что такое время виража

РАДИУС И ВРЕМЯ ВИРАЖА

Радиус и время виража являются основными величинами, характеризующими маневренные возможности самолета в горизонтальной плоскости.

Как уже говорилось, для выполнения виража необходима центростремительная сила. То есть для уменьшения радиуса виража необходимо увеличить горизонтальную составляющую подъемной силы , а для этого следует увеличить крен самолета, одновременно увеличивая подъемную силу увеличением угла атаки или скорости.

Центростремительная сила, с одной стороны, равна ,

а с другой (из условия искривления траектории в горизонтальной плоскости (формула 10.16). Следовательно,

откуда радиус виража будет равен

(11.22)

Таким образом, радиус виража определяется скоростью и нормальной перегрузкой. Анализируя выражения формулы (11.22), сделаем заключение, что радиус виража будет тем меньше, чем:

меньше удельная нагрузка на крыло ;

больше плотность воздуха (с увеличением высоты полета радиус увеличивается);

больше коэффициент подъемной силы Су;

больше крен самолета ; при Су=Су_доп с уменьшением скорости радиус растет.

Время виража определяется как отношение длины окружности, которую описывает центр тяжести самолета на вираже, к скорости самолета:

(11.23)

следовательно, время разворота на угол

(11.24)

Из формулы (11.23) видно, что время виража (как и радиус) определяется скоростью и нормальной перегрузкой. Для уменьшения времени виража необходимы те же условия, что и для уменьшения радиуса виража, но следует помнить, что скорость полета на время виража оказывает значительно меньшее влияние, чем радиус виража.

Дата добавления: 2016-08-23 ; просмотров: 5998 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Радиус и время виража

Потребной тягой и мощностью для виража называется необходимая тяга или мощность, необходимые для уравновешивания лобового сопротивления самолета на правильном вираже при данных значениях угла атаки и угла крена.

Тяга и мощность, потребные для виража

Увеличение потребной скорости на вираже сопровождается увеличением лобового сопротивления по сравнению с горизонтальным полетом. Поэтому потребные для виража тяга и мощность должны быть больше, чем для горизонтального полета.

Но потребная скорость на вираже равна следовательно:

Из формулы следует, что с увеличением крена (перегрузки) потребная тяга на вираже возрастает.

Потребная мощность равна

Следовательно, с увеличением крена потребная мощность увеличивается сначала медленно, а потом более резко пропорционально n_y 3/ 2 (рис. 11.5).

Рис. 11.5 Увеличение потребной для виража мощности в зависимости от угла крена

Радиус и время виража являются основными величинами, характеризующими маневренные возможности самолета в горизонтальной плоскости.

Радиус виража – это радиус окружности виража.

Для уменьшения радиусавиража необходимо увеличить горизонтальную составляющую подъемной силы . Для этого следует увеличить крен самолета, одновременно увеличивая подъемную силу.

Центростремительная сила по величине равна центробежной силе:

Откуда можно определить радиус виража:

.

Анализируя формулу, сделаем заключение: радиус виража будет меньше, если:

— больше крен самолёта;

— больше коэффициент подъемной силы Су.

Время виражаопределяется как отношение длины окружности, которую описывает центр тяжести самолета на вираже, к скорости самолета:

.

Из формулы видно, что время виража (как и радиус) определяется скоростью и нормальной перегрузкой. Для уменьшения времени виража необходимы те же условия, что и для уменьшения радиуса.

Предельный вираж. При увеличении крена на вираже наступает момент, когда для выполнения виража потребуется мощность силовой установки, равная максимальной. Дальнейшее увеличение крена вызовет снижение самолета, так как правильный вираж невозможен.

Вираж, для выполнения которого на заданной высоте и максимальном крене использована вся мощность силовой установки, называетсяпредельным виражом.

Задача Определите подъёмную силу самолёта в полёте с перегрузкой n=1,5. Вес самолёта G=20000 кгс.

Задача При каком угле крена самолёт выполняет правильный вираж радиусом Rв=1000 м со скоростью Vв=360 км\ч?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Радиус и время виража

Радиус и время виража являются основными величинами, характеризующими маневренные возможности самолета в горизонтальной плоскости.

Радиус виража – это радиус окружности виража.

Для уменьшения радиуса виража необходимо увеличить горизонтальную составляющую подъемной силы . Для этого следует увеличить крен самолета, одновременно увеличивая подъемную силу.

Центростремительная сила по величине равна центробежной силе:

Откуда можно определить радиус виража:

.

Анализируя формулу, сделаем заключение: радиус виража будет меньше, если:

— больше крен самолёта;

— больше коэффициент подъемной силы Су.

Время виража определяется как отношение длины окружности, которую описывает центр тяжести самолета на вираже, к скорости самолета:

.

Из формулы видно, что время виража (как и радиус) определяется скоростью и нормальной перегрузкой. Для уменьшения времени виража необходимы те же условия, что и для уменьшения радиуса.

Предельный вираж. При увеличении крена на вираже наступает момент, когда для выполнения виража потребуется мощность силовой установки, равная максимальной. Дальнейшее увеличение крена вызовет снижение самолета, так как правильный вираж невозможен.

Вираж, для выполнения которого на заданной высоте и максимальном крене использована вся мощность силовой установки, называется предельным виражом.

Задача Определите подъёмную силу самолёта в полёте с перегрузкой n=1,5. Вес самолёта G=20000 кгс.

Задача При каком угле крена самолёт выполняет правильный вираж радиусом Rв=1000 м со скоростью Vв=360 км\ч?

Управление самолетом на правильном вираже

Для выполнения виража самолет необходимо накренить элеронами, но одновременно отклонить руль направления в сторону виража.

Отклонение руля направления необходимо для компенсации лобового сопротивления, стремящегося развернуть самолет во внешнюю сторону, в сторону внешнего полукрыла.

Внешнее полукрыло движется по внешнему радиусу (

Рисунок11.6), скорость его больше, чем внутреннего полукрыла, и, следовательно, подъемная сила и лобовое сопротивление больше.

Рисунок 11.6 Уравновешивание противодействующих виражу моментов рулем направления

Таким образом, для выполнения правильного виража необходимо плавно отклонить ручку управления и ‘педаль (руль направления) в сторону виража. По достижении •необходимого крена и угловой скорости ручку управления необходимо отклонить в противоположную сторону, а также отклонить педаль в противоположную сторону.

После того как ввод закончен, крен, положение капота самолёта относительно горизонта и угловую скорость необходимо сохранять постоянными.

Для вывода из виража необходимо ручку управления и педаль отклонить в сторону, обратную виражу.

Если скорость, угол крена и угол наклона траектории с течением времени не изменяются, спираль называется установившейся.

Установившаяся спираль называется правильной, если она выполняется без скольжения.

Схема сил. Схема сил, действующих на самолет при выполнении спирали, показана на

Движение центра тяжести состоит из двух: вниз с вертикальной скоростью V_У=Vsin и в горизонтальной плоскости по окружности со скоростью Vx=Vcos.

Рисунок 11.7 Схема сил на спирали

Уравнения движения самолета на установившейся нисходящей спирали:

условие постоянства скорости

;

условие постоянства угла наклона траектории

;

условие искривления траектории

Перегрузка на спирали. Перегрузка на спирали, действующая по направлению подъемной силы Y, определяется из условия постоянства угла наклона траектории полета:

Из формулы следует, что перегрузка на спирали меньше, чем на вираже при том же угле крена. Чем больше угол наклона траектории, тем меньше потребная перегрузка. Так же, как на вираже, самолёт на спирали имеет потребную скорость и радиус:

_.

Скорость, потребная для выполнения спирали, больше потребной скорости для горизонтального полета при одинаковом угле атаки.

Из формулы следует, что радиус спирали всегда меньше радиуса виража, так как cos

Дата добавления: 2014-08-04 ; просмотров: 1901 ; Нарушение авторских прав

Источник

Что такое время виража

Виражи (развороты с креном от 45 до 55 градусов) используются для совершенствования летной квалификации. Регулярное выполнение виражей поможет лучше ориентироваться в органах управления полетом. Кроме того, вы научитесь распределять внимание, поскольку этот навык необходим при выполнении столь сложного маневра.

Сначала напомню: на одном из предыдущих занятий говорилось о том, что, если накренить крылья, подъемная сила сможет отклонить самолет в сторону. Самолет поворачивает, потому что некоторая часть подъемной силы действует на него в горизонтальном направлении.

Разумеется, если объект приведен в движение, он стремится его продолжить. Это сказал один товарищ по фамилии Ньютон. Когда самолет поворачивает, вся его масса стремится продолжить движение в том же направлении. Это объясняет, почему посетителей американских горок вдавливает в сиденье вагончика, когда рельсы меняют направление. Вагончик меняет направление, а тело пассажира продолжает двигаться вперед. А поскольку к этому добавляется еще земное притяжение, возникает ощущение, что можно провалиться сквозь сиденье вагончика.

Перегрузка является силой, предсказуемой для любого самолета. На рисунке 2-1 изображен график, на котором показано увеличение перегрузки для определенного крена.

Рисунок 2-1. График коэффициента перегрузки

На графике видно, что при крене 60 градусов пилот и самолет испытывают перегрузку в 2G. Другими словами, и тому, и другому кажется, что он весит в два раза больше, чем обычно. Представьте себе: вы чувствуете явное увеличение веса, хотя мимо вашего рта не проскользнуло ни одного пакетика картофеля-фри (какая дисциплина!). Конечно, можно сбросить вес, выйдя из виража и перейдя в горизонтальный полет, при котором перегрузка будет, как обычно, равна 1 (и ваш вес будет зависеть от количества картофеля-фри, съеденного до нынешнего момента).

Тут-то и кроется ловушка: если и пилот, и самолет ощущают себя тяжелее в связи с увеличением перегрузки, пилот должен компенсировать искусственное увеличение силы тяжести. Чтобы самолет продолжил полет, необходимо увеличить подъемную силу. Если этого не сделать, самолет не сможет удержать высоту во время виража. На самом деле, он даже может попасть в режим сваливания. А кому охота прославиться как пилоту, который на каждом вираже попадает в режим сваливания? Только подумайте, какое прозвище можно получить за это: Имельда Стукнутая, Стив Облом или Крис Штопор.

Увеличение подъемной силы на вираже означает, что нужно увеличить угол атаки, потянув рычаг управления на себя. Чтобы самолет мог продолжить полет, подъемная сила должна быть равна весу (реальному или кажущемуся). Именно поэтому при крутом крене необходим большой угол атаки, способный создать достаточную для полета подъемную силу. Чувствуете, к чему я веду?

Если заложить слишком крутой вираж, самолет может превысить критический угол атаки до того, как подъемная сила станет достаточной для полета, и тогда произойдет срыв потока. Прежде чем продолжать полет, нужно будет вывести самолет из сваливания.

Вы только что узнали, что во время виража скорость сваливания самолета возрастает. Во время горизонтального полета сваливание может произойти на скорости 50 узлов, а во время крутого виража, чтобы удержать самолет от сваливания, может понадобиться увеличить скорость до 70 узлов. На рисунке 2-2 изображен график, с помощью которого на основе увеличения перегрузки можно определить увеличение скорости сваливания.

Рисунок 2-2. График скорости сваливания и угла крена

Например, при угле крена 60 градусов самолет и его содержимое испытывают двукратную перегрузку. На рисунке 2-2 видно, что при такой перегрузке скорость сваливания возрастает на 40 процентов. Таким образом, если во время горизонтального полета самолет попадает в режим сваливания на скорости 50 узлов, то при крене в 60 градусов сваливание произойдет на скорости 70 узлов (к 50 прибавляем 40 процентов от 50).

Вот что это значит в нашем случае. Чтобы выполнить вираж с креном 60 градусов и избежать срыва потока, следует увеличить воздушную скорость по крайней мере до 70 узлов. Поразительно, да? Мы предсказали это, не прибегая к магическому хрустальному шару, бросанию костей или гаданию на кофейной гуще (приберегите это для предсказания погоды).

В связи с этим при выполнении виражей нужно увеличивать мощность. В большинстве случаев это обеспечивает необходимое увеличение скорости, которое помогает предотвратить сваливание. Разумеется, если самолет не обладает большим двигателем, он не сможет развить достаточную тягу для поддержания скорости, необходимой для того, чтобы избежать срыва потока во время виража. Я помню, как однажды пришел к врачу и сказал: «Доктор, мне больно, когда я делаю то-то и то-то». На что врач ответил: «А вы не делайте».

Если мощности недостаточно, по-настоящему крутые виражи не для вас. Это решение обсуждению не подлежит.

Пока еще рано переходить к технике выполнения виража. Сначала нужно изучить аэродинамику, а уж после этого мы поговорим об искусстве выполнения разворотов.

Выходит, что для сохранения высоты во время разворота необходимо поднять нос самолета на шесть градусов. Поскольку угол атаки становится больше, то площадь нижней поверхности крыла, на которую воздействует воздушный поток, увеличивается. Это создает большую подъемную силу, но и увеличивает сопротивление. Следовательно, самолет немного теряет скорость, как видно на указателе воздушной скорости.

Вот в чем состоит проблема.

Что тогда произойдет? Да, самолет войдет в режим сваливания. Как этого избежать во время виража? Попытаться добавить газу, чтобы предотвратить потерю воздушной скорости. Повторюсь, еще не время переживать о том, как выполнить красивый вираж; пока можно оставаться гадким утенком. Освойте эти навыки, и я научу вас танцевальным па для выступления на сцене.

Грузить иль не грузить, вот в чем вопрос

Вот где пилоты часто ошибаются. Заходя на посадку в режиме малого газа, они выполняют вираж для выравнивания относительно ВПП. Учитывая низкую скорость и крутой угол крена, можно предположить, что воздушная скорость и скорость сваливания придут к одному значению. Другими словами, во время виража скорость сваливания возрастает из-за увеличения перегрузки, а воздушная скорость снижается из-за увеличения сопротивления. Когда воздушная скорость и скорость сваливания встретятся, произойдет срыв потока. Если это случится близко к земле, то дело плохо. Такой тип сваливания называют скоростным, потому что сваливание происходит быстрее из-за перегрузки, связанной с выполнением виража.

Ладно, хватит науки. Время заняться искусством. Давайте поговорим о том, как выполнить классный вираж.

Краткий обзор, пока не заглох мотор

Посмотрите на рисунок 2-3.

Рисунок 2-3

Примерно так выглядит пространственное положение, необходимое для разворота с креном 45 градусов. При заходе в разворот следует постепенно увеличивать тангаж до тех пор, пока нос самолета не поднимется на 6 градусов. Затем, используя высотомер, определите тип поправки по тангажу, необходимой для удержания высоты. В качестве дополнительного источника данных можно использовать вариометр. Секрет заключается в том, чтобы вносить небольшие поправки и всегда следить за высотой.

Чрезмерная коррекция может привести к тому, что вы будете странствовать по небу, пытаясь вернуться на заданную высоту. В соответствии с нормами для пилота-любителя вираж считается выполненным, если соблюдены следующие условия.

Есть еще кое-что, о чем следует знать, выполняя вираж. Отклонение рычага управления на себя ведет к небольшому увеличению крена. Поэтому нужно следить за тем, чтобы во время виража крен не увеличивался. Это довольно часто происходит при отклонении рычага управления назад. Кроме того, при крутых углах крена самолеты имеют тенденцию уходить в еще больший крен без какого-либо участия пилота. Повторюсь, будьте готовы компенсировать все это с помощью давления в системе элеронов. Таким образом, при выполнении виража, особенно с отклонением рычага управления назад для сохранения высоты, может понадобиться слегка отклонить элероны в противоположном направлении, чтобы избежать чрезмерного крена.

Пришло время практиковаться в выполнении виражей. Чтобы приступить к тренировке, щелкните ссылку Начать учебный полет.

На следующем занятии по наземному инструктажу я покажу, как не сбиться с маршрута полета по кругу над аэродромом.

Источник

Что такое время виража

Впрочем, если бы даже радиус виража был величиной неизменной, он все равно не давал бы нам исчерпывающего представления о горизонтальной маневренности самолета. Так, FW190А-3 значительно уступал английскому «Спитфайру» F Mk.V и по времени (примерно 22 секунды против 18) и – при прочих равных условиях – по радиусу виража (до 340 м против не более чем 235 м) 406 – а горизонтальная маневренность его, как показали воздушные бои 1942 года над Западной Европой, была никак не хуже, чем у «англичанина». Дело в том, что в маневренном бою в горизонтальной плоскости пилоты, чтобы «подловить» противника и оказаться у него на хвосте, часто меняют направление виража. А здесь большое значение имеет еще один параметр – скорость крена: ведь для того, чтобы войти в вираж, необходимо накренить самолет в нужную сторону. На «фокке-вульфе» это можно было сделать быстрее, чем на «Спитфайре».

А второй немецкий истребитель Восточного фронта – FW190, – превосходя большинство советских «ястребков» по скорости и скороподъемности, почти всем им не уступал и в горизонтальной маневренности!

Опытным летчиком был к началу 43-го и воевавший с первых дней войны лейтенант Г.И.Герман из 42-го истребительного авиаполка 240-й истребительной авиадивизии 6-й воздушной армии Северо-Западного фронта. Тем не менее в бою на виражах с парой FW190 из I группы 26-й истребительной эскадры «Шлагетер», проходившем 17 февраля 1943 г. над Демянским плацдармом, дравшемуся на Як-7б Герману удалось увернуться от повисшего на его хвосте «фоккера» только «после очень больших перегрузок». 429

Источник