Caracteristicile zborului orizontal



Din formula rezultă că valoarea vitezei necesare depinde:

- din greutatea aeronavei;

-aria aripii sale;

- coeficient de ridicare.

Când zburați la o altitudine constantă (# 961; = const) cu o masă de zbor specificată, viteza Vpot este determinată numai de valoarea coeficientului de ridicare Cy și depinde de unghiul de atac # 945;.







Forța necesară pentru un zbor orizontal este forța necesară pentru un zbor orizontal constant.

Condițiile de zbor orizontal sunt: ​​Y = G, Pn = X. Apoi, împărțind prima egalitate cu al doilea, obținem

Din formula rezultă că cu cât este mai mică greutatea aeronavei și cu atât este mai mare calitatea acesteia, cu atât este mai mică forța necesară pentru un zbor orizontal. De asemenea, rezultă din formula că împingerea orizontală a zborului depinde de pătratul vitezei.

Puterea necesară pentru un zbor orizontal este puterea necesară pentru un zbor orizontal la un unghi de atac dat.

Se determină prin formula:

Formula indică faptul că puterea necesară depinde de aceiași factori pe care depind forța de tracțiune și viteza de zbor: în altitudinea de zbor (densitatea aerului), în greutatea aeronavei, calitatea aerodinamică a aeronavei și factorul de ridicare.

cererea de energie este mai mare, cu atât mai mare greutatea aeronavei este mai mică decât densitatea aerului și calitatea mai rău K. aerodinamic Presupunând G = const și H = const necesar de putere depinde de unghiul de atac și, în consecință, viteza de zbor.

Efectul greutății asupra unui zbor orizontal. Cu creșterea greutății aeronavei, viteza necesară zborului orizontal crește, de asemenea, proporțional cu G1 / 2, adică dacă masa crește de 4 ori, viteza necesară crește de 2 ori.

Forța de tracțiune necesară crește, de asemenea, proporțional cu masa aeronavei:

Puterea necesară Npop crește proporțional cu G 3/2.

Problema 1. Determinați viteza zborului orizontal în apropierea solului dacă coeficientul Cy = 0.8 și sarcina specifică a aripii este de 160 kgf / m 2.

Soluție: Votr = 20 m / s.

Sarcina 2. Determinați forța necesară pentru un zbor orizontal cu un unghi de atac de 5 ° și o greutate de zbor de 870 kgf

Soluția. Conform polarului aeronavei, constatăm că, pentru un unghi de atac de 5 °, coeficienții au valori. Cy = 0,39, Cx = 0,045, prin urmare, calitatea este

Apoi forța necesară va avea o valoare:

Sarcina 3. Robinetele zboară la o altitudine de 500 m. Greutatea inițială a zborului a fost de 1240 kgf. Viteza de zbor V = 240 km / h. La sfârșitul zborului, 80 de kilograme de combustibil au fost consumate. Care este mărimea vitezei de zbor orizontal solicitate la același unghi de atac și aceeași altitudine de zbor.

Soluție Determinați greutatea aeronavei fără combustibil uzat. Este de 1160 kgf.

Să determinăm viteza necesară pentru menținerea unui zbor orizontal utilizând formula:

Răspuns: Viteza necesară este de 225,6 km / h.

Influența înălțimii la zborul orizontal. Viteza de zbor este măsurată de instrument (indicator de viteză, a se vedea figura 2.7), senzorul căruia (cutia de măsurare) reacționează la schimbarea capului de viteză. Instrumentul nu măsoară viteza de zbor, ci valoarea capului de viteză.

Viteza corespunzătoare capului de mare viteză q. se numește viteza instrumentului Vpr.

Viteza aeronavei față de aer se numește viteza reală Vist. .

Deoarece densitatea aerului # 961; variază cu altitudinea de zbor, atunci același cap de mare viteză q = pentru altitudini diferite corespunde unor valori diferite ale vitezei reale Vist.

Aparatul este calibrat în condiții standard în apropierea solului. Prin urmare, valoarea vitezei instrumentului corespunde capului de mare viteză =.

Pentru a stabili o legătură între Vpr și Vist, ar trebui să folosim egalitatea:

unde # 961; 0 - densitatea aerului la sol;

# 961; H - densitatea aerului la altitudinea actuală H.

Din egalitate urmează:

- raportul dintre densitatea la înălțime și densitate la sol.

Acest raport este numit corecția altitudinii.

În același raport sunt vitezele de zbor orizontale necesare la altitudinea actuală VH și la sol V0:

Astfel, la un anumit unghi de atac, viteza Vmp cerută real cu creșterea altitudinii crește, în timp ce viteza instrumentului de la altitudine nu depinde de a depinde numai de unghiul de atac și de coeficientul Cy.

Cu o altitudine crescândă, o scădere a densității r duce la o creștere a vitezei de zbor necesare proporțional cu corecția altitudinii.

Forța de tracțiune necesară din altitudinea de zbor nu depinde, deoarece Pn = X. dar forța tracțiunii cu creșterea înălțimii zborului orizontal, la o anumită viteză a instrumentului, nu se modifică, prin urmare, PH = P0.







Puterea necesară cu creșterea altitudinii de zbor crește proporțional cu viteza necesară: Nh = Pn Vn; N0 = P0 V0.

În consecință, la fel ca viteza zborului orizontal, puterea necesară crește cu înălțimea în creștere proporțională cu corecția altitudinii.

Influența unghiului de atac asupra unui zbor orizontal. Dacă schimbați unghiul de atac, coeficientul de ridicare Cy se va schimba. Mai puțin Su. cu atât viteza de zbor este mai mare și viceversa.

La coeficientul maxim Cymax, adică La unghiul critic al atacului, Vpot atinge o valoare teoretică minimă:

Zborul de la Vminne este permis din cauza apariției tremurului, a stabilității la rupere și a posibilității trecerii aeronavei într-un șanț. Prin urmare, în condiții practice, o restricție privind viteza minimă admisă Vmin. asigurând siguranța zborului.

La unghiul minim de atac # 945; Cxmin. când coeficientul de tracțiune Cx este minim, puteți atinge viteza maximă a zborului orizontal. Din ecuațiile de mișcare, putem deduce formula pentru viteza maximă a zborului orizontal:

Formula indică faptul că viteza maximă este atinsă atunci când motorul funcționează la viteză maximă (cu solicitarea maximă Pmax necesară).

În practică, Vmax are o limitare în comparație cu teoretic realizabil, deoarece la capul de viteză maximă proiectarea aeronavei este supusă acțiunii unor sarcini mari, care sunt periculoase pentru rezistență.

Concluzie. Fiecare unghi de atac pentru o anumită masă de zbor și pentru o altitudine de zbor corespunde unei anumite viteze, presiunii și puterii de zbor orizontal.

Aceste dependențe sunt reprezentate de graficele curbelor lui Zhukovsky.

În regimurile staționare ale unei aeronave se pot obține parametrii limită de mișcare, la care este permis un zbor sigur. Acestea sunt determinate de calculul aerodinamic, adică mișcarea unei aeronave sub acțiunea forțelor externe. Distanța și durata zborului sunt calculate separat.

Există două metode de calcul aerodinamic al aeronavelor - metoda de tracțiune și metoda de capacitate.

Ambele metode se bazează pe o comparație a legăturilor necesare și disponibile sau a capacităților necesare și disponibile în modul de zbor orizontal.

Metodele dezvoltate de N.E. Zhukovsky în 1900 și bazat pe parcela grafic suprapunere dependențe Rpotr (Npotr) și PP (Np) a vitezei reale de zbor a aeronavei cu o greutate dată, la o anumită înălțime.

Curbele lui Zhukovsky pe schițe. Acestea sunt dependențele grafice combinate pentru


din capacitățile necesare și disponibile din viteza de zbor

Fig. 6.3 Curbele de putere disponibile și necesare pentru aeronave

Curba de putere disponibilă 1 este caracteristică a centralei electrice în ceea ce privește puterea (vezi Fig.4.9 din subiectul "Centrala de avion").

Curba puterii necesare 2 face posibilă determinarea puterii necesare pentru efectuarea unui zbor orizontal la o anumită altitudine și viteză.

Diferența dintre puterile lui Np și Nmont este numită surplusul de putere # 916; N.

Pe curbele capacităților disponibile și necesare, se pot găsi vitezele caracteristice ale unui zbor orizontal:

- Valoarea maximă Vmax la unghiul de atac # 945; Cxmin - în punctul de intersecție al curbelor Nomp și Np pentru modul maxim de funcționare a centralei electrice (punctul # 921; );

- Vmin minimă la unghiul critic de atac # 945; kr - în punctul de contact al graficului Nnotr = f (VGP) cu o linie dreaptă paralelă cu axa ordinelor (punctul # 921; # 921; );

-Cel mai avantajos VNV pe unghiul cel mai avantajos de atac # 945; нв - în punctul de a atinge graficul cu o linie dreaptă trasată de la origine (punctul # 921; # 921; # 921; ). unghi # 946; pentru acest punct are o valoare minimă: tg Min = (Npot / V) min = G / Kmax;

Economic Vec la unghiul economic de atac # 945; ek - în punctul de tangență al curbei Nintr de la linia paralelă cu abscisa (punctul # 921; V). La această viteză, puterea necesară este minimă, prin urmare, zborul se efectuează la un consum minim de carburant pe oră;

-Cruise V cr pentru modul de croazieră al motorului (intersecția punctului V al curbelor Npot și Nasp.) Această viteză este (0,8 ... 0,9) Vmax.

Diferența dintre valorile vitezelor maxime și minime se numește intervalul de viteză de zbor la starea de echilibru V = Vmax - Vmin.

Fig.6.4 Influența greutății asupra caracteristicilor zborului orizontal

Efectul maselor de zbor ale aeronavei poate fi estimat din curbele lui Zhukovsky (figura 6.4):

Atunci când masa zborului crește de la G1 la G2, vitezele Vpot necesare cresc proporțional cu G 3/2. În consecință, viteza este minimă, creșterea economică și cea mai benefică.

Forța necesară și puterea necesară cresc și ele. Graficele arată că puterea excesivă și presiunea excesivă, domeniul de viteză, sunt reduse la avion, deoarece viteza maximă scade.

În consecință, creșterea masei aeronavei determină deteriorarea caracteristicilor de zbor în modul de zbor orizontal, limitele vitezelor admise și altitudinile de zbor sunt reduse.

Fig.6.5 Influența înălțimii asupra caracteristicilor zborului orizontal

Efectul altitudinii de zbor asupra caracteristicilor zborului orizontal este arătat în curbele Zhukovsky din Fig. 6.5.

- când altitudinea de zbor este mărită (H> H0), punctul de intersecție al curbelor pentru Vmax se deplasează spre stânga, adică viteza maximă a avionului scade;

-Punctul corespunzător vitezei minime Vmin la # 945; se deplasează spre dreapta, adică valoarea vitezei necesare Vmin crește;

-În consecință, intervalul de viteză scade V = Vmax - Vmi. exces de tracțiune # 916; P și capacități # 916; N;

-limite # 921; și # 921; # 921; Regimurile sunt deplasate spre viteze mari.

În consecință, o creștere a altitudinii duce la o deteriorare a caracteristicilor de zbor ale aeronavei în modul de zbor orizontal: o reducere a manevrabilității. urcare rata, plafon de zbor, economie.

-Cu ajutorul curbelor lui Zhukovsky, parametrii limitatori ai modurilor de zbor la starea de echilibru ale aeronavei sunt determinate grafic: viteze maxime și minime, interval de viteză, exces de împingere (sau putere). În acest caz, curbele pentru tracțiune sunt de obicei construite pentru aeronave cu motoare turbojet și curbe de putere pentru aeronave cu PD;

-Prin curbe, puteți determina modurile cele mai economice și mai sigure de zbor constant.

-Curbele lui Zhukovsky permit să se înțeleagă în mod clar modul în care caracteristicile zborului orizontal variază în funcție de schimbarea masei aeronavei, de altitudinea zborului, de modul de funcționare al motorului la un unghi de atac și viteză. Mai sus s-au dat formulele de calcul, permițând să determinăm influența acestor factori de zbor.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: