О.М.Трюхан. Експлуатаційні фактори - на характеристики літака

1. ЛЕКЦІЯ 8. ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ФАКТОРИ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ЛЬОТНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛІТАКА

О.М.ТРЮХАН
ДИСЦИПЛІНА
«ОСНОВИ ВИКОНАННЯ ПОЛЬОТІВ ПС»
ЛЕКЦІЯ 8.
ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ФАКТОРИ,
ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ
НА ЛЬОТНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛІТАКА

2. ЛЕКЦІЯ № 8. Тема: Експлуатаційні фактори, які впливають на льотні характеристики літака.

План лекції
Питання 1. Зліт літака.
Питання 2. Розворот літака в горизонтальній площині.
Питання 3. Посадка літака.
Питання 4. Дальність та тривалість польоту літака. Характерні помилки
льотчика на різних етапах польоту.
Питання 5. Експлуатаційні фактори, які впливають на льотні характерис тики літака
Література:
1. Повітряний кодекс України: Закон України від 19 травня
2011року № 3393-VI.URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/3393-17.
10.
2. Загальні правила польотів у повітряному просторі України:
Наказ Державної авіаційної служби України від 06.02.2017 № 66/73.
Зареєстровано в Міністерстві юстиції України 23 травня 2017 р. за №
654/30522. Про затвердження Авіаційних правил України.
3. Прийнятні методи відповідності (АМС) та інструктивний
матеріал (GM), що роз’яснюють положення Авіаційних правил
України «Технічні вимоги та адміністративні процедури для льотних
екіпажів цивільної авіації»: Наказ Державіаслужби від 12 березня
2018 року № 220.
4. Керівництво з навчання членів кабінного екіпажу з
урахуванням аспектів забезпечення безпеки. ІСАО, DОС 10002.
Канада. Монреаль, 2014.-276 с.
5. Технічні вимоги та адміністративні процедури для льотних
екіпажів цивільної авіації: Наказ
Державної авіаційної служби
України від 20.07.2017 № 565.
6. Скорочення та коди ІСАО. Канада, Монреаль, ІСАО, Doc. 8400
7. Практична аеродинаміка неманеврених літаків / Під ред.
М. М. Лисенко. М.: Воєнвидав, 1977. 439 с.
8. Трюхан О.М. Принципи польоту. Навчальний посібник. –К.:
НАУ. 2018.135 с.
9. Трюхан О.М. Аеродинаміка та динаміка польоту транспортних
літаків. Навчальний посібник. –К.: НАУ. 2019. 140 с.

3.

Зміст лекції
Питання1. Зліт літака. (Траєкторія зльоту. Характерні швидкості та
дистанції. Сили, які діють на літак при зльоті. Дистанція зльоту.
Набор висоти, характеристики набору).
ТРАЄКТОРІЯ ЗЛЬОТУ. ХАРАКТЕРНІЕ ШВИДКОСТІ ТА ДИСТАНЦІЇ
L п.взл.
L н.наб.
L взл.
КПБ
КПБ
L взл.< L р. прер.
L р. прод.
L 1прод.
м
VГ.П.
V3
Н наб.выс. = 400
L2
V4
L3
Н мех. = 120 м
Нш
V отр.
VR
V1
V= 0
V min эв.разб.
траекторія зльоту
V2
L1
L разб.
Н взл. = 10.7 м
L4
Лінія обмеження перешкод
L взл.прод.
Зліт - рух літака від початку розбігу до досягнення безпечної швидкості V2 та
висоти Н взл. = 10.7 м. V2 - безпечна швидкість зльоту, на якій літак має достатню
стійкість і керованість.
Vотр. - Швидкість відриву.
Злітна дистанція Lвзл. - відстань по горизонталі від точки початку руху до
моменту набору висоти 10.7 м, складається з дистанції розбігу L розб. та дистанції
розгону L1.
Нш = 3…5 м – висота прибирання шасі.
Повна злітна дистанція L п.взл. - відстань по горизонталі від точки строгування
до моменту набору висоти 400м, складається з дистанції розбігу Lрозб.взл. та
дистанції початкового набору висоти Lн.наб. Дистанція початкового набору висоти
Lпоч.наб складається з дистанції L2 розгону літака від V2 до швидкості забезпечує
безпечний набір висоти з випущеною механізацією і певним кутом θº. L3 - ділянка
розгону літака до безпечної швидкості прибирання механізації V3 з одночасним
набором висоти Нмех. = 120м.
L4 - етап, на якому завершується прибирання механізації, швидкість збільшується
до швидкості початкового набору висоти V4, що рекомендується, з одночасним
набором висоти Ннаб.вис. = 400м. Vmin ев.разб.- min еволютивна швидкість розбігу,
коли забезпечується прямолінійний рух літака по ЗПС у разі відмови критичного
двигуна. VR – швидкість відриву коліс передньої опори, коли забезпечується
управління літаком у разі відмови критичного двигуна.
V1 - швидкість прийняття рішення (у разі відмови критичного двигуна можливе
припинення або продовження зльоту. L р. перер. - дистанція розбігу перерваного
зльоту; L р. прод. - дистанція розбігу продовженого зльоту;
L1прод.- дистанція
розгону при продовженому зльоті; L взл.прод. – дистанція продовженого зльоту.
ЗНАЧЕННЯ ЦИХ ПАРАМЕТРІВ ВКАЗУЮТЬСЯ В КЛЕ КОНКРЕТНОГО ЛІТАКА! ! !

4.

НАБІР ВИСОТИ
Y
V
G sinθ
P
G соsθ
X
G
θ – кут нахилу
траєкторії
Набір висоти. У наборі на літак крім сил G, Y, X, P, діють проекції сили
тяжіння G sinθ – на поздовжню вісь і Gcosθ – на нормальну вісь (вісь підйомної
сили).
Набір висоти літаком здійснюється під певним кутом нахилу траєкторії θ (кут
між вектором швидкості та горизонтальною площиною або лінією горизонту).
Умови встановленого набору висоти:
Р = Х + G·sinθ - забезпечення сталості швидкості;
Y = G cosθ − забезпечення руху прямолінійною похилою траєкторією
Y
Y=G
X=P
P
V
X
ГОРИЗОНТАЛЬНИЙ
ПОЛІТ – політ літака у
горизонтальній площині. Умова
прямолінійного горизонтального
польоту з постійною швидкістю:
Y=G, X=P.
Якщо
Y>G,
політ
відбуватиметься із набором
висоти (1). Якщо Y<G, політ зі
зниженням (2).
1
2
G
ПЕРЕДПОСАДКОВЕ ЗНИЖЕННЯ виконується з висоти крейсерського польоту
(10000 ... 12000 м) до входу у посадкову глісаду (Н=400 м). Крім сил Y, X, G, на літак
діють складові сили тяжіння G·sinθ та G·соsθ. Виходячи з цього, рівняння руху на
передпосадковому зниженні виглядатимуть так:
Р + G·sinθ =X ─ умова сталості швидкості на передпосадковому зниженні;
Y = G · cosθ ─ умова прямолінійності траєкторії зниження.
Зниження літака з непрацюючими двигунами називається плануванням.
Дальність планування літака залежить від висоти польоту Н і аеродинамічної якості К.
Дальність планування Lпл. – чим більша якість, тим більша дальність планування.
Y
G sinθ
G соsθ
G
P

5.

ПОСАДКА ЛІТАКА
Повна
посадочна дистанція
Н = 400 м – висота входу в глісаду
посадочна дистанція
Посадочную глісада
1
снижение
θсн ≈20 40!
выравнивание
выдерживание
2
Vy = 3…4 м/с
Н = 180 м
угол снижения
приземление,
пробег
3 Н пос. = 15м
4 5
6
Н = 60 м
7
БПРМ
ДПРМ
3км
12000м
1км
8
ВПП
власне посадка (4 – 5 – 6 – 7 – 8 )
заход на посадку (1 – 2 – 3 – 4)
Посадка - уповільнений рух літака з висоти початку вирівнювання
(повітряної ділянки) до повної зупинки його після пробігу (наземна ділянка).
Вирівнювання - починається в кінці зниження на Н = 7 ... 10м; необхідно для
зміни кута нахилу траєкторії до 0° та забезпечення в момент торкання ЗПС Vу = 0.
Закінчується вирівнювання на Н=1.0…0.5м; Збільшення ny (α) на вирівнюванні до
1.06 ... 1.1 (залежить від висоти початку вирівнювання і Vу). Двигуни наприкінці –
на МГ.
Витримування – горизонтальний політ з гальмуванням, V – зменшується,
α
збільшується до посадкових
парашутування та пробіг.
значень.
Наприкінці
витримування
–
Пробіг – сповільнене рух літака від точки дотику ЗПС до повної зупинки. Після
торкання літака смуги починають діяти сили тертя. коліс передньої та основних
стійок шасі (Fтро, Fтрп) та сили реакції стійок шасі (Nо, Nп), які зростають у міру
зменшення швидкості руху по ЗПС.
Посадкова швидкість Vпос. – мінімальна швидкість безпечного
приземлення літака за інших рівних умов визначає довжину пробігу. Vпос
визначається питомим навантаженням на крило(G/S), висотою аеродрому над
рівнем моря (ρ), ефективністю механізації крила – закрилки (Су), станом поверхні
смуги (коефіцієнт зчеплення).
Посадка характеризується довжиною та часом пробігу, а також швидкістю
посадки літака. З метою зменшення довжини пробігу використовують гальмування
коліс, реверс тяги, на військових літаках – гальмівні парашути, аерофінішери.
СХЕМА СИЛ НА ПРОБІГУ
Vпос
2(G / S ) пос
С у пос пос
Y
;
0
X
Х рев. тяги дв.
F
о.
V пос.
Nо
.
F
п.
G
Nп
.

6.

Питання 2. Розворот літака в горизонтальній площині. Нормальне
перевантаження.
Віраж - розворот літака в горизонтальній площині на 360 ° з
постійним або змінним радіусом кривизни траєкторії. Віраж з
постійними швидкістю і креном називають встановленим. Віраж, що
встановлений без ковзання, називають правильним, крен при цьому
постійний. При правильному віражі: V = const; dV/dt = 0; θ = 0; dθ / dt
= 0; γ=const; Розворот – частина віражу.
СХЕМА СИЛ
Ycos γ
у1
Y
γ
Р = Х – умова постійної
швидкості;
Ycos γ = G – умова постійної
висоти польоту;
Y sinγ
G
РІВНЯННЯ РУХУ ПРИ ВИКОНАННІ
ПРАВИЛЬНОГО ВІРАЖУ:
z1
γ – кут крену.
Нормальне перевантаження при
виконанні правильного віражу:
ny
Y
Y
1
G Y cos
cos
ХАРАКТЕРНІ ПОМИЛКИ ПРИ ВИКОНАННІ ВІРАЖІВ.
1.Опускання носа під час введення у віраж. Причина: неодночасне створення крену та
перевантаження (спочатку створений крен, а потім – перевантаження). Наслідком може
бути перехід віражу у спіраль. Усунення: зменшити крен. Взяттям штурвала на себе
створити необхідний кут атаки (перегрузку). Встановити заданий крен та продовжити
виконання віражу. Перевантаження завжди має відповідати куту крену (n y = 1/ cos γ).
2. Поступове зниження у процесі віражу. Причина: не контролюється збільшення
крену або зменшення перевантаження у процесі виконання віражу. Усунення: зменшити
крен. Штурвалом відновити заданий кут атаки (перевантаження), продовжити виконання
віражу.
3. Коливання швидкості та висоти щодо заданих. Причина: неправильний порядок
контролю показань приладів, що характеризують параметри віражу, або неправильні дії
важелями управління збереження швидкості і висоти. Усунення: швидкість повинна
витримуватись (за вказівником швидкості) збільшенням або зменшенням тяги двигуна.
Висота витримується (за варіометром, висотоміром, авіагоризонтом) невеликими змінами
крену та перевантаження (зменшити крен і збільшити перевантаження – при тенденції до
зниження; трохи збільшити крен і трохи зменшити перевантаження – при тенденції до
набору висоти).
4. На виведенні з віражу відбувається набір висоти чи зниження. Причина:
незрівнянне зі зменшенням крену зменшення навантаження на виведенні (порушення сил
вертикальної осі – Yх cos γ не відповідає G). Усунення: при виведенні з набором висоти
зменшити навантаження, при виведенні зі зниженням – збільшити темп виведення з
крену та трохи збільшити навантаження. В обох випадках – вивести літак у режим
горизонтального польоту.
Особливості усунення зазначених помилок – у Посібнику з
льотної експлуатації конкретного типу літака!

7.

Питання 3. Характерні помилки льотчика на різних етапах польоту.
ВІДХИЛЕННЯ ТА ПОМИЛКИ НА ЗЛЬОТІ
Невитримування напрямку зльоту – зазвичай відбувається при неправильній
установці літака перед зльотом щодо поздовжньої осі ЗПС або при неправильному
користуванні гальмами при зльоті. Для запобігання ухилення на розгоні необхідно
встановлювати літак точно по осі ЗПС перед зльотом і своєчасно попереджати
відхилення від напрямку зльоту в процесі розбігу.
24
06
Відрив літака від ЗПС з креном небезпечний, так як
при великому розмаху крила і наявності негативного
поперечного "V«, розташування двигунів під крилом
можливе торкання консолями урила та двигунами об
землю.
Відрив літака з малим кутом атаки веде до
збільшення швидкості відриву та довжини розбігу та
може призвести до перевищення встановленого
обмеження по колійній швидкості коліс та стійок шасі
за міцністю.
1100
20
0
1000
16
0.5
ny
12
х1
угол атаки
8 град
4
0
1
1.5
2
.
2 5
α відриву = 10…120
V
Відрив літака з великим кутом атаки внаслідок зростання Cy отр.
відбувається на швидкості меншої розрахункової, коли ефективність рульових
поверхонь (кермо напряму та елеронів) недостатня. Для попередження цієї помилки
відрив передньої стійки робити на швидкості, рекомендованій КЛЕ цього літака.
Потрібна довжина розбігу виявляється більшою за довжину ЗПС – веде до
викочування за межі ЗПС або до передчасного відриву на швидкості меншої
еволютивної. Причина – розрахунок характеристик зльоту без правильного обліку
злітної ваги літака, висоти аеродрому, атмосферного тиску та температури
зовнішнього повітря, ухилу ЗПС, напряму та швидкості вітру (з урахуванням
поривів).
Передчасне прибирання закрилків після відриву, коли швидкість менша за
швидкість прибирання закрилків, веде до різкого зменшення підйомної сили і,
відповідно, втрати висоти.

8.

Питання 4. Експлуатаційні фактори, які впливають на льотні
характеристики літака
параметри стану повітряного середовища (температура, тиск,
щільність),
злітна маса літака (значення польотної маси, центрування),
режим роботи двигунів,
конфігурація літака
висота аеродрому,
уклін злітно-посадкової смуги,
стан поверхні ЗПС (бетон, асфальт, грунт; суха, мокра, покрита
снігом, кригою),
параметри, що визначають режим польоту (висота, числа М
польоту, кути атаки, ковзання тощо),
сила та напрям вітру,
вихід на критичні кути атаки,
висота польоту,
обледеніння літака,
посадочна маса літака.