Динамика полета изучает взаимодействие самолета с Динамика полета изучает взаимодействие самолета с потокомпотоком

воздуха, рассматривая движение его центра масс каквоздуха, рассматривая движение его центра масс как

поступательное движение материальной точки. Все силы,поступательное движение материальной точки. Все силы,

действующие на самолёт, условно считают приложенными в действующие на самолёт, условно считают приложенными в центрецентре

масс, а моментымасс, а моменты - уравновешенными отклонением рулей.- уравновешенными отклонением рулей.

Установившимся называется такое движение самолета,Установившимся называется такое движение самолета,

при котором все силы, действующие на самолёт, при котором все силы, действующие на самолёт,

взаимно уравновешены и самолёт совершает равномерное,взаимно уравновешены и самолёт совершает равномерное,

прямолинейное движение.прямолинейное движение.

В установившемся полёте самолёт движется по инерции.В установившемся полёте самолёт движется по инерции.

К установившемуся полёту относятся:К установившемуся полёту относятся:1.1. Набор высотыНабор высоты

2.2. Горизонтальный полетГоризонтальный полет

3.3. СнижениеСнижение

Горизонтальный полет самолета.Горизонтальный полет самолета.

Горизонтальный полет - основнойГоризонтальный полет - основной

эксплуатационный режим полёта самолётовэксплуатационный режим полёта самолётов

гражданской авиации.гражданской авиации.

Горизонтальным полетом называется полет Горизонтальным полетом называется полет самолета на постоянной высоте с самолета на постоянной высоте с постоянной скоростью.постоянной скоростью.

V=const;V=const;

H=const;H=const;

Подъемная сила Подъемная сила YYa a направленанаправлена

перпендикулярно потоку воздухаперпендикулярно потоку воздуха

Сила лобового сопротивления Сила лобового сопротивления XXaa

Сила тяги Сила тяги PP

Сила веса Сила веса GG

Все эти силы лежат в плоскостиВсе эти силы лежат в плоскости

симметрии самолета.симметрии самолета.

YYaa=mg=mg - - условие горизонтальности;условие горизонтальности;

XXaa=P =P – – условие равномерностиусловие равномерности

Потребная скорость – скорость, Потребная скорость – скорость, необходимая длянеобходимая для выполнения режима выполнения режима горизонтального полёта.горизонтального полёта.

VVгпгп=√(2mg/qSC=√(2mg/qSCyy))Минимальная скорость горизонтального Минимальная скорость горизонтального

полёта будет соответствовать полёту на полёта будет соответствовать полёту на

угле атакиугле атаки аакр, кр, при которомпри котором ССуу--махмах

VVminmin=√(2mg/qSC=√(2mg/qSCy-maxy-max))Максимальная скорость горизонтального Максимальная скорость горизонтального

полётаполёта

VVmaxmax=√(2P=√(2Pmaxmax/qSC/qSCx-minx-min))

Потребная мощность- мощность, этоПотребная мощность- мощность, это

необходимая для выполнения режиманеобходимая для выполнения режима

горизонтального полёта. Она измеряетсягоризонтального полёта. Она измеряется

работой, которую совершает потребная силаработой, которую совершает потребная сила

тяги за 1 секунду.тяги за 1 секунду.

NNпотрпотр=A/t=(P=A/t=(PпотрпотрS)/tS)/t

NNпотрпотр- - потребная мощность, Вт;потребная мощность, Вт;

PPпотрпотр – потребная сила тяги, Н;– потребная сила тяги, Н;

AA – –работа, Дж;работа, Дж;

SS – – путь пройденный самолётом впуть пройденный самолётом в

горизонтальном полёте, м;горизонтальном полёте, м;

tt – продолжительность полёта, с. – продолжительность полёта, с.

горизонтального

Кривая Кривая располагаемой располагаемой силы тяги силы тяги--11 представляет представляет собой собой характеристику силовой характеристику силовой установки для силы установки для силы тяги , построенную для тяги , построенную для определения режима определения режима работы двигателя. работы двигателя. Кривая потребной Кривая потребной

силы тяги силы тяги--22 показывает, показывает, какая какая сила тяги необходима для выполнения горизонтального сила тяги необходима для выполнения горизонтального полета на данной высоте с той или иной скоростью. полета на данной высоте с той или иной скоростью. Например, при скорости полёта Например, при скорости полёта 625 км625 км//чч силовая силовая установка создаёт установка создаёт РРраснрасн=12100 Н=12100 Н, а для выполнения , а для выполнения горизонтального полёта с этой скоростью потребна сила горизонтального полёта с этой скоростью потребна сила тяги тяги РРпотрпотр=3100Н=3100Н.. ΔΔР=РР=Рраснрасн-Р-Рпотр потр –избыток силы тяги–избыток силы тяги

Кривые потребной и располагаемой Кривые потребной и располагаемой

мощностеймощностей – представляют собой – представляют собой

характеристики для характеристики для

мощности. мощности.

По кривой располагаемой мощностиПо кривой располагаемой мощности

можно определить полезную мощностьможно определить полезную мощность

воздушного винта на данной высотевоздушного винта на данной высоте

при данной скорости вращения винта при данной скорости вращения винта

для разных скоростей полёта.для разных скоростей полёта.

Кривая потребной мощности даёт Кривая потребной мощности даёт

возможность определить, какаявозможность определить, какая

мощность необходима для мощность необходима для

выполнения горизонтального полёта на данной высоте с той или выполнения горизонтального полёта на данной высоте с той или инойиной

скоростью.скоростью.

Разность между мощностямиРазность между мощностями NNраспрасп и и NNпотрпотр называется избыткомназывается избытком мощностимощности ΔΔNN, , припри ΔΔNN=0 =0 самолет выполняет горизонтальный полётсамолет выполняет горизонтальный полёт

Режимы горизонтального полётаРежимы горизонтального полётаПрямая Прямая АВ АВ параллельная оси абсцисс пересекает кривую параллельная оси абсцисс пересекает кривую

потребной мощности в двух точках, потребной мощности в двух точках, а1а1и и а2а2 – – соответствующих углам атаки, и соответствующих углам атаки, и V1V1 и и V2V2 – соответствующих – соответствующих скоростям полёта. Это значит, что скоростям полёта. Это значит, что

горизонтальный полёт горизонтальный полёт возможен на двух режимах с возможен на двух режимах с

одинаковой затратой мощности.одинаковой затратой мощности.

Если прямую АВ опускать, Если прямую АВ опускать, то то точки , соответствующие точки , соответствующие углам углам атаки а1 и а2, сближаются, атаки а1 и а2, сближаются, аа потребная мощность потребная мощность

уменьшается. уменьшается. Как только Как только прямая прямая становится касательнойстановится касательной к к кривой, углы атаки кривой, углы атаки совмещаются в точке, совмещаются в точке,

соответствующей соответствующей экономическому углу атаки.экономическому углу атаки.

Существует два режима горизонтального полёта:Существует два режима горизонтального полёта:

К первому режиму относятся все скорости горизонтального К первому режиму относятся все скорости горизонтального полётаполёта

от от VmaxVmax до до VVэкэк. На этом режиме углы атаки малы, . На этом режиме углы атаки малы, а1а1<<ааэк эк

обтеканиеобтекание

безотрывное, самолёт устойчив и хорошо управляем.безотрывное, самолёт устойчив и хорошо управляем.

Ко второму режиму относятся все скорости Ко второму режиму относятся все скорости горизонтального полёта от горизонтального полёта от VVэкэк додо VminVmin.. На данном На данном режиме углы атаки большие режиме углы атаки большие а2а2>>ааэкэк. Нарушается . Нарушается плавность обтеканий из-за срывов потока на некоторых плавность обтеканий из-за срывов потока на некоторых участках крыла, ухудшается поперечная устойчивость, участках крыла, ухудшается поперечная устойчивость, снижается эффективность элеронов. В летной практике снижается эффективность элеронов. В летной практике выход на второй режим полёта не желателен, так как выход на второй режим полёта не желателен, так как может привести к потере скорости.может привести к потере скорости.

Влияние высоты на горизонтальный полёт.Влияние высоты на горизонтальный полёт. Увеличение высоты полета приводит кУвеличение высоты полета приводит к

увеличению увеличению VVпотрпотр из-за уменьшения плотностииз-за уменьшения плотности

воздуха. Формулы потребной скорости для высотвоздуха. Формулы потребной скорости для высот

Н Н и и Н=0Н=0::

VVHH=√(2G)/(c=√(2G)/(cxxaaSSppHH))

Потребная сила тяги от высоты полета не зависитПотребная сила тяги от высоты полета не зависит..

PPHH=C=CXXaaS (pS (pHHV²V²HH/2)/2), , так как так как PPHH=X=XHH;;

PP00=C=CXXaaS (pS (puuV²V²uu/2)/2), так как , так как PP00=X=X00..Разделив первое выражение на второе, получимРазделив первое выражение на второе, получим

PPHH=P=P00..

При увеличении высоты из-за При увеличении высоты из-за уменьшения плотности воздуха уменьшения плотности воздуха

минимальная скорость минимальная скорость горизонтального полёта горизонтального полёта

увеличивается.увеличивается.

Предполагается, что Предполагается, что двигатели двигатели

невысотные и невысотные и поэтому с увеличением высоты поэтому с увеличением высоты

уменьшается располагаемая уменьшается располагаемая тяга и мощность, избытки тяги тяга и мощность, избытки тяги

ΔΔР Р и мощности и мощности ΔΔNN, , максимальная скорость максимальная скорость

VVmaxmax и и летный диапазон летный диапазон скоростей скоростей ΔΔVV..

Влияние сжимаемости воздуха наВлияние сжимаемости воздуха нагоризонтальный полёт –горизонтальный полёт –

На больших скоростях полёта вследствие сжимаемости На больших скоростях полёта вследствие сжимаемости воздухавоздуха

возникает волновое сопротивление и в результате этого возникает волновое сопротивление и в результате этого резкорезко

увеличивается потребная сила тяги увеличивается потребная сила тяги PPпотрпотр. .

На скоростях полёта На скоростях полёта VV11>700-800 >700-800 кмкм//чч вследствие вследствие сжимаемостисжимаемости

возрастает секундный расход воздуха через двигатель, возрастает секундный расход воздуха через двигатель, повышаетсяповышается

температура торможения, а поэтому и температура в температура торможения, а поэтому и температура в камерахкамерах

сгорания. Располагаемая тягасгорания. Располагаемая тяга

увеличивается.увеличивается.

Влияние массы самолета на его Влияние массы самолета на его полёт полёт

Скорость, потребная для Скорость, потребная для горизонтальногогоризонтального

полёта, пропорциональна полёта, пропорциональна √√mgmg. Т.е., если . Т.е., если массамасса

увеличится в 4 раза, то потребная скоростьувеличится в 4 раза, то потребная скорость

увеличится в 2 раза увеличится в 2 раза

VVпотрпотр=√2=√2G/(CG/(CyyaaSSpp)=)=√√2mg/(C2mg/(CyyaaSSpp))..

Потребная тяга увеличиваетсяПотребная тяга увеличивается

пропорционально массе самолета: пропорционально массе самолета: PPпотрпотр==G/K=mg/KG/K=mg/K..