Особенности полета самолета в турбулентной атмосфере

При полете в турбулентной атмосфере на самолет действуют порывы ветра различного направления. Порыв ветра может изменить углы атаки, скольжения и скорость набегающего потока, вследствие чего изменяются величины аэродинамических сил и их моментов, которые, в свою очередь, вызывают нарушение равновесия самолета и изменение величины перегрузки.

Вектор скорости порыва ветра, действующего на самолет, можно разделить на три составляющие.

Горизонтальный порыв (W_x) не оказывает существенного влияния на равновесие, а перегрузка изменяется на небольшую величину, так как изменение подъемной силы и лобового сопротивления незначительно.

Боковой порыв (W_z) вызывает нарушение бокового равновесия самолета, что является опасным только при полете на больших углах атаки.

Вертикальные воздушные потоки – восходящие и нисходящие – имеют наибольшее значение с точки зрения безопасности полета. При попадании самолета в восходящий поток (W_y) существует две опасности:

– получение перегрузки больше максимально допустимой и разрушение самолета в воздухе;

– выход самолета на закритические углы атаки и сваливание.

В случае попадания в восходящий поток угол атаки увеличивается на Da_W (рис. 10.2). Величину приращения угла атаки можно рассчитать по формуле:

.

Из формулы следует, что для уменьшения прироста угла атаки и предотвращения выхода самолета на сваливание необходимо выдерживать большую скорость полета.

Рассмотрим влияние порыва ветра на изменение перегрузки. Известно, что в установившемся горизонтальном полете сумма вертикальных сил, действующих на самолет, равна нулю, а перегрузка равна единице:

При попадании в восходящий порыв происходит быстрое увеличение угла атаки и, следовательно, увеличение подъемной силы (см. рис. 10.2):

Рис. 10.2. Изменение угла атаки за счет влияния восходящего порыва

Перегрузка n_W может стать больше допустимой, и произойдет разрушение или деформация самолета. Приращение перегрузки при действии порыва ветра можно записать в виде:

Следовательно, для уменьшения приращения перегрузки (Δn_y) необходимо выполнять полет на меньшей скорости.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что полет самолета в турбулентной атмосфере должен выполняться в определенном диапазоне скоростей (рис. 10.3), нарушение которого может вызвать следующие особенности при эксплуатации.

1. Полет на излишне малых приборных скоростях (V < V₁), где углы атаки большие, недопустим, так как восходящий поток может вывести самолет на околокритические углы атаки, при которых возможно сваливание самолета, хотя опасность возникновения больших перегрузок отсутствует.

2. Полет на излишне больших скоростях (V > V₂) также недопустим, так как при попадании в восходящий порыв на самолете возможно появление больших перегрузок.

Рис. 10.3. Диапазон скоростей при полете в условиях турбулентности

⇐ Предыдущая18192021222324252627Следующая ⇒

Поделиться: