Особенности полета в условиях атмосферной турбулентности.

 

Атмосферная турбулентность — одно из характерных свойств атмосферы Земли, состоящее в беспорядочном изменении давления, температуры воздуха, скорости и направления ветра.

 

При полете в неспокойном воздухе на ЛА действуют порывы ветра различ-ного направления. Порыв ветра может изменить углы атаки, скольжения и ско-рость набегающего потока, вследствие чего изменятся величины аэродинами-ческих сил и их моментов, которые, в свою очередь, вызывают нарушение рав-новесия самолета и изменение величины перегрузки.

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

 

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

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

С точки зрения безопасности полета наибольшее значение имеют верти­кальные воздушные потоки: восходящие и нисходящие. При попадании само­лета в восходящий поток существуют следующие опасности:

- выход на большие углы атаки и сваливание самолета;

- получение перегрузки больше допустимой и разрушение самолета в воздухе.

При попадании самолета в восходящий поток W_y угол атаки увеличивается на ве­личину A(z_w (рис. 7.4). Величину угла приращения можно рассчитать по формуле

(7.1)

Из анализа формулы (7.1) следует вывод, что для уменьшения прироста угла атаки и предотвращения выхода самолета на сваливание необходимо держать большую скорость полета.

Рассмотрим влияние порыва ветра с точки зрения изменения 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

Перегрузка может стать больше допустимой и произойдет разрушение или деформация самолета. Приращение перегрузки под действием порыва вет­ра можно записать в виде

Из анализа формулы (7.2) следует, что для уменьшения приращения пере­грузки необходимо полет выполнять на меньшей скорости.

Делая вывод из вышесказанного, можно сделать заключение, что полет са­молета в турбулентной атмосфере должен выполняться на какой-то расчетной приборной скорости (числе М), нарушение которой может вызвать следующие ненормальности при эксплуатации:

1.   Полет на излишне малых приборных скоростях, где углы атаки боль­шие, недопустим, так как восходящий поток может вывести самолет на около- критические углы атаки, при которых возможен сваливание самолета, хотя опасность возникновения больших перегрузок отсутствует.

2.   Полет на скорости более расчетной также недопустим, так как при попа­дании в восходящий порыв на самолете возможно появление больших перегрузок.