Силы, действующие на самолет при снижении самолёта.

Характеристики снижения. Влияние эксплуатационных параметров на характеристики снижения. Режимы планирования. Экстренное снижение.

9.1 Установившееся снижение – это движение самолета вниз по наклонной траектории с постоянным углом и скоростью.

Рис. 9.1. Схема сил на снижении

Для снижения с постоянным углом необходимо, чтобы Y = G = G cos Q_сн (рис. 9.1). Для выполнения снижения с постоянной скоростью необходимо соблюдать условие: при положительной тяге X = P _сн + G ₂ = P _сн + G sin Q_сн.

Угол планирования зависит только от аэродинамического качества: чем больше качество, тем меньше угол планирования, и наоборот (). Минимальный угол планирования будет достигнут на наивыгоднейшей скорости, при которой аэродинамическое качество максимальное.

Вертикальная скорость планирования () – это высота, которую теряет самолет в единицу времени при планировании.

Дальность планирования (L _пл = H K) – это расстояние, проходимое самолетом относительно земли при планировании с заданной высоты.

Скорость потребная для снижения определяется по формуле

.

Скорость снижения практически равна скорости горизонтального полета и зависит от полетной массы самолета, угла атаки и плотности воздуха.

Если снижение происходит с положительной тягой, то G ₂ = X – P _сн, а G ₁ = Y» G, поэтому угол снижения определяется по следующей формуле:

Вертикальная скорость определяется по формуле V_y = V sin Q_сн. Так как углы снижения небольшие, то

Отсюда можно вычислить вертикальную скорость снижения: .

При снижении самолета с нулевой тягой угол снижения определяется по формуле , а вертикальная скорость снижения – .

При планировании увеличение угла атаки или уменьшение его от a_нв вызывает уменьшение аэродинамического качества и увеличение угла снижения. Вертикальная скорость снижения минимальная на a_сн.

При выпуске закрылков, а также при обледенении самолета аэродинамическое качество уменьшается, угол снижения самолета увеличивается, а дальность снижения уменьшается.

На дальность снижения (планирования) влияет ветер. При попутном ветре дальность снижения увеличивается, а при встречном ветре дальность уменьшается на величину , т.е.

,

где – скорость ветра (берется со своим знаком, «+» или «–»); t – время снижения.

На дальность снижения при ветре влияет величина массы самолета. Самолет с большей полетной массой при том же угле атаки имеет большую скорость, большую вертикальную скорость снижения, но время снижения меньше, а значит, и меньший снос самолета ветром.

Следовательно, самолет с большей полетной массой при встречном ветре имеет большую дальность снижения, а при попутном ветре меньшую, чем самолет с меньшей полетной массой, так как снос самолета ветром () меньше.

Поляра снижения

Поляра скоростей планирования (снижения) – это график, показывающий зависимость угла планирования и вертикальной скорости планирования от скорости планирования (снижения) (рис. 9.2).

На поляре скоростей снижения можно выделить следующие характерные точки:

1) касательная, проведенная из начала координат, дает в точке касания a_нв и V _нв. Этой скорости соответствует минимальный угол планирования самолета. Границей первого и второго режимов планирования является наивыгоднейшая скорость;

2) касательная, проведенная параллельно оси абсцисс, дает в точке касания a_эк
и V _эк. Этой скорости соответствует минимальная вертикальная скорость снижения самолета.

Рис. 9.2. Поляра скоростей снижения

Для каждого режима работы двигателя, высоты полета, полетной массы существует своя поляра скоростей снижения (рис. 9.2 –9.6).

Рис. 9.3. Влияние массы самолета на поляру снижения

Рис. 9.4. Влияние ветра на поляру снижения

 

Рис. 9.5. Влияние вида шасси на поляру снижения

1 - шасси без обтекателей; 2 - шасси с обтекателями.

Рис. 9.6. Влияние выпуска закрылков на поляру снижения

Порядок снижения

Раздел «Снижение» РЛЭ самолета DA 42 представляет полную свободу пилоту при пилотировании. Главным требованием для пилота является непревышение ограничений по скоростям, эксплуатация силовых установок и систем в соответствии с инструкцией.

При нормальном снижении рекомендуется:

1. Рычаг управления двигателем выставлять по необходимости, для получения расчетной скорости и угла снижения.

2. Скорость на снижении выдерживать по обстоятельствам, не выходя за пределы ограничений по минимальным и максимальным скоростям.

3. Балансировать самолет с нулевыми усилиями на органах управления.

4. Контролировать работу систем и двигателя.

Снижение за минимальное время возможно при максимальной вертикальной скорости. Резкий ввод самолета в снижение может привести к быстрому разгону самолета и выходу за максимально допустимую приборную скорость, созданию отрицательной перегрузки.

Вывод из режима снижения должен быть плавным, чтобы не превысить допустимые эксплуатационные перегрузки, устанавливаемые РЛЭ исходя из условий комфорта и прочности самолета.

9.4 Особенности выполнения аварийного (экстренного) снижения.

Максимально допустимая высота полета самолета – 5000 м; это достаточно большая высота, и содержание кислорода в воздухе на этой высоте пониженное. Учитывая опасности, которые возникают, например, при пожаре, необходимо как можно быстрее потерять высоту, то есть применить снижение с максимальными вертикальными скоростями и большими углами снижения. Получить большую вертикальную скорость можно двумя путями:

1) увеличить поступательную скорость (V _сн), не превышая установленные РЛЭ ограничения;

2) увеличить угол снижения.

При необходимости выполнить аварийное снижение рекомендуется (рис. 9.7):

– рычаг управления двигателем установить в положение IDLE (РУД = 0 %). При этом винт, в зависимости от режима полета, переходит в режим ветряка (отрицательной тяги), то есть на винте появляется отрицательная тяга;

– перевести самолет в снижение с перегрузкой n_у = 0,5–0,6;

– тангаж должен быть в пределах –10…–12°;

Рис. 9.7. Схема аварийного снижения

– в процессе снижения установить скорость по обстоятельствам: V_NO = 130 узел (максимальная конструкционная крейсерская скорость), V_NЕ = 172 узлов (непревышаемая скорость в спокойном воздухе);

– вертикальная скорость при аварийном снижении составит примерно 13–15 м/с;

– для контроля устойчивости по скорости желательно балансировать самолет с остаточными давящими усилиями на ручке управления.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. В случае если давящие усилия на ручке управления начинают уменьшаться, это признак ухудшения устойчивости по скорости. В этой ситуации пилоту необходимо уменьшать поступательную и вертикальную скорости снижения, чтобы не оказаться затянутым в пикирование;

– за 250 м до намеченной безопасной высоты дальнейшего полета с перегрузкой n_у = 1,1 –1,3 начать вывод из снижения. Просадка самолета при переводе самолета в горизонтальный полет определяется по формуле:

.

Потеря высоты составит 180 –220 м.