книги из ГПНТБ / Павловский К.М. Практическая аэродинамика и динамика полета летательных аппаратов учебное пособие

13? -

Из графика видно, что первая половина траектории полога, несмотря на низкое качество при сверхзвуковой скорости,Вторая половина - более крутая, хотя аэродинамическое качество и более высокое. Так проявляется влияние изменения скорости.

§ 57. ОПТИМАЛЬНАЯ ТРАЕКТОРИЯ СНИЖЕНИЯ С ПОВОРОТОМ БЕЗ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЯ

Т р а е к т о р и я с н и ж е н и я 6 п о в о р о т о м при минимальной затрате энергии на поворот представляет собой спираль. На рис.5.13 показан вид спирали вплане-

Она характеризуется диаметром и шагом - расстоянием между витками по в ысоте.При снижении по спирали с большой высоты диаметр и шаг непостоянкы.На большой высоте самолет имеет большую скорость при выполнении спирали. Радиус кривизны тоже большой. При снижении он уменьшается ,

Исследования спирали, проведенные проф. В.Йетчинкиным в 1923 г ., показали, что минимальная потеря высоты за один оборот

Дальнейшие исследования показали, что, не рискуя потерей управляемости, для малой потери энергии при спирали достатокно доводить угол крена до 35-40° при перегрузке#^ = 1,2 *1,3.

Если поворот выполняется на большой угол, то формула (5.35) негодна, так как очень сильно изменяется высота.

В этом случае расчет вести надо так, как выше описан расчет снижения с постоянным курсом.

-184 -

Однако теряя высоту по опирали, самолет будет проходить меньшее расстояние.

За первый виток дотеря высоты составляет 12 км, а потеря уров­ ня энергии - около 44 км (75 %)»Ъ дальнейшем потери за каждый виток уменьшаются и самолёт подходит к земле с наивыгодиейшей скоростью примерно за 3,5 витка. На выполнение последнего витка затрачивается 3600 м высоты.

Практически при снижении с большой высоты используются оба рассмотренных способа снижения, а поэтому траектория

состоит из чередующихся прямолинейных участков и разворотов по спирали. Если же при снижении необходимо пройти наибольшее рас­ стояние ,ТО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ спуск с постоянным курсом.

-186 -

ГЛАВА 6

МАНЕВРЕННОСТЬ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Способность летательного аппарата изменять свое положение в пространстве путем изменения величины и направления вектора

скорости называют его м а н е в р е н н о с т ь ю . Чем быстрее и в более широких пределах летательный аппарат может изменять свое положение по отношению к противнику, т .е . чем выше манев­ ренность, тем выше и его боевые качества.

Маневренность сверхзвукового аппарата существенно отличает­ ся от маневренности дозвукового. Иногда говорят, что одной из трудностей в пилотировании сверхзвукового самолета является необходимость чрезвычайно быстрых действий летчика при манев­ рировании и т .п . В действительности, как отмечает заслуженный деятель науки и техники В.С.Пышнов,. . . "Наоборот, можно ут­ верждать, что при большой скорости полета изменения движения самолета происходят меддей&е и потому начинать их надо заблаго­ временно. Именно в этом специфика полета с большой скоростью ш в этом его трудность".

Так,например, при очень большой скорости полета поворот надо начинать не тогда, когда стала очевидна его необходи­ мость, как это делают при малых скоростях, а когда наступило время его выполнять на основании расчета. Ошибка в расчете поворота, как правило,не может быть исправлена в полете.

По мере роста скорости усиливается проявление инерционнос­ ти в движении. Время выполнения маневров увеличивается пример­ но прямопропорционально скорости полета, а проходимое рас­ стояние - пропорционально квадрату скорости. Если при малых скоростях многое в полете было допустимо для глазомерного рас­ чета, то при сверхзвуковых скоростях требуется расчет до поле­ та и в полете, требуются справочные материалы на борту ил?

186 -

информация с земли.

В настоящей главе будут рассмотрены основные маневры сверхзвукового самолета и простейшие способы расчета их ха­ рактеристик.

веса, то на основании второго закона Ньютона можно определить вызываемое ими ускорение по формуле:

ГГV 0

А- равнодействующая поверхностных сил (всех сил, кроме

веса);

~ вес и гравитационное ускорение у поверхности земли.

18? ~

Из этого уравнения видно, что для более энергичного маневра необходимо создать большую перегрузку, поскольку в этом слу­ чае будет большая величина ускорения. Это и позволяет считать максимально возможные перегрузки наиболее общими показателями маневренности.

В свою очередь и перегрузка может быть без ускорения (например, при установившемся прямолинейном полете fly —i ) . Ввиду этого ускорения и перегрузки не отождествимы.

Составляющие полной перегрузки в общем случае определя­ ются как отношения соответствующих проекций равнодействующей поверхностных: сил к силе веса. Для самолетов, летающих в тропо­ сфере и стратосфере при сравнительно небольших углах атаки, при­

Маневренные характеристики рассматриваются в предположении, что полет проходит без скольжения.Основным! показателями маневренности в этом случае являются максимально допустимые перегрузки 11у и // х .

§ 59. РАСПОЛАГАЕМАЯ,МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМАЯ й ПРЕДЕЛЬНАЯ ПО ТЯГЕ ПЕРЕГРУЗКИ

Величина перегрузки, которая может быть создана на дан­ ном режиме полета, зависит как от аэродинамических качеств летательного аппарата, так и от самого режима полета.

Наибольшая перегрузка, которая может быть достигнута в

- 188 -

заданном режиме полета, называется р а с п о л а г а е м о й -

то еоть,она прямо пропорциональна давлению воздуха, обратно пропорциональна удельной нагрузке на крыло и зависит от числа М, Степень этой зависимости определяется произведением Су^ М2. В § 44 было показано, что,если в полете достигнута ско­

допустимая скорость мевьше скорости горизонтального полета. Располагаемую перегрузку Пур можно создавать в полете

лишь в том случае, когда она не превышает максимально допу­ стимых перегрузок. Максимально допустимые значения этой перегрузкй устанавливаются по прочностным соображениям я физиоло­ гическим возможностям экипажа.

Располагаемая перегрузка Т1хрзависит от избытка тяги и для самолетов обычно не ограничивается, поскольку она сравнительно невелика:

-189 -

м__ Pp ~ Q

заться так, что аэродинамические факторы позволяют создавать

самолета Нэ убывает (формула 5 .1 0 ).Поэтому смысл предельной по тяге перегрузки состоит в том, что она показывает допустимое

сперегрузкой fl<j4 Пу„Р£д .

Кратковременные маневры можно выполнять с любой пере­ грузкой вплоть до Пур , если она не выше максимально до­ пустимой.

Величина предельной по тяге перегрузки может быть найде­ на из следующих соображений. В соответствии с определением предельной по тяге перегрузки справедливо равенство{

190 -

жов даже вблизи потолка позволяет сравнительно продолжительно выполнять маневр с большими перегрузками.Наряду о этим боль­ шие высоты, на которых может летать сверхзвуковой самолет, включая и динамические высоты, позволяют широко использовать

летательных аппаратов по-разному зависят от СКОРОСТИ (числа М) полета и ВЫСОТЫ, так как они зависят от конкретных аэродинами­ ческих и тяговых характеристик. На рис, 6.1 приведена типичная

перегрузка t1yp имеет максимум, что следует помнить при манев­ рированиина предельно больших. высотах, где значения flyр невелики»

ная перегрузка прямо пропор­

циональна атмосферному дав­

Рис,

лению и обратно пропорцио-