Время виража что это
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 ny 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
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 VУ=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
РАДИУС И ВРЕМЯ ВИРАЖА
ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ВИРАЖА С КРЕНОМ 35. 45°
Вираж с креном до 45° выполняется на скорости 190 км/ч при наддуве 25
Перед вводом самолета в вираж осмотреть воздушное пространство, особое внимание уделив стороне выполнения виража, наметить ориентир для ввода и вывода из виража, установить обороты двигателя, соответствующие скорости 190 км/ч. После этого плавным и координированным движением ручки управления и педалей ввести самолет в вираж. По мере увеличения крена увеличить наддув с таким расчетом, чтобы при крене 45° сохранялась скорость 190 км/ч.
Как только крен достигнет заданного, необходимо зафиксировать его небольшим отклонением ручки управления в сторону, противоположную крену, и ослабить нажим на внутреннюю педаль, сохраняя угловую скорость, продолжать выполнение виража.
В установившемся вираже нужно контролировать положение кабины самолета относительно горизонта, величину крена, показания приборов (указателя скорости, положение шарика указателя скольжения, вариометра, высотомера и авиагоризонта).
Если в процессе выполнения виража возникли изменения положения видимых частей фонаря кабины и капота самолета относительно горизонта (вариометр показывает снижение или набор высоты), необходимо плавным и соразмерным движением ручки управления и педалей поднять или опустить капот самолета относительно горизонта до нормального положения, контролируя действия по показаниям авиагоризонта
За 20. 25° до намеченного ориентира координированным движением ручки управления и педалей в сторону, обратную вращению (ручка управления идет с опережением), начать вывод из виража. По мере уменьшения крена плавно уменьшить наддув до заданного с таким расчетом, чтобы выйти в режим горизонтального полета на установленной скорости без набора высоты.
После вывода самолета в горизонтальный полет поставить рули в нейтральное положение.
При выполнении виража необходимо учитывать влияние гироскопического момента воздушного винта.
ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ВИРАЖА С КРЕНОМ 60°
Вираж с креном 60° выполняется на скорости 200 км/ч при наддуве 27
Перед вводом в вираж самолета осмотреть воздушное пространство, особое внимание уделить стороне выполнения виража, сбалансировать самолет триммером на скорости 200 км/ч, наметить ориентир для ввода и вывода из виража, запомнить курс ввода, установить обороты двигателя, соответствующие скорости 210 км/ч. После этого плавным и координированным движением ручки управления и педалей ввести самолет в вираж. По мере увеличения крена плавно увеличить наддув, с таким расчетом, чтобы при крене 45. 50° он был дан полностью.
По мере накренения самолета центростремительная сила Ysin , искривляющая траекторию движения, возрастает. Для сохранения постоянства высоты при вводе самолета в вираж необходимо вбиранием ручки управления на себя увеличить угол атаки для увеличения подъемной силы (сохраняется равенство Ycos
=G). С увеличением угла атаки растет лобовое сопротивление, поэтому в процессе ввода самолета в вираж для сохранения скорости необходимо увеличить обороты двигателя (сохраняя при этом равенство P=G).
При вводе самолета в вираж необходимо следить за сохранением правильного положения видимых частей фонаря кабины и капота самолета относительно горизонта, за плавным образованием крена и координацией отклонения рулей (шарик указателя скольжения должен находиться в центре) Величину крена определять визуально по положению передних частей фонаря кабины и капота самолета относительно горизонта
Как только крен достигнет заданного, необходимо зафиксировать его небольшим отклонением ручки управления в сторону, противоположную крену, и ослабить нажим на внутреннюю педаль. Сохраняя угловую скорость, продолжать выполнение виража.
В установившемся вираже контролировать положение видимых частей фонаря кабины и капота самолета относительно горизонта, величину крена, показания приборов (указателя скорости, положения шарика указателя скольжения, вариометра, высотомера и авиагоризонта).
Необходимо помнить, что в процессе выполнения установившегося виража внешнее полукрыло движется с большей скоростью, чем внутреннее. Центр давления из плоскости симметрии перемещается во внешнюю сторону, в результате чего на самолет действует кренящий момент в сторону виража, который парируется отклонением ручки управления во внешнюю сторону. При этом следует учитывать влияние гироскопического момента.
Вывод из виража начинать за 30° до намеченного ориентира координированным движением ручки управления и педалей в сторону, обратную вращению, при этом ручку управления отклонять вперед по диагонали для уменьшения угла атаки и предупреждения подъема капота самолета относительно горизонта. По мере уменьшения крена плавно уменьшить обороты двигателя (наддув), чтобы к концу вывода обороты двигателя соответствовали заданной скорости вывода из виража.
Выход из виража должен быть произведен в направлении выбранного ориентира и заданного курса. После вывода самолета в горизонтальный полет ручку управления и педали поставить в нейтральное положение.
Время виража что это
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.