за тухающие колебания.
Вращение кресла заголовником назад обеспечивает снижение опасных перегрузок в области головы и необходимую ориентацию
тяги ускорителя. Перегрузка п, в области головы отличается от перегрузки в ц.т. п за счет перегрузки от вращения пв: ni=n-)-nB
(фиг. 8.8,а). При угле поворота кресла от вертикали &= |
со |
ставляющие перегрузки в г-той точке кресла (удаленной от ц.т. на расстояние г) по поточным осям х и у (фиг. 8.8,6) равны:
п* г = « д -- ш2 Г1 |
fly *** fly — er |
> |
g |
g |
|
т. е. составляющие перегрузок в ц.т. и от вращения вычитаются. При вращении кресла заголовником вперед они бы складыва лись.
В процессе вращения кресла ориентация вектора тяги уско рителя изменяется. Сначала тяга составляет угол — 45° с верти
197
калью (фиг. 8.9,а), затем 0° (фиг. 8.9,6), далее +45° (фиг. 8.9,в) ■ит. д. Угловая скорость вращения подбирается с таким расчетом, чтобы за время работы ускорителя всегда была вертикальная составляющая тяги Ру фО, направленная вверх. Такая состав ляющая обеспечивает пролет над килем при предельном скоро стном напоре и подброс кресла на нужную высоту при катапуль тировании на пробеге и разбеге.
Поворот кресла заголовником назад — одна из задач стабили зирующего парашюта. Другая задача — исключение вращения кресла более чем на пол-оборота и обеспечение быстрого зату хания возникающих колебаний. Гашение колебаний необходимо для хорошего самочувствия летчика и нормального (без пере хлеста) выпуска основного парашюта. При спасении на боль шом скоростном напоре угол & сначала меняется от 0° до 160— 180°, а затем размах угловых колебаний постепенно уменьшает ся практически до нуля (фиг. 8.10). Время затухания taат может достигать 1,4— 2 с. Сброс стабилизирующего парашюта с по мощью специального автомата производится по прошествии это го времени.
Системы стабилизации с выдвижными штангами или струй ными двигателями могут обеспечить практически полную стаби лизацию кресла и наилучшие условия для человека.
198
I
Высота |
п о д б р о са к р есл а Н |
при катапультировании на |
||
разбеге и пробеге складывается из высоты Н \, |
которую |
кресло |
||
набирает |
на активном участке |
движения за |
время t t |
работы |
ускорителя вне кабины, и высоты полета /Л> на пассивном уча стке: Н = Н \ + Н 2 (фиг.8.11).
Приближенно
|
|
^1 ~ |
где |
п у |
Уср-Гкср |
ср |
||
|
|
Уср |
Т ■ Г |
* |
|
2 |
средняя перегрузка вдоль оси у при движении на активном участ ке; средняя тяга ускорителя вдоль оси у;
К„ср — средняя подъемная сила кресла-
так как ^Уср ^ ^ср. то Пуср |
ПУср |
а |
я 2=
2 * 0 + < р)
m
|
п |
Y" |
|
|
где |
1 ксо |
— средняя перегрузка вдоль оси у на пас- |
||
пуср~ |
-----~ |
|||
|
|
GK |
с и в н о м участке; |
|
v „ |
( ^ / ?)«(^2 + |
Иа2)Р |
— подъемная сила (по смыслу сопро- |
|
Укср |
--------------------------- |
2 |
|
|
|
|
|
тивление) кресла на этом участке; |
|
V— скорость движения самолета, на кото рой происходит катапультирование;
Ha=«o+(rtJcp — 1) — проекция скорости кресла в конце актив ного участка на ось у.
Так как основной парашют выпускается на восходящей ветви траектории, то сопротивление Ккср довольно велико и может со
ставлять 10—15% от веса кресла.
198. Максимальная скорость полета самолета, на которой д пускается катапультирование, не должна превышать предельных значений. Различают четыре предельные скорости: по высоте пролета кресла над килем V h, по осевой перегрузке в потоке V \ , по скоростному напору Vя, по числу М полета Vм .
Допустимая скорость катапультирования является наимень
шей из этих четырех |
|
к доп = т т ( 1 ^ ; |
V я*; vq; Vм)- |
Чем больше скорость полета, тем меньше высота пролета над |
|
килем h. Полагая в формуле (8.3) |
h = hK-f Д/г [где /гк — высота |
киля; Д/г = 1,5 м — гарантийное |
расстояние прохождения ц.т. |
кресла над килем (фиг. 8.6)] и заменяя и0соотношением (8.1), по лучим
20к |
2L I т|Дкат |
1) Sn |
|
|
0,Sokx {cx F)Kp [.{Ак+1,5 )211- Ь )2 |
ср. |
|||
где |
0,85kv(cvF),pV* |
) |
|
|
^I Р-Уср — 1— |
|
|||
2G„ |
|
1. |
||
J 0,83kx (cx F U V * |
\ |
< |
||
|
|
|||
2G. |
H |
|
|
|
Предельная скорость Vh, на которой допускается катапультиро вание, возрастает с увеличением тяговооруженности ускорителя
Р, |
веса |
кресла GK (при постоянной тяговооруженности), пути |
|
разгона кресла в кабине 5 0, перегрузки пк |
расстояния от киля |
||
до кабины L и уменьшением плотности воздуха р, высоты ки |
|||
ля |
hK, |
коэффициентов kx, сх и миделя F. Снижения kx (cx F )к |
|
можно добиться улучшением аэродинамических форм К.У (на пример, с помощью капсул), а также применением специальных устройств, создающих косые скачки уплотнения на сверхзвуко вых скоростях полета.
200
Найдем Vnx В момент входа кресла в поток перегрузка составляет
п г = kx (cx F)KpV2 |
Р-Х' |
|
|
|
|
2G„ |
|
|
|
|
|
Заменим перегрузку пх предельным значением |
«ЦРед |
(оно мо |
|||
жет достигать 30 единиц). Тогда предельная |
скорость |
ката |
|||
пультирования по перегрузке |
|
|
|
|
|
V я* = |
26, « рел - |
цх) |
|
|
|
bx (cx F)x р |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
С увеличением скорости V при одной и той же плотности |
р |
уве- |
|||
личивается скоростной напор |
PV2 |
|
|
и дина |
|
q = '—-, а следовательно, |
|||||
мическое давление, действующее на летчика. |
динамического |
||||
Исследования показывают, |
что воздействие |
||||
давления на человека с незащищенным лицом порядка 0,6дан/ем2
(кГ/см2) ( Иприб = 1100 км/ч) |
вызывает контузию, а воздействие |
|
давления 1 дан/см2 |
(кГ/см2) |
— гибель. Из этого следует, что ката |
пультирование без |
защиты |
лица возможно на V„pit6=650-.- |
700 км/ч. При применении средств защиты лица предельный ско ростной напор определяется надежной фиксацией в кресле ног, рук и особенно головы.
При использовании углубленного заголовника предельная скорость по прибору равна 1200 км/ч, а предельный скоростной
a(Vq)2 |
дан/м2. |
|
напор <7пред = VK 2 |
~ |
|
В общем случае
При больших числах М за прямым скачком существенно воз растает давление на летчика, кроме того, начинает сказываться
нагрев. |
Поэтому число М полета, на |
котором |
возможно ката |
|
пультирование, ограничивается М < |
Мпред и |
предельная ско |
||
рость по /Ипред равна Vм = М преАа. |
|
|
|
|
199. |
Помимо скорости, ограничиваются и высоты полета са |
|||
молета, |
на которых допускается катапультирование. На КУ |
с |
||
реактивным ускорителем и парашютной системой стабилизации |
||||
разрешается катапультирование с высоты Н = 0 только в слу |
||||
чае горизонтального полета со скоростью, меньшей 500 км/ч. |
В |
|||
других случаях полета минимально допустимая высота ката пультирования может достигать значений, существенно больших
Н —0. Минимальная |
высота полета, на |
которой |
допускается |
катапультирование, |
зависит от наличия |
на кресле |
ускорителя, |
201