Правильный вираж

На вираже на самолет действует подъемная сила Y, лобовое сопротивление X, вес самолета G и тяга силовой установки Р.

Для выполнения виража необходима неуравновешенная сила (центростремительная сила).

Для получения этой силы необходимо накренить самолет элеронами в сторону виража на угол g, который называется углом крена (11.3). На этот же угол наклоняется вектор подъемной силы крыла .

Рисунок 11.3 Схема сил на вираже (вид спереди)

Разложив подъемную силу по вертикали и горизонтали, получим две ее составляющие – Ycos  и Ysin . Из них сила Ycos  должна уравновешивать силу веса самолета G, а сила Y sin  служит центростремительной силой.

Следовательно, для осуществления правильного виража подъемная сила должна увеличиться, чтобы составляющая Ycos могла уравновесить вес самолета G. Это достигается двумя способами: увеличением угла атаки или увеличением скорости полета.

Если не выполнить эти условия, то самолет будет снижаться, т. е. получится неправильный вираж – со скольжением.

Уравнения движения на правильном вираже:

-условие постоянства скорости: Р-Х=0;

-условие постоянства высоты: Ycos - G=0;

-условие искривления траектории:

Здесь rв - радиус виража.

Перегрузки на вираже

Для выполнения виража подъемная сила должна быть увеличена. Следовательно, на вираже создается перегрузка. Она будет расти с увеличением крена:

.

Из формулы следует, что на правильном вираже величина потребной перегрузки определяется только углом крена.

Зависимость потребной перегрузки n_y от углов крена на вираже показаны на графике (Рисунок 11.4):

Рисунок 11.4 Зависимость перегрузки от угла крена

Следовательно, чем больше угол крена, тем больше перегрузка.

Задача Определите перегрузку на вираже самолёта при скорости V=400 км\ч, если скорость горизонтального полёта на том же угле атаки составляет V_ГП=200 км\ч.

Занятие №18

Скорость, потребная для виража

Из схемы Рисунок 11.3 видно, что для выполнения виража необходимо увеличить подъемную силу по сравнению с горизонтальным полетом:

. Из уравнения получим:

Скорость, потребная на вираже, в раз больше, чем в горизонтальном полете. Так как перегрузка на вираже больше единицы, потребная скорость больше скорости горизонтального полета при том же угле атаки.

Если до выполнения виража полет выполнялся на малом угле атаки, т.е. на большой скорости, для увеличения подъемной силы на вираже можно увеличить угол атаки.

Если до выполнения виража полет выполнялся на больших углах атаки, т. е. на малой скорости, то увеличивать угол атаки нецелесообразно, так как возможен срыв в штопор. Необходимо увеличивать мощность силовой установки, не изменяя угол атаки.

Влияние высоты. С увеличением высоты полета скорость, потребная для виража, увеличивается. При этом скорость по прибору остается неизменной. Выполняя вираж на высоте, необходимо выдерживать ту же скорость по прибору, которая необходима у земли (при одинаковом полетном весе самолета).

Влияние веса самолета. С увеличением веса потребная скорость горизонтального полёта возрастает. Соответственно возрастает и потребная скорость для виража.