Визначення розрахункових повітряних швидкостей
Визначення експлуатаційних маневрених перевантажень
Згідно АП-25, експлуатаційні маневрені перевантаження визначаються за умов:
(а) За винятком випадків польоту при максимальному (статичному)
коефіцієнті підйомної сили, передбачається, що літак виконує симетричні маневри,
при яких діють експлуатаційні маневрені перевантаження, зазначені в даному розділі. Слід враховувати кутову швидкість тангажу, відповідну маневрам при виході з пікірування і при сталому віражі.
(b) Максимальна експлуатаційна маневрена перевантаження для будь-якій швидкості аж до VD повинна бути не менше, ніж
2,1 + | , | ||
G +4540 | |||
але за умови, що величина nmax(a)э повинна бути не менше 2,5 і не більше 3,8, де G - тмаксимальний розрахунковий злітна вага, кгс.
(c) Мінімальне експлуатаційне маневрове перевантаження на будь-якій швидкості, аж до VD повинна бути не менше, ніж -1,0.
(d) Менші, ніж зазначені у цьому розділі, значення маневрених перевантажень можуть бути прийняті до уваги лише в тому випадку, якщо конструктивні особливості літака унеможливлюють перевищення цих величин в польоті.
Для розрахунків в ЛР можна прийняти, що максимальне експлуатаційне
маневрове перевантаження повинно обчислюватися за формулою:
, (4)
де m0 - максимальна злітна маса літака, [кг].
При цьому воно повинно задовольняти умові: 2,5 £ nmэax(a) £ 3,8 . Тобто, якщо обчислене за формулою (4) перевантаження менше, ніж 2.5, то повинно бути прийнято: nmax(a)э = 2,5 .
Якщо ж перевантаження вийшло більше, ніж 3,8, то слід прийняти: nmэax(a) = 3,8 .
Для мінімальної маневреної перевантаження приймемо: nmэin(a) = -1,0 .
Визначення розрахункових повітряних швидкостей
Прийняті в АП-25 розрахункові швидкості польоту є індикаторними
швидкостями.
Розрахункова крейсерська швидкість VC.Для швидкостіVCв АП-25прийняті умови:
(1) Мінімальна величина VC повинна бути значно більше VB, щоб врахувати непередбачене збільшення швидкості, яке може відбутися в результаті сильної турбулентності атмосфери;
(2) При відсутності надійних даних для визначення швидкості VC, можна прийняти, що вона не може бути менше, ніж VB+81 км/год, але не повинна перевищувати максимальну швидкість в горизонтальному польоті на відповідній висоті;
Обвідна перевантажень при маневрі
Обвідна перевантажень при польоті в неспокійному повітрі
(3) На висотах, де швидкість VD обмежена числом М, швидкість Vс також може бути обмежена обраним числом М.
На максимальну швидкість польоту в РЛЕ накладаються певні обмеження,
пов'язані з забезпеченням достатньої стійкості і керованості літака (обмеження по числу М польоту), а також з умовами забезпечення міцності конструкції планера (обмеження по максимально допустимому швидкісному напору qmax).
Таким чином, відповідно до формули (1) знайдемо розрахункову крейсерську швидкість:
VC =Vкрейс | rН | , | ( 5) |
r0 |
де rН і r0 - відповідно щільності повітря на висоті крейсерського польоту Нкрейс і у землі (Н = 0), що визначаються за таблиці характеристик стандартної атмосфери.
Розрахункова швидкість пікірування VD.В АП-25зазначено,щорозрахункова швидкість пікірування повинна бути обрана такою, щоб VC £ 0,8VD ,або такою, щоб мінімальний запас швидкості між Vс і VD дорівнював найбільшою величин, що визначаються в (1) і (2).
(1) Передбачається, що літак повинен бути виведений з усталеного режиму польоту на швидкості Vс і протягом 20с та летіти по траєкторії з нахилом на 7,5о нижче первісної, а потім переведений на кабрування з перевантаженням 1,5 (з приростом 0,5). Зростання швидкості при виконанні цього маневру дозволяється визначати розрахунковим шляхом, якщо використовуються надійні або взяті з запасом аеродинамічні дані.
(2) Мінімальний запас швидкості повинен бути достатнім на випадок зміни атмосферних умов (таких, як горизонтальні пориви, попадання в струменеві течії і холодні фронти), а також для обліку похибок приладів і виробничих відхилень у конструкції планера літака. Ці фактори дозволяється розглядати на основі ймовірності.
У ЛР не проводиться детальний розрахунок VD, тому відповідно до вищенаведеного нерівністю (VC £ 0,8VD ) швидкість VD:
VD =1,25VC .
Розрахункова маневрена швидкість VA.
Для швидкостіVAв АП-25 приймаються наступні умови:
(1) Швидкість VA не може бути менше, ніж, VS1
n де
(i) n = nmэax(a);
(ii) VS1 -швидкість зриву(звалювання)при прибраних закрилках.
(2) Швидкості VA і VS1 повинні бути визначені при відповідному розрахунковому вазі і на розглянутій висоті.
Швидкість VA не може бути більше, ніж Vс, або чим швидкість, при якій крива, відповідна cy max, перетинає лінію експлуатаційної маневреної перевантаження (береться менша величина).
Спочатку визначимо швидкість звалювання VS1. Її можна знайти з умови горизонтального польоту на критичному куті атаки, тобто при коефіцієнті нормальної аеродинамічної сили, рівному cy max:
де S - площа крила.
Звідси отримаємо формулу для швидкості звалювання:
,
де p0 - питоме навантаження на крило, [Н/м2];
r0 - щільність повітря біля землі, [кг/м3].
Відповідно до даних вище рекомендацій, швидкість VA:
Якщо після побудови обвідної перевантажень при маневрі з'ясується, що швидкістьVA більше,ніж швидкість,відповідна точці1 (V1)на рис.6,то необхідно прийняти:
VA = V1.