Ограничения максимальной скорости полета

Для достижения оптимальных экономических показателей при достаточно высоком уровне безопасности полетов прочность кон­струкции самолета должна наиболее полно соответствовать тем нагрузкам, которые возникают в процессе выполнения полета.

Ограничения по прочности определяются величиной скорост­ного напора, предельно допустимого для данного самолета и уста­навливаемого из условий обеспечения необходимой местной проч­ности конструкции по результатам расчетов и наземных испыта­ний самолета, испытаний динамически подобных моделей этого самолета, частотных его испытаний и т. д.

Запрещается допускать в полете выход скорости самолета за пределы прочностных огра­ничений.

Для самолета Ту-134 в условиях нормальной эксплуатации предельно допустимый скоростной напор равен 1259 кгс/м²; ему соответствует предельно допустимая приборная скорость 500 км/ч, эти значения относятся к случаю полета, когда в баках-кессонах № 3 имеется топливо. Если баки-кессоны № 3 пустые, то предель­но допустимая скорость увеличивается. Она равна 600 км/ч. Объ­ясняется это тем, что при заправленных баках-кессонах № 3 воз­растает масса концевых частей крыла, и, следовательно, инерци­онные силы, возникающие при различных возмущениях.

При отказе демпфера рысканья ДР-134М предельно допусти­мая скорость полета составляет 550 км/ч из-за возможного крат­ковременного увеличения угла скольжения, когда значительно возрастают боковые нагрузки на оперение, что является недопу­стимым. Для уменьшения таких нагрузок и уменьшается предель­но допустимая скорость полета.

В отличие от большинства воздушных судов гражданской авиа­ции, у которых при выполнении экстренного снижения предельно допустимая скорость полета увеличивается на (80—100) км/ч, у самолета Ту-134 при экстренном снижении предельная скорость полета не изменяется.

Прочность конструкции шасси и закрылков также накладыва­ет существенные ограничения на максимально допустимые скоро­сти полета. Для Ту-134 максимальная скорость полета при вы­пуске и уборке шасси в нормальной эксплуатации равна 400 км/ч, а максимальная скорость полета с выпущенным шасси составляет 450 км/ч. Лишь при выполнении экстренного снижения на Ту-134 шасси можно выпускать на любой скорости, вплоть до 600 км/ч.

Выпуск закрылков на скоростях, превышающих максимально допустимую скорость полета с выпущенными закрылками, может привести к разрушению не только закрылков, но и крыла само­лета. Чем больше угол отклонения закрылков, тем меньше макси­мально допустимая скорость полета. Для самолета Ту-134 макси­мально допустимая скорость полета с закрылками, выпущенными на 20° и менее, составляет 400 км/ч, а с закрылками, выпущенны­ми более чем на 20^о — 340 км/ч.

Максимально допустимая скорость полета при стабилизаторе, отклоненном от нулевого положения, а также при перекладке стабилизатора равна 400 км/ч. Это ограничение обусловлено не­допустимостью слишком больших продольных моментов (пикиру­ющих или кабрирующих), возникающих при изменении угла ус­тановки стабилизатора.

Максимальная скорость при выпуске фар составляет- 400 км/ч, при выпуске тормозного парашюта (Ту-134) — 250 км/ч. Послед­нее ограничение обусловлено возможностью обрыва парашютных строп при движении самолета с большой скоростью на пробеге.

Прочность авиашин также накладывает определенные ограни­чения на скорость движения самолета по ВПП. Так, максималь­ная скорость подъема передней опоры составляет для Ту-134 285 км/ч, а для Ту-134А — 310 км/ч. Скорость начала торможе­ния на пробеге не должна превышать 230 км/ч.

 

ОРГАНИЧЕНИЯ ЧИСЛА М ПОЛЕТА.

 

Ограничение числа М полета вводится для самолетов, аэроди­намические характеристики и энерговооруженность которых поз­воляют достигать скоростей, когда влияние сжимаемости воздуха может в значительной мере ухудшить характеристики устойчиво­сти и управляемости. К таким самолетам относится и Ту-134.

Число М является универсальной характеристикой сжимаемо­сти воздуха. При числах М<0,4 сжимаемость проявляется незна­чительно и ее влиянием на аэродинамические и летно-технические характеристики самолета можно пренебречь.

При скоростях полета, соответствующих числам М>0,4, мест­ные скорости обтекания несущих поверхностей самолета увеличи­ваются, в результате чего увеличивается подъемная сила. Лобо­вое сопротивление крыла увеличивается незначительно. Такое благоприятное изменение аэродинамических характеристик само­лета происходит до некоторого числа М, начиная с которого на верхней поверхности крыла местная скорость потока станет равна местной скорости звука. Это число М - называется критическим. При М>Мкр на верхней (а при больших околозвуковых скоро­стях — и на нижней) поверхности крыла образуются местные зо­ны сверхзвуковых скоростей, заканчивающиеся прямыми скачка­ми уплотнения.

Образование на крыле местных сверхзвуковых зон и скачков уплотнения, сопровождающееся резким падением подъемной силы и еще более резким увеличением лобового сопротивления, назы­вается волновым кризисом.

Помимо ухудшения аэродинамических характеристик самолета при М>Мкр резко ухудшаются характеристики устойчивости и управляемости, что находит выражение в таких явлениях, как обратная реакция по крену на отклонение руля направления, сва­ливание на крыло, затягивание в пикирование, скоростной баффтинг.

Следовательно, число М скоростного самолета должно быть ограничено Мпред.

Для самолета Ту-134 Мпред равно 0,82, а в случае полета в зо­не атмосферной турбулентности — уменьшается до 0,75, скорость по прибору при этом не должна превышать 500 км/ч. Во время полета на больших высотах, где скорость звука относительно не­велика, необходимо уделить повышенное внимание указателю чис­ла М, а на малых высотах — указателю скорости.