Лекции по аэродинамике. Учебное пособие по аэродинамике содержание содержание 2 раздел I. Основы аэродинамики 4 Тема основные понятия и законы аэродинамики 4 Классификация летательных аппаратов 5 атмосфера земли 6
 Скачать 9.65 Mb.
|
Тема 2.9. РЕЖИМ посадки самолетаПосадка является завершающим этапом полёта и представляет собой замедленное движение самолета с высоты 25 м до полной остановки после пробега по земле. Посадка состоит из следующих этапов (Рисунок 10.1): - планирования (снижения); - выравнивания; - выдерживания; - приземления (парашютирования); - пробега.  Рисунок 10.1 Этапы посадки самолета  Рисунок10.2 Схема захода на посадку Посадка - сложный и ответственный маневр, завершающий полет. Ему предшествуют выход к аэродрому и заход на посадку. Маневр захода на посадку производится в непосредственной близости к аэродрому и имеет целью подготовку самолета к выполнению посадки. При визуальном заходе на посадку нормальным является движение самолета по прямоугольному маршруту (“коробочке”) (Рисунок 10.2). Летчик производит предварительный расчет на посадку. На этом этапе должны быть выпущены закрылки (щитки), шасси, установлена необходимая скорость снижения. Затем с определенной высоты летчик переносит взгляд на землю. Начинается выполнение первого этапа посадки - планирования. Элементы посадки Планирование – это установившееся движение самолета, необходимое для подвода самолета к земле на безопасной скорости. Началом посадочного планирования считается момент выхода самолета на безопасную высоту Hбез на границе аэродрома. Для пассажирских самолетов эта высота принята 15 м. Во избежание срыва потока и перехода на критические углы атаки скорость самолета при планировании Vпл должна быть на 15 % больше скорости минимальной Vmin с учетом механизации крыла. При планировании аэродинамическое качество желательно снижать в целях увеличения угла снижения и сокращения горизонтального участка пути. Угол установившегося планирования определяется по формуле:  Поэтому длина Lпл= HбезК. Предпосадочное планирование выполняется с выпущенными шасси и закрылками (щитками), поэтому аэродинамическое качество невелико, что усложняет технику выполнения выравнивания. Двигатель работает на малом газе. При увеличении тяги угол планирования и вертикальная скорость уменьшаются, что облегчает уход на второй круг. При планировании летчик рассчитывает место приземления. Для этого после четвертого разворота он устанавливает заданную скорость планирования и наклон траектории планирования. При снижении самолет выводится в точку начала выравнивания, находящуюся на высоте примерно 6 - 10 м. Для уменьшения скорости по траектории и вертикальной скорости снижения на этом этапе применяются закрылки, щитки или другие виды механизации крыла, которые увеличивают коэффициент подъемной силы и уменьшают скорость планирования. Выравнивание представляет собой процесс перехода от прямолинейного равномерного снижения к траектории горизонтального полета в конце выравнивания. Летчик, отклоняя ручку управления на себя, увеличивает угол атаки самолета, создавая дополнительную подъемную силу DУ, которая искривляет траекторию (Рисунок10.3).  Рисунок 10.3 Силы, действующие на выравнивании Увеличение угла атаки сопровождается увеличением силы лобового сопротивления, вследствие чего происходит уменьшение поступательной скорости. Выравнивание рассчитывается так, чтобы самолет по окончании выравнивания оказался на высоте не более 0,5 м над землей. Выдерживание производится для уменьшения скорости до посадочной и представляет собой торможение самолета в горизонтальном полете. Под действием лобового сопротивления скорость все время уменьшается. Для поддержания заданной высоты над поверхностью аэродрома по мере падения скорости летчик взятием ручки на себя увеличивает угол атаки (т. е. Су), что позволяет сохранить подъемную силу, а следовательно, и прямолинейность траектории. В момент, когда угол атаки окажется равным посадочному (пос), дальнейшее его увеличение прекращается. Скорость полета, соответствующая этому моменту, называется посадочной. Посадочный угол атаки обычно не превышает 9–11о. На этом угле атаки летчик заканчивает выдерживание, подъемная сила становится меньше веса и самолет парашютирует на землю. В процессе парашютирования скорость практически не успевает измениться. Участок приземления очень мал и при расчете во внимание не принимается. Пробег самолета – это замедленное движение самолета после приземления до полной остановки. Представляет собой заключительную стадию посадки. Современные самолеты с носовым колесом шасси приземляются сначала на основные колеса, после чего летчик плавно опускает носовое колесо и начинает торможение основных колес. У самолетов с хвостовым колесом посадка совершается на все три точки. Для уменьшения длины пробега используются воздушные и колесные тормоза, тормозные парашюты (если они имеются на самолете). На некоторых самолетах устанавливаются специальные устройства для создания отрицательной тяги двигателей – реверса тяги. На винтовых самолетах для этого используются реверсивные винты. На палубах авианосцев применяют задерживающие сети, тросы с амортизаторами и другие средства. Посадочные характеристики самолета К ним относятся: -посадочная скорость Vпос; -длина пробега Lпр; -посадочная дистанция Lпос. Посадочной скоростью называется скорость в момент приземления. Она определяется по формуле:  ,где Cyпос – коеффициент подъемной силы на угле атаки αпос в момент касания земли,с учетом работы механизации крыла. . Из формулы видно, что посадочная скорость зависит также от удельной нагрузки на крыло  и плотности воздуха ρ.С приближением к поверхности земли начинает сказываться эффект экранирующего влияния земли («воздушной подушки»). Происходит как бы увеличение плотности воздуха. С учетом этого можно записать:  где 0,94 - коэффициент, учитывающий близость земли. Из формулы следует, что зависимость посадочной скорости от веса самолета, атмосферных условий и коэффициента подъемной силы такая же, как и для скорости отрыва для взлета. У всех самолетов посадочная скорость меньше скорости отрыва. Это объясняется тем, что посадочный вес самолета меньше веса взлетного. Задача. Как изменится посадочная скорость самолёта, если при отклонении закрылков коэффициент Су увеличивается от 0,7 до 2,8? Длиной пробега Lпр называется расстояние, проходимое самолетом по земле от момента приземления до полной остановки. На пробеге, кроме аэродинамических сил У и Х, на самолет действует сила трения колес о землю F=F1+F2 (Рисунок10.4). По мере уменьшения скорости подъемная сила и сила лобового сопротивления уменьшаются, а силы реакции земли N1 иN2 увеличиваются.  Рисунок10.4 Силы, действующие на пробеге Силами, замедляющими движение на пробеге, являются сила трения колес о землю F и сила лобового сопротивления Х. Длина пробега определяется по формуле:  Здесь: Vпос- посадочная скорость; iСР = -g  - среднее ускорение торможения, зависящее от состояния ВПП и использования тормозов.Из формулы видно, что для уменьшения длины пробега необходимо уменьшать посадочную скорость (Vпос) или увеличивать тормозящие силы Х и F за счет применения тормозных устройств на колесах шасси или реверса тяги. Посадочной дистанциейназывается расстояние по горизонтали, проходимое самолетом от начала снижения с границы аэродрома до полной остановки после пробега( см. Рисунок10.1). Посадочная дистанция включает в себя воздушный участок и движение по земле: Lпос.дис=Lсниж+Lвыр+Lвыд+Lпр или Lпос.дис=(1,2 ÷2,5) Lпр. Величина посадочной дистанции определяет границы безопасной посадки самолета. Выводы: -Взлетно-посадочные характеристики самолета являются очень важными для эксплуатации самолета, так как от них зависят размеры взлетно- посадочных полос аэродрома и подходов к ним, а значит безопасность взлета и посадки. -Взлет и посадка являются наиболее ответственными режимами полета. Все элементы этих режимов считаются сложными по технике пилотирования и требуют от пилота грамотных действий и точного расчета. Самолет, как летательный аппарат, должен быть хорошо подготовлен к полету и находиться в технически исправном состоянии. Влияние эксплуатационных факторов Эксплуатационными факторами, влияющими на взлетно-посадочные характеристики, являются: посадочный вес, использование механизации крыла, скорость и направление ветра, состояние атмосферы, применение средств торможения, состояние и уклон ВПП. |