Некоторые маневры самолета (20 мин.)

Поперечная и путевая управляемость

Поперечная и путевая управляемость обеспечивается достаточной площадью, углами отклонений и расположением рулей, элеронов и руля направления. Эти параметры подбираются при проектировании ЛА из расчёта удовлетворительной управляемости на эксплуатационных режимах. Однако на критических режимах полета, например, при сваливании, поперечная и путевая управляемость, как впрочем и продольная, могут сильно ухудшаться вплоть до полной потери управляемости. Это вызвано, как правило, обтеканием оперения и крыла на a, намного превышающих a_кр, а также «затенением» оперения фюзеляжем или крылом.

1.Вираж (спираль).

Вираж – это разворот в горизонтальной плоскости на 360^о.

Спираль — это тоже разворот, только с потерей или набором высоты.

Рис.8Схема сил на вираже.

Вираж или разворот при помощи создания крена g (гамма) едва ли не самый важный и распространённый маневр ЛА. Каждый полёт, если это не подлёт по прямой, включает в себя выполнение разворотов. Поэтому очень важно понять физический смысл выполнения разворота.

При выполнении разворота лётчик создает крен, несколько берет штурвал на себя, одновременно увеличивая тягу двигателя, и небольшим движением педалей несколько поворачивает руль направления в сторону разворота. Если полёт происходит на планере или на самолёте с задросселированным двигателем или выключенным двигателем, то вместо увеличения тяги лётчик несколько увеличивает угол планирования.

Такой порядок действий у натренированного пилота отточен до автоматизма и не изменяется от типа ЛА, будь то планер или стратегический бомбардировщик Ту-160.

Попробуем рассмотреть, почему происходит так, а не как-нибудь иначе.

При создании крена g подъемная сила Y раскладывается на две составляющие Ycosg и Ysing, при этом первая Ycosg — должна компенсировать вес ЛА, а вторая Ysing — искривлять траекторию в горизонтальной плоскости. Для того, чтобы не допустить снижения ЛА, необходимо увеличить подъёмную силу Y настолько, чтобы составляющая Ycosg была равна весу. То есть при вводе в крен летчик несколько увеличивает угол атаки a, а для компенсации возросшего лобового сопротивления увеличивает тягу двигателя или увеличивает угол планирования. Рулём направления пилот компенсирует первоначальный момент скольжения при создании крена.

С увеличением угла крена необходимо увеличивать подъёмную силу, то есть перегрузку, а это ведет к резкому увеличению лобового сопротивления. Это самое лобовое сопротивление нужно компенсировать тягой двигателя или увеличением угла планирования. Например, при крене g=30^о, перегрузка n_y=1,15, при этом крене требуется сравнительно небольшое увеличение тяги или угла планирования.

При g=45^о n_y=1,43 — это уже значительный прирост перегрузки, и он требует внушительного увеличения тяги.

При g=60^о n_y=2 — это уже большой прирост перегрузки, и он требует увеличения тяги более, чем вдвое по сравнению с горизонтальным полётом, а при полёте на планировании перехода на пикирование с углом более 15^о.

Рис. 9 Иллюстрация положения самолета при увеличении крена.

Перегрузка в развороте изменяется в зависимости от угла крена g по закону косинуса: n_y разворота = .

Графически это выглядит так:

g, ^о

ny 1,16 1,43 2,0

Ввод в разворот с большим креном и малым запасом тяги приводит к резкому торможению, выходу на a критический и сваливанию, что на малой высоте ведет к столкновению с землей.

Такие манёвры еще более опасны на легких самодельных ЛА, имеющих малую массу и небольшой запас тяги: падение скорости в крутом развороте на них происходит ещё быстрее и обычно происходит в течение 1 — 2 секунд.

Существует предельный крен, при котором ЛА может выполнять разворот в горизонтальной плоскости, обусловленный максимальной тягой, которую может развить силовая установка ЛА. Разворот с таким креном называется предельным по тяге. Разворот с большим креном неминуемо вызовет падение скорости.

2.Скольжение.

Манёвр «скольжение» (не путать с углом скольжения b) применяется, когда необходимо резко снизить высоту полёта, при этом не допуская разгона скорости. Это бывает жизненно необходимо при аварийной посадке. Например: заглох двигатель или самолет вдали от аэродрома вынужден произвести посадку при большом запасе высоты. Если пытаться спланировать на выбранную площадку, то угол планирования будет велик, при подходе к земле скорость вырастет до больших значений, и посадка будет грубой.

Рис. 10 Скольжение самолета

Для выполнения скольжения необходимо создать крен 15 — 30^о в любую удобную сторону, не создавая дополнительной перегрузки. Самолет, повинуясь закону собственной путевой и поперечной устойчивости, будет стремиться развернуться в сторону созданного крена, но это совсем не нужно, поэтому педалями, повернув руль направления в противоположную крену сторону, летчик удерживает ЛА на прямолинейной траектории, при этом, увеличив угол снижения, он контролирует нормальную скорость. ЛА начинает лететь как бы боком по крутой нисходящей траектории без разгона скорости. При этом остаётся легко управляемым. Направление снижения можно корректировать изменением крена или уменьшением угла отклонения педалей. При выполнении скольжения также необходимо следить за скоростью и не допускать её падения ниже V_нв+10…15 км/ч.

3. Пикирование.

Пикирование,- это крутое снижение самолета. Траектория пикирование делится на три этапа: ввод, прямолинейный крутой спуск, вывод.

4. Горка.

Горка,- это S-образный маневр в вертикальной плоскости, выполняемый для быстрого набора высоты. Траектория горки делится на три этапа: ввод, прямолинейный участок, вывод.

5.Петля Нестерова.

Это криволинейный полет самолета по петлеобразной траектории в вертикальной плоскости. Маневр впервые был выполнен П.Н.Нестеровым.

Дата добавления: 2015-05-08