Поляра скоростей планирования

График, показывающий зависимость вертикальной скорости снижения от поступательной скорости на различных углах атаки, называется полярой скоростей планирования (Рисунок 8.3).

Для построения поляры скоростей планирования необходимо иметь поляру самолета (см. Рисунок 3.22).

Рисунок8.3 Поляра скоростей планирования

Определив Су и Сх и зная полетный вес самолета и высоту полета, рассчитывают значения аэродинамического качества, угла планирования, скорости планирования, скорости снижения для каждого угла атаки.

Строят поляру скоростей планирования (Рисунок8.3).

По поляре скоростей можно определить ряд характерных скоростей и режимов планирования.

1.Экономическая скорость планирования Vэк и экономический угол атаки эк определяются проведением касательной параллельно оси абсцисс к поляре скоростей. Планирование на экономической скорости будет происходить с наименьшей скоростью снижения Vу.

2. Наивыгоднейшую скорость планирования Vнв и наивыгоднейший угол атаки _нв можно найти проведением касательной из начала координат к поляре скоростей. На этой скорости угол снижения минимальный, а дальность планирования - максимальная.

3. На поляре скоростей планирования определяются два режима планирования: I и II, границей раздела которых является наивыгоднейшая скорость полета, наивыгоднейший угол атаки _НВ.

Интервал первых режимов планирования - это планирование со скоростями, соответствующими углам атаки меньше наивыгоднейшего.

Интервал вторых режимов планирования, - это планирование со скоростями, соответствующими углам атаки больше наивыгоднейшего.

Вторым режимам планирования свойственны: ухудшение устойчивости и управляемости, особенно при приближении к критическому углу атаки; изменение характера управления самолетом - при взятии ручки управления на себя угол планирования не уменьшается, а увеличивается.

Когда угол атаки приближается к критическому, самолет проваливается. Такое планирование называется парашютированием. Самолет может сорваться в штопор.

Дальность планирования. Расстояние по горизонтали, проходимое

самолетом относительно земли за время планирования с данной высоты, называется дальностью планирования (Рисунок8.4):

Рисунок8.4 К определению дальности планирования

Из Рисунок 8.4 можно определить:

Здесь H – высота планирования;

L_пл– дальность планирования;

_пл - угол планирования.

Отсюда:

L_пл=H / tg_пл.

Так как tg_пл= tg_{кач =}, формула дальности планирования приобретает вид: L_пл=HК.

Из формулы следует, что дальность планирования зависит от высоты планирования и аэродинамического качества самолета, то есть от угла атаки.

Наибольшая дальность может быть достигнута при полете на наивыгоднейшем угле атаки α_нв, при котором аэродинамическое качество имеет максимальное значение.

Скорость наибольшей дальности планирования – это скорость по своей величине близка к наивыгоднейшей скорости горизонтального полета Vнв.

Данная формула справедлива только при отсутствии ветра.

Влияние ветра на планирование

Влияние горизонтального ветра. Движение самолета при наличии ветра состоит из движения его относительно воздуха и перемещения относительно земли со скоростью ветра (Рисунок 8.5 ):

При наличии ветра дальность планирования изменяется, так как изменяется путевая скорость – скорость движения самолета относительно земли V_зем.

Рисунок8.5 Влияние ветра на дальность планирования и на угол планирования относительно земли

Дальность планирования в этом случае определяется по формулам:

L_ПЛ=НК + Ut – при попутном ветре,

L_ПЛ=НК - Ut – при встречном ветре,

где t - время планирования, с;

U - скорость ветра, м/с.

Летные качества самолета остаются неизменными относительно воздушной среды, изменяется только дальность планирования.

Например, если самолет планирует с высоты Н в некоторую точку А, то при встречном ветре самолет будет сносить ветром назад со скоростью ветра U. Сложив скорость планирования и скорость ветра, получим путевую скорость полета относительно земной поверхности: =+ .

При встречном ветре относительно земной поверхности путевая скорость уменьшается, угол планирования увеличивается. Но относительно воздушной среды они остаются неизменными. Дальность планирования при этом уменьшается:

L₁=L – U t,

При попутном ветре самолет сносит ветром вперед со скоростью U (Рисунок8.5,в). Путевая скорость увеличивается, угол планирования относительно земной поверхности уменьшается, дальность планирования увеличивается: L₂=L+Ut.

Для любого направления ветра: L₁,₂=HK±Ut.

Время планирования от ветра не зависит, так как вертикальная скорость V_y остается постоянной.

При увеличении полетного веса самолета увеличивается потребная скорость планирования V_ПЛ. Следовательно, вертикальная скорость планирования V_У увеличивается, время планирования t_ПЛ уменьшается. При уменьшении веса самолета наблюдается обратная картина.

Для получения максимальной дальности планирования при сильном встречном ветре планирование необходимо осуществлять со скоростью, большей наивыгоднейшей v_НВ.

При планировании с попутным ветром необходимо выдерживать скорость полета немного меньше наивыгоднейшей.

Отклонение закрылков или посадочных щитков сопровождается уменьшением аэродинамического качества, вследствие чего увеличиваются вертикальная скорость и угол планирования, уменьшается дальность планирования.

Влияние вертикальных потоков. Рассмотрим планирование при нисходящем и восходящем потоках ветра (8.6).

Рисунок 8.6 Влияние нисходящих и восходящих воздушных потоков на планирование

При нисходящем вертикальном течении вертикальная скорость снижения V_У возрастает, время и дальность планирования уменьшаются (Рисунок8.6,а).

При вертикальном потоке ветра, направленном вверх (Рисунок8.6,б), дальность и время планирования увеличиваются, так как вертикальная скорость снижения уменьшается.

Вывод: Планирование или снижение самолета является установившимся движением, после которого следует заход на посадку. От правильного выполнения планирования зависит точный расчет и выполнение безопасной посадки.

Занятие №17