Рисунок 1 –Диаграмма потребных и располагаемых тяг для высоты 0
Рисунок 2 – Диаграмма потребных и располагаемых тяг для высоты 2000 м
Рисунок 3 – Диаграмма потребных и располагаемых тяг для высоты 4000 м
Рисунок 4 – Диаграмма потребных и располагаемых тяг для высоты 8000 м
Рисунок 5 – Диаграмма потребных и располагаемых тяг для высоты 10000 м
Рисунок 6 – Диаграмма потребных и располагаемых тяг для высоты 11000 м
Определим эксплуатационные ограничения скорости по формулам 12-13, обусловленные:
1) Предельно допустимым значением коэффициента аэродинамической подъёмной силы , равным :
2) Предельно допустимым скоростным напором , который обусловлен нормами прочности. Принимаем :
Результаты расчётов представлены в таблице 9. Необходимые значения некоторых величин возьмём из таблицы 2. определится как пересечение кривых потребных и располагаемых тяг на рисунке 4. Там, где кривые пересекутся дважды, значение берётся с пересечения с правой стороны.
Таблица 9 – Скорости установившегося горизонтального полёта H, м
| Vmin, м/с
| Vminдоп, м/с
| Vнв, м/с
| Vmax, м/с
| Vq, м/с
| 0
| 74,20
| 80,49
| 99,56
| 260
| 180,70
| 2000
| 81,75
| 88,67
| 109,68
| 260
| 199,31
| 4000
| 90,68
| 98,35
| 121,66
| 259
| 220,93
| 8000
| 113,44
| 123,04
| 152,19
| 251
| 275,89
| 10000
| 127,78
| 138,60
| 171,44
| 240
| 311,28
| 11000
| 174,00
| 147,83
| 182,86
| 208
| 331,58
| Построим сводный график (рисунок 7).
Рисунок 7 – Диапазон высот и скоростей установившегося горизонтального полёта 1.3 Расчёт скороподъёмности
Для оценки скороподъёмности самолёта в квазиустановившемся режиме набора высоты построим кривые для каждой из выбранных высот полёта.
По графикам для каждой высоты определим наибольшие значения вертикальных скоростей и соответствующие им скорости набора высоты . Из рисунка 6 видно, что скорость изменяется с увеличением высоты полета и, следовательно, изменяется кинетическая энергия самолета. Учет влияния этого изменения на скороподъемность самолета производится введением поправочного коэффициента , который входит в формулу (14)
Рисунок 8 – Диаграмма располагаемых вертикальных скоростей при установившемся наборе высоты
Для дозвуковых самолетов принимается программа набора высоты . Тогда приближенно можно найти с помощью соотношения (15)
где – известные значения скорости набора на заданных высотах и .
Имея значения , рассчитаем барограмму подъема самолета . Весь диапазон высот (от нулевой до конечной ) разобьём на ряд интервалов ( ), и определяется время набора заданного интервала высоты посредством формулы (16)
где ∆, ;
– среднее значение максимальной вертикальной скорости на заданном интервале , которое определяется по формуле (17)
Время подъема на высоту учитывается формулой (18)
Все результаты расчета занесём в таблицу 10. По результатам расчета построим графики зависимости (рисунок 8) и (рисунок 10).
Таблица 10 – Расчёт времени набора высоты H, м
| Vy*max, м/с
| Vнаб, м/с
| χi
|
, м/с
|
|
| 0
| 32,50
| 177,00
|
|
|
| 0
| 2000
| 30,00
| 179,00
| 0,982
| 30,693
| 1,086
| 1,086
| 4000
| 26,00
| 185,00
| 0,947
| 26,524
| 1,257
| 2,343
| 8000
| 14,50
| 193,00
| 0,963
| 19,499
| 3,419
| 5,762
| 10000
| 7,50
| 195,00
| 0,981
| 10,787
| 3,090
| 8,852
| 11000
| 1,00
| 198,00
| 0,909
| 7,048
| 2,365
| 11,217
| Hтеор, м
| 11200
|
| Нпракт., м
| 11000
|
|
|
Рисунок 9 – Максимальные вертикальные скорости
В точке пересечения кривой с осью высот определяется теоретический потолок , а при практический потолок
Рисунок 10 – Барограмма набора высоты 1.4 Взлётные и посадочные характеристики самолёта
Взлетная дистанция самолета состоит из двух участков: наземного - разбега до скорости отрыва и воздушного – разгона от скорости отрыва до безопасной скорости с набором безопасной высоты .
Для современных самолетов с трёхопорным шасси разбег производится на трех колесах до скорости подъема передней стойки шасси, равной (0,9...0,95) . Затем угол атаки увеличивается до значения , соответствующего , и при достижении скорости отрыва происходит плавный отрыв самолёта от земли.
Скорость отрыва определяется выражением (19)
Тяга при отрыве от земли приближенно равна для ТРД: , – статическая тяга на взлётном режиме ( ). Тогда . Угол атаки при отрыве (град) выбирается из условия, чтобы при поднятой передней стойке шасси между хвостовой частью самолета и землей оставался безопасный зазор 0,2...0,4 м. Принимаем , тогда . Скорость отрыва по формуле (19) будет равна:
Для приближенных расчетов длина разбега определяется при среднем значении тангенциальной перегрузки, соответствующей средней скорости и средней тяге . Длина разбега может быть найдена с помощью формулы (20)
, , принимаем , тогда , . Значение коэффициента трения принимаем для бетонной ВПП, .
Тогда длина разбега по формуле (20) будет равна:
После отрыва самолет переводится в неустановившийся набор безопасной высоты: м. Безопасную скорость в конце участка набора можно принять равной 1,25 .
Длина воздушного участка взлёта находиться с помощью выражения (21)
где – средняя величина тяги двигателей на воздушном участке, приближённо равная ;
– среднее аэродинамическое качество, примерно соответствующее , тогда .
Длина воздушного участка по формуле (21) будет равна:
|