Fig. 89 Polari ai vitezei de ridicare a avioanelor Yak-52 și Yak-55
Viteza aeriană a aeronavelor Yak-52 și Yak-55 la altitudinea de 500 m și modul maxim de operare al centralei electrice este prezentată în Fig. 89.
Fiecare punct de polar viteze de ridicare grafic arată viteza traiectoriei V LMA (segment de linie trasată de la origine la punctul dat polar), creșterea Y vitezei V vertical (segment de linie trasată prin acest punct viteză polară perpendicular pe axa de viteza V și unghiul de plumb - unghiul cuprins între vectorul viteză și axa Y UNDER viteza de zbor).
Făcând din orice punct al curbei pe axa orizontală de-a lungul unui arc de cerc cu centrul de la origine, poți conta pe viteza zborului de-a lungul traiectoriei ascensiunii.
Polaritatea vitezelor de ridicare face posibilă determinarea regimurilor caracteristice ale creșterii constante și a unghiului maxim de înălțime corespunzător și vitezei maxime de urcare verticală.
Modul de ridicare mai rapidă (dimensiunea înălțimii).
Se determină prin efectuarea tangenței la vitezele polare ale ascensiunii paralele cu axa de viteză. Pentru aeronavele Yak-52 cu turația motorului n = 100%, la altitudinea de zbor H = 500 m, instrumental
viteza Vnp = 162 km / h, Vy MAX = 10 m / s, α = 8 °.
Pentru Yak-55 la o frecvență de rotație a arborelui cotit al motorului, egal cu n = 100%, la altitudinea de zbor H = 500 m Vnp- = 137 km / h Vy MAX = 15 m / s, α = 9 0.
Acest mod de ridicare este utilizat dacă trebuie să setați rapid înălțimea dorită.
MODUL DE CEL MAI DOUA LIFT.
Se determină prin efectuarea tangentei la viteza polare de la origine. Pentru o aeronavă Yak52 cu turația motorului n = 100%, la o altitudine de zbor H = 500 m și Vnp = 140 km / h-θ max = 12 °. Pentru o aeronavă Yak-55 cu turația motorului n = 100%, la o altitudine de zbor H = 500 m și Vnp = 115 km / h-θ max = 22 °.
Acest mod de ridicare este utilizat atunci când este necesar să "trageți" aeronava printr-un obstacol din apropiere.
Pe polarul vitezelor de ridicare se poate găsi și regimul ratei maxime teoretice de ascensiune (determinată prin realizarea arcului tangențial la polaritatea vitezelor de ridicare cu centrul de la origine).
Bordul primului și celui de-al doilea regim de ridicare, ca într-un zbor orizontal, pentru avioanele Yak-52 și Yak-55 este viteza economică.
liftul (luând Center stick de la sine) în cele din urmă nu duce la creșterea, la fel ca în primul mod, și pentru a micșora unghiul de înclinare al traiectoriei (fig. 90).
Când țineți singur butonul de comandă, unghiul de atac crește, forța de ridicare Y crește și traiectoria curbează mai întâi în sus, adică crește unghiul de înălțime. Cu toate acestea, aeronava nu are
să se echilibreze la o cale mai abruptă, deoarece excesul de împingere P 1. a avut în modul de zbor original și echilibrarea componentelor de greutate G păcat θ 1. este insuficientă pentru a contrabalansa creșterea forței de aeronave greutate componentă G păcat θ 1 „în noul unghi lărgit
ridicarea θ 1 '> θ 1
Viteza și, prin urmare, forța de ridicare încep să scadă, iar traiectoria, care imediat devine mai abrupt după preluarea mânerului de control, va cădea treptat (pe măsură ce viteza coboară). Deoarece în celelalte două regimuri, forța excesivă scade cu o viteză descrescătoare, egalitatea
P 2 = Gsin θ va fi atins numai la un unghi nou de înclinare a traiectoriei θ 2 ' <θ 1 .
In primul mod planul de captare de control de ridicare manevrează însoțită de creșterea unghiului de plumb, ca o scădere a ratei (după preluarea butonul de control) determină o creștere a excesului de împingere și un exces mare de împingere corespunde urcare abruptă a aeronavei.
Fig. 90 modurile de ridicare 1 și 2
O caracteristică importantă a ratei urcării unui avion este barograma de ridicare, care reprezintă un grafic care arată timpul necesar pentru a seta o anumită altitudine în modul de viteză maximă de ridicare verticală.
Barograful de ridicare poate fi obținut practic în zbor cu ajutorul unui barograf (barospidograph) sau prin înregistrarea citirilor altimetrului la intervale regulate. Barograma poate fi, de asemenea, construită prin calcul, folosind graficul schimbării înălțimii verticale în înălțime.
Cu ajutorul barografului de ridicare, puteți determina timpul de apelare al oricărei înălțimi.
Pentru a construi barograma ridicării prin calcul, trebuie să avem un grafic υ y = f (H) (figura 91). Calculul se efectuează în următoarea ordine.
1. împart întreaga înălțime câștig (până la plafon teoretic) la un număr de secțiuni (H 1, H2, H3, H4, și t. D.) Așa că viteza verticală, la începutul și porțiunea de capăt diferă în mărime de cel mult de 1,5 ori.
2. Din graficul y y = f, găsim valorile vitezei verticale la limita fiecărei secțiuni. Datele primite sunt introduse în tabel.
Curba H = f (t) se apropie asimptotic de plafonul teoretic al aeronavei, dar este nevoie de un timp infinit de lung pentru a ajunge la ea.
Odată cu creșterea la înălțime, forța excesivă scade și la o anumită înălțime devine egală cu zero. Și aceasta înseamnă că viteza verticală a creșterii continue va scădea de asemenea la zero. La această altitudine și deasupra, avionul nu are capacitatea de a face ascensiuni constante.
Altitudinea de zbor la care viteza verticală de creștere constantă este zero este numită plafonul teoretic (sau static) al aeronavei.
La un plafon teoretic nu tracțiune în exces, însă numai posibil zbor orizontal, și numai unghiul cel mai avantajos de atac (și numai pentru viteza cea mai favorabilă), la care cea mai mică putere de tracțiune cerută. Intervalul de viteză este zero (figura 93).
Fig. 93 Definirea plafonului aeronavei: a - graficul dependenței Vy de altitudinea de zbor; b - curbele legăturilor necesare și disponibile pe plafonul teoretic
Cu o creștere constantă, aeronava nu poate atinge practic plafonul teoretic, pe măsură ce se apropie, forța excesivă devine atât de mică încât necesită prea mult timp și combustibil pentru a recruta înălțimea rămasă. Datorită lipsei forței excesive, zborul pe plafonul teoretic este practic imposibil, deoarece orice încălcare a regimului de zbor fără tracțiune excesivă nu poate fi eliminată. De exemplu, cu formarea accidentală chiar și a unei mici role, aeronava pierde o înălțime semnificativă (eșuează). Prin urmare, în plus față de conceptul unui plafon teoretic (static), este introdus conceptul de așa-numitul plafon practic.
În mod concret, cred că plafonul practic al aeronavei este altitudinea la care viteza maximă verticală de urcare este de 0,5 m / s.
Diferența dintre plafonul teoretic și cel practic al aeronavelor moderne este mic și nu depășește 200 m. Plafoanele teoretice și practice pot fi determinate conform programului (a se vedea figura 93).
Avioanele moderne în zbor cu viteze mari de zbor sunt atât de mari
că o pot folosi pentru a urca. Și dacă avionul
zboară în apropierea plafonului practic, apoi prin utilizarea rezervelor de energie cinetică, menținând în același timp controlabilitatea, se poate ridica la o înălțime mai mare decât plafonul său teoretic, chiar și în absența tracțiunii excesive.
Fig. 94 Ridicarea aeronavei într-un plafon dinamic
Înălțimea maximă obținută de aeronavă datorită rezervelor de energie cinetică pe care poate fi creat capul de mare viteză necesar pentru a menține controlabilitatea se numește dinamic
Dacă într - un zbor orizontal în apropierea plafonului practic H aeronava are o viteză υ la început și
posedă energie cinetică
2 g. apoi cu un set suplimentar de înălțimi
H viteza aeronavei
scade la υ con = υ EV
controlabilitatea) și energia sa cinetică
energie potențială suplimentară G
După transformări, obținem
ΔH = (υ HIGH + υ KOH) (υ HIGH-U KOH).
unde u ср - viteza medie; Δυ - pierdere de viteză pe deal.
După cum vedem din formula, câștigul de înălțime datorat scăderii vitezei cu suma Δυ este mai mare, cu atât viteza medie a aeronavei este mai mare.
Tavanul dinamic poate fi atins în felul următor: la o anumită înălțime aeronava accelerează la viteza maximă și efectuează un deal. Transferul aeronavei spre deal este obținut prin creșterea ascensorului Y.
Manevra trebuie să înceapă la o astfel de înălțime, pe care este posibil să se obțină o forță suficientă de ridicare pentru curbura traiectoriei. Pe un plafon practic datorită densității scăzute de zbor a aeronavei
INFLUENȚA VERDEI PE LIFTUL AERONAVULUI
Calculele efectuate și compilarea grafurilor de barograme și traiectoria ascensiunii au fost făcute pentru condiții de calm. De fapt, mișcarea aeronavei se efectuează în prezența vântului și este o mișcare complexă care constă din deplasarea relativă a vitezei aeronavei și mișcarea de translație a aeronavei, împreună cu o masă de aer cu o viteză a vântului W (Fig. 95).
Fig. Efectul vântului asupra ascensorului aeronavei
Viteza aeronavei față de sol, așa-numita viteză la sol, este egală cu suma geometrică a vitezelor relative (aeriene) și portabile (viteza vântului). Dacă avionul zboară în
nici un vânt, atunci u pug = υ. dacă împotriva vântului, atunci u pug = υ-W. la un vânt favorabil u pug = υ + W
În legătură cu aceasta, unghiul de urcare θ variază (vezi Fig. 95). Valoarea ratei de ascensiune verticală rămâne neschimbată. Când urcați cu o vânt de cap, unghiul de înălțime este mai mare, iar traseul parcurs este mai mic decât în condiții fără vânt. Urcarea la un vânt echitabil va trece cu un unghi mai mic de urcare, adică mai mult gol, iar aeronava va călători pe o distanță mai mare.
Se numește o mișcare dreaptă și uniformă a aeronavei de-a lungul unei traiectorii descendente înclinate
planificare sau declin constant.
Unghiul format de traiectoria planificării și linia orizontului se numește unghiul de planificare θ pl.
Reducerea poate fi făcută atât în prezența tracțiunii, cât și în absența acesteia.
Planificarea este un caz special de reducere a aeronavei, în care aeronava este redusă cu motorul sau cu motorul care funcționează la viteză mică, cu o forță practic egală cu zero. Planificarea aeronavelor se realizează pentru a reduce altitudinea de zbor și pentru a zbura spre locul de aterizare.
Pentru planoare, planificarea este modul de bază al zborului. Planificarea cu unghiuri θ pl. peste 30 °, se numește scufundare.
Forțele care operează pe avion în timpul planificării
Atunci când se planifică un zbor sunt G greutatea aeronavei forță, iar R. totale cu forța aerodinamică Deoarece mișcarea aeronavei se efectuează pe o traiectorie descendentă în pantă, forțele sunt după cum urmează.
1. Forța greutății G este direcționată vertical în jos și se descompune în două componente: în direcția,
perpendicular pe traiectoria mișcării - G 1 = G cos θ PL. și în direcția aeronavei -
G 2 = G sin θ PL.
2. Forța aerodinamică totală R este descompusă în:
- Forța de ridicare Y, echilibrarea forței G 1. care este continuitatea mișcării;
- forța tracțiunii, forța de echilibrare G 2. care asigură constanța vitezei de mișcare de-a lungul traiectoriei.
Deoarece planificarea este privită ca o mișcare de stabilizare plană plană a unui avion, liniile de acțiune ale tuturor forțelor care acționează asupra avionului se intersectează la centrul său de greutate.
Deoarece în planificarea avionului se mișcă într-o linie dreaptă și în mod egal, toate forțele trebuie să fie echilibrate reciproc, iar aeronava în acest caz se va mișca prin inerție.
Pentru ca planul să se miște drept, este necesar să se echilibreze forțele care acționează perpendicular pe traiectoria mișcării.
Condiția pentru rigiditatea mișcării este egalitatea forțelor Y și G1
Y = G 1 = G cos θ PL. (6.1)
Fig. 96 Schema forțelor care acționează asupra aeronavei în timpul planificării
Pentru ca planul să se miște uniform, este necesar ca forțele care acționează de-a lungul traiectoriei să fie reciproc echilibrate. Condiția pentru uniformitatea mișcării este egalitatea forțelor G 2 și Q
Q = G 2 = G sin θ PL. (6.2)
Aceste două ecuații sunt strâns legate una de alta și, dacă unul dintre ele este încălcat, este încălcat și
Rezultatul forțelor Y și Q, adică forța aerodinamică totală R, este întotdeauna direcționat în sus și este egal cu greutatea de zbor a aeronavei atunci când se planifică.
Din ecuațiile de mișcare în planificare putem deduce următoarele concluzii:
1. Forța de ridicare la planificare este mai mică decât în cazul unui zbor orizontal cu același unghi de atac,
deoarece echilibrează doar o parte a forței de greutate G 1. Pe măsură ce unghiul de planificare crește, componenta forței de greutate G 1 scade, astfel încât forța de ridicare Y trebuie de asemenea să scadă.
2. Componenta forței de greutate G 2, la planificare, îndeplinește rolul de tracțiune. Dacă unghiul de planificare crește, atunci forța G2 crește, de asemenea, ceea ce determină o creștere a vitezei traiectoriei,
iar aceasta, la rândul său, va determina o creștere a forței de tracțiune Q, care va echilibra G2 și mișcarea va deveni din nou uniformă.
NEVOIE DE VITEZĂ DE PLANIFICARE.
LIMITATEA VELOCITĂȚII AERULUI
Viteza de planificare necesară este viteza de deplasare necesară pentru a crea o forță de ridicare egală cu componenta normală a greutății aeronavei G cos θ la un unghi de atac dat:
Odată cu eliberarea șasiului și a clapetelor de aterizare de pe Yak-52, calitatea aerodinamică scade, iar unghiul de planificare crește.
Unghiul de planificare poate fi determinată grafic din planul polar (dacă este construită pe aceeași scală pentru C Y și C X), având originea vectorului din punctul corespunzător al curbei (fig. 97 a, b). Unghiul format de vectorul și axa Cy va arăta magnitudinea unghiului de planificare.
Fig. 97 O vedere aproximativă a polarului unei aeronave la aceeași scară pentru Cy și Cx
Unghiul minim de planificare θ min este obținut prin tragerea unei tangente la curbă de la origine.
Se vede din figură că fiecare linie dreaptă, pe lângă tangenta, trasă de curbă de la origine, traversează această curbă în două puncte, observând două unghiuri de aceeași calitate. În consecință, același unghi de planificare poate avea un unghi mic de atac și viteză mare, și la un unghi mare de atac și la o viteză mică.
Deoarece calitatea aeronavei depinde numai de unghiul de atac, prin urmare, unghiul de planificare de la altitudinea de zbor și greutatea aeronavei, cu condiția ca greutatea aeronavei să fie mărită fără incrementarea C X nu depinde.
VITEZA POLARĂ A PLANIFICĂRII
Un grafic care arată dependența ratei verticale de scădere de viteza de translație la diferite unghiuri de atac se numește polaritatea vitezelor de planificare sau indicatorul traseului de alunecare
Pentru a construi o polaritate a vitezei de planificare, este necesar să avem un plan polar (aeronavă). Calcularea polarității vitezelor de planificare se face folosind un tabel pentru mai multe înălțimi de zbor.
După stabilirea unui număr de valori ale unghiurilor de atac, determinăm valorile coeficienților ascensorului și trageți.
Cx și Cy definirea și cunoașterea greutatea de zbor al aeronavei (planor), iar înălțimea de zbor se calculează după cum se arată în tabel, valorile calitățile aerodinamice ale programarea unghiului, viteza de planificare, reducerea vitezei pentru fiecare unghi de atac.
Conform datelor calculate, este construită o polaritate a vitezei de planificare (Figura 98). Prin polaritatea vitezelor de planificare, puteți defini un număr de viteze caracteristice și moduri de programare.
1. Viteza de planificare economică și unghiul economic corespunzător de atac sunt determinate de paralel cu axa abscisei tangente la viteza polară. La punctul de contact este unghiul de atac economic și perpendicular recuperat din punctul tangentă la viteze de planificare axa desemnează rata economică de planificare. Planificarea pentru economie
viteza va avea loc cu cea mai mică rată de scădere a lui υ.
2. Viteza cea mai avantajoasă de planificare și cel mai avantajos unghi de atac α naiv pot fi găsite prin trasarea unei tangente de la origine la polar a vitezelor. La punctul de tangență găsi unghiul de atac la punctul de intersecție al perpendicularei din punctul de tangență al vitezei reduse la axa - cea mai avantajoasă
viteză. La această viteză, unghiul de declin θ este minim și intervalul de planificare este maxim.
3. Două unghiuri de atac (α 1 și α 2) în același unghi de scădere se regăsesc dacă provin din origine
conduce un secant la viteza polare. Ca și pe avionul polar (Cy = f (Cx, α)). în ceea ce privește polaritatea vitezelor de planificare, sunt definite două moduri de planificare I și II, a căror interfață este cea mai avantajoasă viteză de zbor.
Fig. 98 Planificarea vitezei
Cea mai mare aplicație a polarității vitezei de planificare are în plină desfășurare; este mai convenabil pentru o utilizare practică decât o aeronavă convențională polarizată, deoarece prezintă caracteristici măsurate direct în zbor. Pentru un planor, este important: cunoașterea intervalului efectiv de viteze de zbor glonț, selectarea valorilor vitezei orizontale care ar satisface un anumit mod
scădere (υ usn).
Distanța parcursă de un avion (glider) față de sol în timpul perioadei de planificare dintr-o anumită altitudine. se numește intervalul de planificare. Este una dintre cele mai importante caracteristici ale unui avion și mai ales un planor.
Să vedem cât de departe un avion va zbura de la o înălțime H, dacă unghiul său de planificare este θ pl.
Din fig. 99 că LPL este distanța parcursă de aeronavă față de sol, numită intervalul de planificare.
Din fig. Noi definim