Clasificarea vitezelor de zbor
Conform standardelor NLGS și practicii consacrate, la pilotarea și navigarea aeronavelor, se disting următoarele viteze de zbor: viteza reală, viteza la sol, viteza verticală, viteza relativă reală (număr M), viteza indicată, viteza indicată la sol, viteza indicată.
Aer adevărat v ist este viteza aeronavei în raport cu mediul aerian.
Viteza la sol w este componenta orizontală a vitezei aeronavei în raport cu Pământul (Fig. 3.1).
Din triunghiul de navigație se poate observa că viteza la sol este egală cu suma geometrică a componentelor orizontale v sursa si viteza vantului v V:
. (3.1)
Viteza verticală v H este componenta verticală a vitezei aeronavei în raport cu Pământul sau rata de schimbare a altitudinii reale
. (3.2)
Viteza reală relativă a aerului este viteza reală împărțită la viteza sunetului la o anumită temperatură. Se numește număr M(Număr Mach):
. (3.3)
Viteza indicata - viteza indicata de indicatorul de viteza, calibrata prin diferenta dintre presiunea totala si cea statica a aerului
, (3.4)
Unde P n este luată în considerare ținând cont de compresibilitatea aerului.
Viteza la sol indicată - viteza indicată, corectată pentru eroare instrumentală și corecție aerodinamică:
. (3.5)
Viteza indicată este viteza la sol indicată corectată pentru corecția compresibilității asociată cu diferența de presiune a aerului față de presiunea standard la nivelul mării:
. (3.6)
Viteza reală este legată de viteza indicată prin următoarea relație:
, (3.7)
Unde ρ H – densitatea aerului la altitudinea de zbor N; ρ 0 – densitatea standard a aerului la nivelul mării.
Adesea, în literatura tehnică, nu se face distincție între vitezele instrumentului și ale indicatorului. În calculele teoretice se ia în considerare viteza indicatorului. Viteza indicată (indicată) este un parametru pur de pilotare. Acest parametru este utilizat în mod responsabil și adesea în moduri de mișcare a aeronavei precum decolarea, decolarea și aterizarea. În fiecare etapă a mișcării aeronavei, standardele NLGS și ICAO atribuie valori caracteristice ale vitezei indicate, care trebuie îndeplinite pentru a asigura siguranța. În acest sens, există o nomenclatură standard pentru viteze:
Viteza minima de decolare v min ER ( v MCG) este viteza la care, în cazul unei defecțiuni bruște a unui motor critic, trebuie să fie posibilă controlul aeronavei folosind comenzi aerodinamice pentru a menține mișcarea în linie dreaptă a aeronavei (denumirile ICAO sunt date în paranteze);
Viteza minima de decolare v EV min ( v MCA) este viteza la care, în cazul unei defecțiuni bruște a unui motor critic, aeronava trebuie să fie controlată de comenzi aerodinamice pentru a menține mișcarea în linie dreaptă a aeronavei;
Viteza minimă de ridicare v min OTR ( v MU) este setat pentru toate configurațiile de aeronave acceptate pentru decolare în intervalul de aliniamente stabilit de regulamentul de operare a zborului (FFR). În acest caz, unghiul de atac nu trebuie să depășească valoarea admisibilă α admisibilă;
- v Departamentul de control al calității ( v EF) – viteza in momentul defectarii motorului;
Viteza de decizie v 1 este viteza de decolare a aeronavei la care sunt posibile atât o terminare în siguranță, cât și o continuare în siguranță a decolării. Valoarea acestei viteze este stabilită în manualul de zbor și trebuie să îndeplinească următoarele condiții: v 1 ≥ v min ER; v 1 ≤ v PST;
Viteza in momentul ridicarii trenului de aterizare fata v p.st – viteza cu care volanul începe să se devieze în direcția „spre” pentru a crește unghiul de tanare în timpul cursei de decolare;
Viteză sigură de decolare v 2 nu trebuie să fie mai mic de: 1.2 v C1 în configurație de decolare; 1.1 v EV min; 1.08 vα suplimentar și în configurația de decolare;
Viteza de ridicare v OTR ( v LOF) este viteza aeronavei în momentul în care trenul său principal de aterizare se ridică de pe suprafața pistei la sfârșitul cursei de decolare;
Viteză la începutul curățării mecanizării la decolare v 3 ;
Viteza în configurația de zbor la decolare v 4. Nu trebuie să fie mai mică de 1,3 v C1 și 1,2 v EV min;
Viteza minimă de abordare evolutivă v min ED ( v MCL) - viteza la care, în cazul unei defecțiuni bruște a unui motor critic, trebuie să fie posibilă controlul aeronavei folosind doar comenzi aerodinamice;
Viteza maximă de apropiere v ZP max ;
Viteza de apropiere v Salariu maxim ( v REF);
- v C ( v S) – viteza de blocare, viteza minimă a aeronavei la frânare la unghiul de atac αpre;
- v C1 ( v S 1) – viteza de blocare a aeronavei când motoarele funcţionează în regim de ralanti;
- vα adaugă ( v C y suplimentar) viteza la unghiul de atac admis la n y = 1;
- v max E – viteza maximă de operare. Această viteză nu trebuie depășită în mod deliberat de către pilot în funcționare normală în toate condițiile de zbor;
- v max max – viteza maximă calculată. Se stabilește pe baza posibilității de depășire neintenționată a acestuia. v max max - v max ≥ 50 km/h. Dacă această viteză este depășită, nu poate fi exclusă o situație specială catastrofală.
3.2. Dispozitiv pentru măsurarea vitezei indicatorului (instrumentului).
Indicatorul de viteză indicat este utilizat ca instrument de zbor pentru a măsura forțele aerodinamice care acționează asupra unei aeronave în zbor. Se știe (2.18) că forța de susținere aerodinamică este determinată de formula
.
Pe măsură ce unghiul de atac crește α forta de ridicare creste pana la valoarea sa limita. Cu cât unghiul de atac este mai mare, cu atât este nevoie de mai puțină viteză pentru a menține aeronava în aer. După cum rezultă din punctul 3.1, fiecare mod de zbor corespunde unei anumite valori de viteză minimă la care aeronava poate rămâne în continuare în aer. De exemplu, condiția pentru zborul orizontal este ca greutatea aeronavei și forța de ridicare să fie egale
,
Unde G- greutatea aeronavei. De aici găsim viteza zborului orizontal
.
Indicatorul de viteză indicat este unul dintre cele mai importante instrumente de zbor, îi oferă pilotului posibilitatea de a preveni căderea aeronavei la viteze mici și distrusă la viteze mari din cauza forțelor aerodinamice excesiv de mari. În sensul său fizic, indicatorul de viteză al instrumentului nu măsoară viteza, ci diferența dintre presiunile totale și statice (3.4), sau presiunea de viteză a aerului care se apropie, care depinde atât de viteza, cât și de densitatea aerului. Deoarece este mai familiar și mai ușor pentru un pilot să-și amintească valorile caracteristice ale vitezei, mai degrabă decât ale presiunii, indicatorul este calibrat în unități de viteză.
Prin definiție (3.4), indicatorul de viteză (instrumentat) se bazează pe metoda manometrică, adică pe măsurarea diferenței dintre presiunea totală și cea statică.
Relația dintre viteza, presiunea totală și presiunea statică este determinată folosind ecuația lui Bernoulli aplicată debitului de aer perceput de receptorul de presiune a aerului (Fig. 3.2). La punctul critic 2, viteza aerului scade la zero. Să scriem această ecuație, fără a aprofunda în derivarea ei, pentru cazul aerului incompresibil:
, (3.8)
Unde v 1 și v 2 – viteza curgerii în secțiunile 1 și 2 în m/s; P 1 și P 2 – presiunea aerului în secțiunile 1 și 2 în kg/m2; ρ 1 și ρ 2 – densitatea aerului în secțiunile 1 și 2 în kg s 2 /m 4.
Deoarece secțiunea transversală 1 este luată într-un mediu neperturbat, atunci viteza v 1 este egal cu viteza aerului reală v ist, presiune P 1 este egal cu presiunea statică P Artă. Presiune P 2 în punctul de frânare completă este egală cu presiunea maximă P n, deoarece în acest moment viteza v 2 este egal cu zero. Având în vedere că pentru un mediu incompresibil ρ 1 = ρ 2 = ρ , după înlocuirea corespunzătoare în ecuația (3.8), obținem
(3.9)
sau 
kg/m2. (3,10)
Ținând cont de compresibilitatea fluxului de aer, ecuația (3.10) ia forma:
sau in sfarsit 
, (3.11)
Unde 
; qсж – presiunea vitezei ținând cont de compresibilitatea aerului.
Orez. 3.3. Dependenta de presiune P din debitul:
1 – fără a ține cont de compresibilitatea aerului; 2 – luând în considerare compresibilitatea aerului
Din figura 3.3 este clar că luarea în considerare a compresibilității debitului duce la o creștere suplimentară a presiunii dinamice (linia 2). În acest caz, dependența presiunii dinamice de parametrii debitului de aer are forma:
, (3.12)
Unde k– raportul capacitatii termice; g– accelerarea gravitației; R– constantă de gaz egală cu 29,27 m/grad; T– temperatura atmosferei neperturbate în o K. Cu ajutorul formulei (3.12) sunt calibrați indicatorii vitezei indicate și reale.
Pentru a calibra indicatorul de viteză al indicatorului, se iau valori corespunzătoare condițiilor normale la nivelul mării: R st = R o st = 760 mm Hg. Artă. (10332,276 kg/m2), T = T o = 288 o K ( t= +15 o C), R= 29,27 m/grad, densitate de masă ρ o = 0,124966 kg s 2 /m 4, k= 1,405. După aceasta, se dovedește că viteza indicatorului conform formulelor (3.11) și (3.12) depinde numai de presiunea dinamică R din. Pentru utilizare practică, există tabele standard din care se poate determina valoarea presiunii dinamice pentru fiecare viteză.
Ar trebui atenție deosebită acordați atenție faptului că citirile indicatorului de viteză indicat nu depind de presiunea statică și, prin urmare, de altitudinea aeronavei. În acest sens, ei spun că indicatorul (precum și senzorul și dispozitivul de semnalizare) vitezei (instrumentului) indicate nu prezintă o eroare metodologică din modificările altitudinii de zbor. Aceasta este o calitate valoroasă a dispozitivului, asigurând siguranța zborului indiferent de altitudine. Este important să existe întotdeauna valoarea necesară a presiunii vitezei la orice înălțime.
În fig. 3.4 prezintă o diagramă schematică a unui indicator de viteză a instrumentului cu receptoare de presiune separate R n și R Artă. Presiune maximă R n = R d + R st intră în cavitatea etanșă a cutiei de manometru 5 de la recipient 7 prin conducta pneumatică 6. Presiunea intră în cavitatea etanșă a carcasei 3 de la recipient 1 prin conducta pneumatică 2 R Artă. Sub influența diferenței de presiune R p - R st = R d + R st - R st = R d membrana cutiei manometrului se îndoaie și rotește săgeata față de indicator - scara 4.
Orez. 3.4. Schema de schema a indicatorului de viteza a instrumentului: 1 – receptor de presiune statica R Sf; 2 – linie pneumatică de presiune statică; 3 – corp; 4 – indicator; 5 – cutie manometru; 6 – linie pneumatică cu presiune maximă; 7 – receptor de presiune completă R n
Orez. 3.5. Schema bloc a indicatorului de viteză a instrumentului: 1 – receptor de presiune R n și R Sf; 2 – linie pneumatică R p; 3 – linie pneumatică R Sf; 4 – filtre de sedimentare a canalelor R p; 5 – filtre de sedimentare a canalelor R Sf; 6 – cavitatea cutiei; 7 – cavitatea corpului; 8 – legătură condiționată pentru formarea presiunii dinamice R d; 9 – dispozitiv decisiv; 10 – indicator
Figura 3.5 arată schema bloc indicatorul vitezei instrumentului, compilat conform schemei sale de circuit (Fig. 3.4). Să aruncăm o privire mai atentă asupra rolului fiecărei verigi în funcționarea indicatorului de viteză.
Recipient de presiune completă
Pentru ca indicatorul de viteză să funcționeze, conform principiului funcționării acestuia, este necesar să se perceapă presiunea totală și statică în zbor. În practica confecționării instrumentelor aeronavelor, se folosesc receptoare separate pentru presiuni totale și statice (Fig. 3.4). Presiunile trebuie percepute cu acuratețe, deoarece presiunea dinamică depinde de pătratul vitezei.
Receptorul de presiune totală (TPR) este proiectat să perceapă doar presiunea totală a fluxului de aer care se apropie. Termenul „presiune totală” înseamnă presiunea pe unitatea de suprafață a unui corp al cărui plan este perpendicular pe direcția fluxului care se apropie. Pentru PPD, se folosește un corp cilindric, în centrul căruia este făcută o gaură de trecere.
Din figurile 3.6 și 3.7 este clar că frânarea completă a fluxului de aer care se apropie va fi doar în punctul O. Dacă în cilindru lângă punct O faceți o gaură, apoi de-a lungul cavității sale o presiune egală cu plin R n = R st + R d. Ca orice instrument, PPD are o eroare de percepție R n, asociat cu imperfecțiunea designului său.
Din definiția presiunii totale în sine, rezultă că cea mai bună locație a PPD în raport cu fluxul de aer este atunci când planul secțiunii transversale al orificiului de admisie al receptorului este perpendicular pe vectorul viteză. În acest caz, eroarea receptorului va fi cauzată numai de pierderile de debit în cavitatea canalului R p (Fig. 3.8). Această condiție de instalare este echivalentă cu când axa longitudinală a receptorului PPD coincide cu direcția fluxului de aer.
Dar chiar și în acest caz, receptorul are o eroare de ordinul a 2%, care este definită ca raportul dintre valoarea absolută a erorii Δ R n la presiunea vitezei 0,5 ρ v 2 .
| Orez. 3.8. Dependența coeficientului ξ receptor PPD de la viteza la α = β = 0 |
În aceste condiții, formula (3.11) poate fi rescrisă sub forma
, (3.13)
Unde ξ – coeficientul receptorului la α = β = 0. Dacă setarea PPD este astfel încât α ≠ 0, β ≠ 0, apoi apar erori unghiulare suplimentare Δ R n = ±Δ R n f(α ) și Δ R n = Δ R n f(β ). Următorul motiv pentru apariția erorii RPD este deformarea fluxului de aer în locul în care este instalat receptorul la bordul aeronavei. Această eroare este normalizată de NLGS în cel mult 10 km/h sau 3% (oricare dintre acestea este mai mare) pe întregul interval de măsurare a vitezei. Prin alegerea locului de instalare la bordul aeronavei, datorită tehnicilor de proiectare și calibrării în tunelurile de vânt, eroarea RPM poate fi redusă la ± (0,005 - 0,01) q.
Gama de viteze de la 40 la 1100 km/h; greutate 0,17 kg; eroare în domeniul de viteză până la 150 km/h nu mai mult de ± 0,05 q la colturi α = β = ± 25 o; eroare la viteze peste 150 km/h și unghiuri α = β = ± 20 o nu mai mult de ± 0,025 q; Încălzire DC cu putere de până la 135 W.
Orez. 3.9. Designul receptorului PPD-4: 1 – vârf; 2 – orificiu de drenaj;
3 – element de încălzire; 4 – gaura; 5 – obraz; 6 – baza; 7 – priză; 8 – furculiță; 9 – sârmă; 10 – montaj
Orez. 3.10. Aspect receptor de presiune completă PPD-9V
Recipient de presiune statică
Presiunea statică este înțeleasă ca presiunea care ar exista într-un punct dat într-un mediu netulburat de dispozitiv dacă dispozitivul s-ar deplasa cu viteza fluxului. Presiunea statică într-un mediu în repaus se numește presiune barometrică sau atmosferică și se măsoară cu un barometru. Se măsoară ca presiune absolută, măsurată de la presiunea zero absolută. Pentru măsurarea presiunii statice R Acest lucru necesită un dispozitiv cu un design care să nu distorsioneze fluxul în punctul studiat. La măsurarea presiunii R Dispozitivul se mișcă în raport cu aerul, iar acest lucru, conform legilor aerodinamicii, duce la perturbarea aerului. În acest caz, forma dispozitivului - receptor R Arta joacă un rol major asupra preciziei măsurătorilor. Presiunea măsurată va fi suma presiunii din fluxul netulburat de dispozitiv și a presiunii suplimentare cauzate de fluxul din jurul dispozitivului și depinde de forma acestuia. Condițiile de curgere din jurul dispozitivului pot fi astfel încât presiunea măsurată să fie mai mare sau mai mică decât valoarea sa reală (Fig. 3.11).
Orez. 3.11. Distribuția coeficientului de presiune pentru o distribuție subsonică tipică de-a lungul liniei fuselajului aeronavei: 1 – numai de-a lungul fuselajului liber; 2 – de-a lungul fuselajului împreună cu avioanele și unitatea de coadă
Cel mai frecvent măsurat R Se folosește o sondă statică (cârlig static). Este un tub cilindric gol cu un diametru d cu un deget închis, aerodinamic.
Există găuri cu diametru mic pe suprafața laterală a tubului. Pentru a crește acuratețea măsurătorilor în dispozitiv, măriți distanța l 1 de la găurile de primire până la vârf și în cealaltă direcție - l 2 către titular. Se recomandă următoarele rapoarte: l 1 = 3d, l 2 = 8δ .
În aviație, rolul unui tub cilindric gol este adesea folosit de fuselajul aeronavei în sine (la niveluri subsonice), în care sunt realizate găuri de primire (Fig. 3.13).
Pentru confort și fiabilitatea percepției RÎn loc de găuri în fuzelaj, se folosește o placă standard cu găuri. Împreună cu carcasa formează un dispozitiv pentru detectarea presiunii statice (Fig. 3.14). Pe fuselaj, selectați locurile pentru a instala receptorul plăcii unde cele mai mici abateri ale liniei 2 din Fig. 3.11 de la linia de jumătate 0-0. Placa receptorului este instalată la nivel cu pielea aeronavei.
Orez. 3.15. Aspectul receptorului de presiune statică cu gresie PDS-V3 interval de viteză atunci când este perceput R viteza de pana la 450 km/h; greutate 0,25 kg; încălzire cu tensiune DC 27 V la putere de până la 60 W
Pe lângă receptorii consideraţi R n și R Receptoarele combinate numite PVD au găsit o utilizare pe scară largă în aviație. Acest dispozitiv combină două dispozitive: receptoare R n și R st (Fig. 3.16). Receptoarele separate sunt utilizate în principal la viteze de zbor subsonice. Pe viteze supersoniceÎn zbor, fluxul în jurul fuselajului este atât de complex și imprevizibil încât este imposibil să găsești locuri pentru a instala receptoarele de presiune.
Orez. 3.16. Schema schematică a unui receptor de tip PVD: 1 – camera de presiune totală; 2 – deschiderea camerei de presiune statică; 3 – camera de presiune statica; 4 – conductă de presiune statică; 5 – conductă de presiune completă
La aeronavele supersonice, PVD se efectuează folosind o tijă în spațiul netulburat din fața aeronavei. În același mod, PVD-ul este instalat pe un elicopter.
bombe și containere de aviație,... echipamente speciale, dispozitive, echipamente, medicale...
Rezumat Pregătirea și începutul celui de-al Doilea Război Mondial (documentele arată) Cuprins Introducere 3 I Cauzele celui de-al Doilea Război Mondial 5 II Făptușii războiului 10 II 1 Cine l-a adus pe Hitler la putere 10 II 2 Intrarea URSS în război 13 II 3 Pregătirea
Rezumat al disertațieiSă începem cu elementele de bază: vitezele majorității aeronavelor moderne sunt măsurate în noduri. Un nod este o milă nautică (1,852 km) pe oră. Acest lucru se datorează sarcinilor de navigație care au venit încă de pe vremea marinarilor. O milă nautică este un minut de latitudine.
Viteza indicată este afișată în coloana din stânga pe afișajul principal al zborului (PFD), iar vitezele de decolare V1, Vr și V2 sunt, de asemenea, afișate aici. Afișajul de navigație arată viteze TAS (viteză adevărată) și GS. Să ne uităm la fiecare viteză separat.
Mai întâi, să ne uităm la viteza instrumentului (IAS). Dacă îl întrebi pe pilot în timpul unui zbor: „Care este viteza noastră?” - vă va îndrepta mai întâi către indicatorul de viteză din stânga indicatorului de atitudine de pe afișajul principal de zbor (PFD). La pilotaj, aceasta este poate cea mai importantă viteză, care caracterizează proprietățile portante ale planorului în momentul actual, indiferent de altitudinea de zbor. Este folosit pentru a calcula decolarea, aterizarea, calarea în V și alte viteze cheie ale aeronavei.
Cum se determină viteza indicată? Receptoarele de presiune a aerului (APR), cunoscute și sub numele de tuburi Pitot, sunt instalate pe avioane. Pe baza presiunii dinamice măsurate cu ajutorul acestora, se calculează viteza instrumentului.
Un punct important este că formula de calcul a vitezei indicate utilizează o constantă, presiunea standard la nivelul mării. Îți amintești că pe măsură ce altitudinea crește, presiunea se schimbă? În consecință, viteza indicată coincide cu viteza relativă la sol numai la suprafață.
Altul fapt interesant: Ce imagine îți vine în minte când auzi de pionierii aviației? O geacă de piele maro, o cască cu ochelari de protecție și o eșarfă lungă de mătase albă. Potrivit unor legende, eșarfa a fost primul indicator primitiv al vitezei instrumentului!
Acum să ne uităm la colțul din stânga sus al afișajului de navigare. Viteza noastră relativă la sol GS (Ground Speed) este afișată aici. Aceasta este aceeași viteză care este raportată pasagerilor în timpul zborului. Este determinată în primul rând de datele de la sisteme de satelit, cum ar fi GPS. De asemenea, este folosit pentru control în timpul rulării, deoarece la viteze mici tuburile Pitot nu creează suficientă presiune dinamică pentru a determina IAS.
Puțin la dreapta TAS (True Air Speed) este viteza reală, viteza relativă a aerului din jurul aeronavei. Toate fotografiile au fost făcute aproximativ în același moment în timp. După cum puteți vedea, vitezele variază semnificativ.
Viteza indicată de IAS este puțin sub 340 de noduri. Viteza reală TAS este de 405 noduri. Viteza relativă la suprafața GS - 389. Acum, cred că înțelegeți de ce sunt diferite.
De asemenea, vreau să notez numărul Mach. Simplificând puțin, aceasta este viteza unui corp în raport cu viteza sunetului într-un mediu dat. Este afișat sub coloana de viteză indicată și în situația noastră este 0,637.
Acum să discutăm despre vitezele de decolare. Cele trei viteze principale de decolare V1, Vr și V2, desemnări sunt standard pentru toate aeronavele care au mai mult de un motor, de la micul Beechcraft 76 la gigantul Airbus A380, ele sunt întotdeauna situate în această secvență. Să ne imaginăm că A320-ul nostru este pe pistă, lista de verificare a fost finalizată, permisiunea controlorului a fost primită și suntem complet pregătiți pentru decolare.
Mutați comenzile motorului la 40%, asigurați-vă că turația este stabilă și setați modul de decolare. Prima viteza care va fi atinsa va fi V1 (148 de noduri in conditiile noastre). Aceasta este viteza de luare a deciziilor, cu alte cuvinte, după ce se ajunge la V1, decolarea nu mai poate fi întreruptă, inclusiv în cazul unei defecțiuni grave. Chiar dacă aveți o defecțiune a motorului și V1 a fost deja atins, trebuie să continuați să decolați. Înainte de V1, în această situație, inițiezi procedura de decolare întreruptă, cuplezi marșarierul, frânarea automată este activată, spoilerele sunt eliberate și reușești să te oprești înainte de sfârșitul pistei.
Dar totul este în regulă la noi, motoarele funcționează normal și, după V1, pilotul ia mâna de pe manetele de comandă a motorului. Viteza Vr (viteza de rotire, 149 noduri) se apropie. La această viteză, pilotul zburător trage roata de comandă (în cazul nostru, sidestick-ul) spre sine și ridică trenul de aterizare din față în aer.
În același moment a sosit V2, în situația noastră Vr și V2 au fost calculate la fel, dar de multe ori V2 depășește Vr. V2 - viteză sigură. În cazul defecțiunii unuia dintre motoare, va fi V2 care va fi suportat, acesta garantează o pată sigură de urcare. Dar, după cum vă amintiți, totul este în regulă la noi, modul SRS este activ și viteza este V2+10 noduri.
Pe PFD în timpul decolării, V1 este indicat printr-un triunghi albastru, un punct magenta prin Vr și un triunghi magenta prin V2.
Deci, ați învățat ce sunt vitezele de decolare și cum sunt consumate, iar acum să aflăm cum să le pregătim și de ce depind. Acum avem frumosul nostru A320 în aer, dar haideți să derulăm puțin ceasul înapoi.
Să ne imaginăm că ne pregătim de plecare și este timpul să calculăm vitezele V1, Vr și V2. Este secolul 21, iar miracolele progresului ne-au oferit o servietă electronică de zbor (EFB – un iPad special pregătit cu setul de software necesar) Ce informații trebuie adăugate la această servietă pentru ca magia cu unuri și zerouri ne putem calcula vitezele? În primul rând, lungimea pistei. Tu și cu mine ne pregătim să decolare de pe pista 14, dreapta, a aeroportului Domodedovo al capitalei. Lungimea sa este de 3500 de metri.
Vine momentul adevărului. Introducem greutatea și echilibrul la decolare. Decidem dacă putem chiar să decolăm de pe această pistă sau dacă va trebui să lăsăm câteva sute de sticle din duty free și cei mai obezi patru pasageri de pe pământ :)
Deoarece 3500 de metri este mai mult decât suficient pentru decolare, continuăm să introducem date. Urmează înălțimea aerodromului deasupra nivelului mării, componenta vântului, temperatura aerului, starea pistei (umedă/uscata), forța de decolare, poziția flapelor, utilizarea pachetelor (sistem de aer condiționat) și sisteme antigivrare. Voila, vitezele sunt gata, nu mai rămâne decât să le adaugi la MCDU.
Bine, am discutat despre calcularea vitezelor folosind o servietă electronică de zbor, dar dacă ai aruncat prea multe păsări furioase înainte de zbor sau, ceea ce este complet rușinos pentru un pilot, te-ai jucat cu tancuri și ți-ai descărcat dispozitivul minune? Ce se întâmplă dacă ești un reprezentant al școlii obscurantismului și negi progresul? Sunteți pe cale să porniți într-o căutare fascinantă în lumea documentelor cu nume înfricoșătoare și a tabelelor și graficelor pe care le conțin.
În primul rând, verificăm dacă vom decola de pe pista selectată: deschidem un grafic în care variabilele necesare sunt așezate de-a lungul axelor. Ne mutăm degetul la intersecție, iar dacă valoarea dorită se află în interiorul graficului, încercarea promite să fie reușită.
Apoi, luați următorul document și începeți să calculați V1 Vr și V2. Pe baza greutății și a configurației selectate, obținem valorile vitezei. Trecând din placă în placă, facem ajustări, în funcție de celulă adunăm sau scădem mai multe noduri.
Și așa mai departe și din nou până când obțineți toate valorile și sunt multe dintre ele. La fel ca în clasa întâi - și-a mișcat degetul și a citit simbolul. Foarte distractiv.
A mai rămas foarte puțin: decolați, porniți pilotul automat la o mie de picioare și așteptați doar puțin. Și apoi fetele vor aduce un roller-coaster cu mâncare și te poți scufunda în amintirile școlii. Și Airbus-ul în sine zboară bine, principalul lucru este să nu interferezi cu el.
Dar visam din nou cu ochii deschiși. Între timp, am decolat de la sol, am menținut o viteză de V2+10 noduri și chiar am reușit să retragem trenul de aterizare pentru a nu îngheța. E frig în vârf, îți amintești? Vom câștiga altitudine fără a aplica proceduri de reducere a zgomotului, să știe toată lumea că am decolat! Încă o dată, bătrânele de la etajele superioare vor începe să se însemne viguros, iar copiii vor îndrepta cu bucurie cu degetele spre cer spre căptușeala noastră strălucește în soare.
Înainte să putem clipi, am ajuns la o altitudine de 1500 de picioare. Este timpul să puneți pârghiile de control al motorului în modul Urcare. Nasul coboară mai jos și începem să accelerăm până la viteza S, la care eliminăm mecanizarea (Flaps 0), următoarea limită de viteză este de 250 de noduri. 10.000 de picioare, nasul coboară și mai jos, viteza continuă să crească mai repede, iar altitudinea mai lentă. Oprim Luminile de Aterizare, iar cei mai nerăbdători au deja mâna pregătită să stingă semnul „prinseți-vă centurile de siguranță”.
Vârful de urcare, nivelul de zbor specificat a fost atins, avionul se nivelează și zburăm cu viteza de croazieră. Este timpul să vă refaceți caloriile!
Cina la o altitudine de câțiva kilometri cu vederi panoramice ale zonei înconjurătoare este minunată. Da, mâncarea nu este demnă de stea Michelin, dar îți vor plăti factura! Dar toate lucrurile bune, după cum știm, tind să se încheie, așa că este timpul să refuzăm. Coborâm nasul și începem coborârea. După 10.000 de picioare viteza scade la 250 de noduri și continuăm să scădem altitudinea.
Este timpul să trecem la faza de abordare. Folosind magia aerobuzului (care a calculat el însuși toate vitezele), încetinim până la viteza punctului verde (viteza aripii curate). Zborul cu aceasta viteza este cat se poate de economic pentru noi, dar va amintiti ca tot ce este bun are proprietatea...
Coborâm clapetele în prima poziție, viteza este redusă la S-speed. În continuare - clapele 2 și atingeți fără probleme viteza F. Flaps 3 și în final flaps plini, încetinind până la Vapp. Vapp - viteza minima (VLS), dar ajustata pentru vant si rafale (minim 5 maxim 15 noduri).
1000 de picioare, verificăm dacă sunt îndeplinite criteriile de apropiere stabilizată, iar dacă totul este normal ne continuăm coborârea. Înainte de a ateriza, avionul își va demonstra atitudinea față de tine, proclamând „Retard! iar după o clipă atingeți ușor pista.
Atunci când se determină greutatea maximă la decolare a unei aeronave și vitezele de decolare, se folosesc o serie de definiții noi:
1) Înălțimea locației - presiunea atmosferică, exprimată în unități de altitudine conform atmosferei standard internaționale.
2) Urcă în panta tangente a unghiului de înclinare a traiectoriei în timpul urcării, exprimată în procente. Pentru aeronava Il-86, în secțiunea de urcare este considerat un gradient complet de urcare de cel puțin 35% din momentul în care trenul de aterizare este retras la o altitudine de urcare de 120 m cu un motor defect și flapsurile deviate cu 30°, lamele cu 25°.
Gradient η n =tg θ n ·100%
Panta totală de urcare este valoarea maximă realizabilă a gradientului de urcare în condițiile de funcționare luate în considerare.
Gradientul net de urcare este cea mai probabilă valoare a gradientului de urcare în condițiile de operare luate în considerare în timpul exploatării în masă a aeronavei.
3) Calea de zbor completă- cale de zbor construită de-a lungul întregului gradient de urcare. Calea de decolare completă este calea de decolare construită de-a lungul gradientului complet de urcare la decolare.
4) Calea netă de zbor- o traiectorie construită de-a lungul unui gradient pur de urcare la decolare.
5) Viteza de blocare V mier- viteza minima a aeronavei, obtinuta in testele de zbor, la franarea aeronavei in zbor drept.
6) Viteză sigură de decolare V 2 - o viteză care este cu cel puțin 20% mai mare decât viteza minimă de blocare. Aceasta este viteza minimă la care aeronava, cu un motor defect, poate fi pusă într-o urcare cu o rulare fără alunecare.
7) Viteza de decizie V 1 - viteza cea mai mare la care pilotul, după ce a detectat defecțiunea unui motor, trebuie să ia decizia de a continua sau de a opri decolarea (timp de reacție a pilotului 3s).
8) Viteza de decolare a trenului anterior al aeronavei V R= V PST- Cu 3% mai puțin decât viteza de decolare a aeronavei.
9) Viteza relativă de luare a deciziilor V 1 / V 2 - raportul dintre viteza de luare a deciziilor și viteza de separare a suportului frontal. Necesar să găsim viteza de luare a deciziilor.
10) Lungimea disponibilă a cursei de decolare– lungimea pistei, redusă cu lungimea secțiunii de rulare (100 m).
11) Distanța de decolare respinsă disponibilă- o distanță egală cu suma lungimii pistei, redusă cu lungimea secțiunii de rulare, și lungimea benzii de siguranță de capăt (TSL), în direcția căreia are loc decolarea ( Fig. 17).
12) Distanța de decolare disponibilă (RDV)- o distanță egală cu suma lungimii pistei redusă cu lungimea secțiunii de rulare, lungimea suprafeței de control și zona liberă a benzii de apropiere aeriană. Secțiunea zonei libere inclusă în WFD nu trebuie să fie mai mare de 0,5 ori lungimea pistei.
PVP - o secțiune de la capătul turnului de control, fără obstacole cu o înălțime mai mare de 10,7 m (35 ft) (Fig. 18).
13) Distanța de decolare întreruptă necesară- suma lungimii de decolare cu patru motoare în funcțiune de la punctul de pornire până la punctul de defectare a unui motor, lungimea de decolare până la V 1 , cu trei motoare în funcțiune și lungimea secțiunii de frânare până când aeronava se oprește complet (vezi Fig. 17).
14) Lungimea de decolare prelungită necesară- suma rulării la decolare cu patru motoare care funcționează de la punctul de pornire până la punctul de avarie a unui motor, lungimea de decolare la trei motoare de la punctul de defectare până la punctul de decolare și lungimea porțiunea de aer a distanței de decolare până la urcare 10,7 m (35 ft) (vezi Fig. 17) .
15) Lungimea necesară la decolare- aceasta este o valoare condiționată egală cu suma lungimii efective a cursei de decolare a aeronavei până la viteza de decolare în cazul defecțiunii unui motor în turație V 1 și 1/2 din lungimea segmentului de aer, distanța de decolare până la urcare 10,7 m (35 ft).
Nota. Condiția pentru determinarea greutății la decolare este următoarele cerințe: lungimea necesară a cursei de decolare nu depășește lungimea disponibilă a pistei pentru cursa de decolare, lungimea necesară a decolare continuă nu depășește lungime disponibilă pentru a continua decolarea, lungimea necesară a decolării întrerupte nu depășește lungimea disponibilă a decolării întrerupte.
16) Lungime echilibrată a pistei- sau lungimea echilibrată a distanței de decolare D - pista disponibilă + panoul de comandă, pe care în cazul defecțiunii unui motor în turație V 1 aeronavă poate finaliza atât o decolare întreruptă până când se oprește complet, cât și o decolare continuă până la o urcare de 10,7 m cu accelerație de până la V fara = V 2 (vezi Fig. 17).
17) D consumul- secțiunea necesară a unei decolări întrerupte, egală cu secțiunea necesară a unei decolări continue. La m= 210t si avarie motor la V = 240-260km/h D consum = 3000m. Condiția pentru determinarea masei la decolare conform D este cerința ca consumul D să se încadreze în locația D.
18) În condiții non-standard, D este un parametru care depinde de distanța disponibilă de decolare întreruptă (pistă + KPB - 100 m), distanța disponibilă de decolare continuă (VSHYSHP-SHOM), pantă, vânt, starea pistei . Dacă condițiile sunt favorabile, atunci D crește și greutatea va fi mai mare dacă condițiile sunt nefavorabile, atunci D scade și greutatea aeronavei va fi mai mică;
19) Lungime echilibrată la decolare P- lungimea disponibilă a pistei, pe care în cazul defectării unui motor în turație V 1, aeronava poate finaliza atât o rulare de decolare, cât și o decolare întreruptă.
20) Viteza evolutiva minima V min eV ≥ 1,05 V c in- aceasta este viteza minimă la care există suficiente cârme pentru a echilibra aeronava în zbor la nivel cu un motor defect și cu rostogolire fără alunecare.
Dacă corpul este implicat în mai multe mișcări simultan (de exemplu, o persoană merge de-a lungul unui cărucior în mișcare, o barcă se deplasează de-a lungul unui râu etc.), atunci sunt introduse conceptele de mișcare portabilă, relativă și absolută (Fig. 5).
Pământul este cel mai adesea luat ca un cadru fix de referință. Apoi, mișcarea unui cadru de referință în mișcare față de unul staționar (mișcarea unei mașini față de sol, mișcarea apei față de țărm) se numește mișcare portabilă.
Mișcarea unui corp în raport cu un cadru de referință în mișcare (mișcarea unei persoane în raport cu o trăsură, mișcarea unei bărci în raport cu apă) se numește mișcare relativă.
Mișcarea unui corp față de un cadru fix de referință (mișcarea unei persoane față de sol, mișcarea unei bărci față de țărm) se numește mișcare absolută. Apoi, conform principiului mecanic al relativității al lui Galileo, vector suma mișcării relative și portabile este mișcare absolută
S n + S o = S o .
Vector suma vitezei relative și de transfer este viteza absolută V n + V o = V o .
Vector suma accelerației relative și de transfer este accelerație absolută o n + o o = o o .
Acțiunile de mai sus înseamnă o tranziție de la un sistem de referință la altul. Dar ele sunt valabile numai pentru mișcarea de translație a unui sistem de referință față de altul (axele de coordonate ale sistemului de referință în mișcare sunt întotdeauna paralele cu axele de coordonate ale sistemului de referință staționar).
De exemplu, luați în considerare un zbor cu avionul pe vreme vântoasă. Instrumentele care înregistrează cursul ales de pilot arată unde se află axa corpului aeronavei în raport cu acul magnetic al corpului, iar viteza aeronavei este măsurată prin fluxul de aer din jurul aeronavei. În cadrul de referință asociat cu aerul, viteza aeronavei va fi egală cu V o
=
V O -V p sau V s-v =
V Cu -V V(Fig. 6) .
Aici V s-v – viteza aeronavei în raport cu aerul,
V Cu– viteza aeronavei în raport cu un punct de pe Pământ (de exemplu, un aerodrom),
V V– viteza vântului.
De obicei sunt specificate direcția și viteza vântului (date de serviciu meteo), direcția către țintă și timpul de zbor. Aceste date sunt suficiente pentru a determina geometric viteza aeronavei în raport cu aerul.
Problema 5. O scară rulantă ridică un pasager care stă nemișcat pe ea în 1,5 minute. Un pasager urcă o scară rulantă staționară în 3 minute. Cât timp îi va lua unui pasager să urce pe o scară rulantă în mișcare? Cât timp îi va lua unui pasager să urce pe o scară rulantă în mișcare dacă își dublează viteza?
Dacă viteza unei persoane devine V 2, atunci timpul în care urcă pe o scară rulantă în mișcare este egal cu: t 4 = l /(V e + V 2) = l /(l /t 1 + 2 l / t 2) = t 1 t 2 / ( 2 t 1 + t 2);
Înlocuind aceste valori, obținem: t 4 = 0,75 min = 45 s.
Răspuns: o persoană urcă o scară rulantă în mișcare în 1 minut și cu viteză dublă în 45 de secunde.
Sarcina 6.Picăturile de ploaie pe vreme calmă lasă o urmă pe geamul unui cărucior în mișcare la un unghi de 30 0 spre verticală. Determinați viteza picăturilor de ploaie care cad la sol dacă viteza vagonului este de 72 km/h.
viteza picăturilor de ploaie în raport cu suprafața Pământului – absolută V o ,= V d. Vectorul acestei viteze este îndreptat vertical în jos;
viteza picăturilor de ploaie în raport cu fereastra vagonului – relativă V o . Vectorul acestei viteze este diferența vectorială a vectorilor V oŞi V p; îndreptată într-un unghi faţă de verticală (Fig. 7).
V o = V o -V n, sau V o = V d - V V .
Din triunghiul de viteză rezultat găsim
V d = V în Ctg ; V d = 20 Stg 30 0 = 20 1,73 = 34,6 m/s.
Răspuns: Viteza de cădere a picăturilor de ploaie este de 34,6 m/s.
Să rezolvăm aceeași problemă luând o fereastră de cărucior ca sistem fix. Atunci viteza picăturilor în acest sistem este egală cu V o = V d - V V . După efectuarea scăderii vectoriale, obținem Fig. 7. Acțiunile ulterioare repetă calculele anterioare și dau același rezultat al calculului.
Vă rugăm să rețineți că sistemul de referință în cinematică este ales numai din motive de comoditate în descrierea matematică. Nu există avantaje fundamentale pentru un sistem de referință față de altul în cinematică. Prin urmare, este necesar să învățați cum să treceți cu încredere de la un sistem de referință la altul și în cel mai rațional mod, folosind natura vectorială a unui astfel de sistem. mărimi fizice, cum ar fi mișcarea, viteza, accelerația.
Este foarte important să înțelegeți asta sistem de referință fizic și sistem matematic coordonateîn cadrul de referinţă ales sunt complet diferite. Astfel, într-un sistem de referință asociat cu Pământul, sistemul de coordonate poate fi dreptunghiular, oblic, unidimensional, bidimensional și tridimensional, cu direcții diferite ale axelor de coordonate.
Trebuie amintit că:
Cu același sistem de referință pot fi asociate sisteme de coordonate diferite
vector forma, avea tip diferit V diverse sisteme de referință, dar din alegerea unui sistem de coordonateîn acest cadru de referinţă tipul nu depinde.
Ecuațiile mișcării scrise în proiecții, au fel diferit nu numai în diferite sisteme de referință, dar și în diferite sisteme de coordonate asociat cu același sistem de referință.
La rezolvarea unei probleme se propune aplicarea mentală a mai multor sisteme de referință la condițiile date și alegerea celui în care soluția va fi cea mai simplă.
Trecerea la un alt sistem de referință este însoțită în mod necesar de calcul relativ parametri cinematici: deplasarea, viteza relativa sau acceleratia relativa.
S 1-2 = S 1 - S 2 V 1-2 = V 1 – V 2 o 1-2 = o 1 – o 2 .
relativ la aer. Există două tipuri viteza aerului:viteza reală a aerului (TAS)
Viteza reală cu care aeronava se mișcă în raport cu aerul înconjurător datorită forței motorului (motorurilor). Vectorul viteză în cazul general nu coincide cu axa longitudinală a aeronavei. Deviația sa este afectată de unghiul de atac și de alunecarea aeronavei;
viteza instrumentului (IAS)
Viteza indicată de instrumentul care măsoară viteza aerului. La orice înălțime, această valoare caracterizează fără ambiguitate proprietățile portante ale planorului în în acest moment. Sens viteza indicată utilizat la pilotarea unei aeronave;
Viteza la sol()
V1 depinde de mulți factori, cum ar fi: condițiile meteorologice (vânt, temperatură), starea suprafeței pistei, greutatea la decolare a aeronavei și altele. Dacă defecțiunea are loc la o viteză mai mare decât V1, singura soluție este continuarea decolării și apoi aterizarea. Majoritatea tipurilor de aeronave de aviație civilă sunt proiectate în așa fel încât, chiar dacă unul dintre motoare se defectează la decolare, motoarele rămase sunt suficiente pentru a accelera aeronava la o viteză sigură și a se ridica la altitudinea minimă de la care este posibil să intre. calea de planare și aterizează aeronava.
Va
Viteza de manevră estimată. Viteza maximă la care se poate obține deformarea completă a suprafețelor de control fără a supraîncărca structura aeronavei.
Vr
Viteza cu care trenul de aterizare din față începe să se ridice.
V2
Viteză sigură pentru decolare.
Vref
Viteza de aterizare proiectată.
Vtt
Viteza specificată de traversare a marginii de conducere a pistei.
Vfe
Viteza maximă admisă cu clapetele extinse.
Vle
Viteza maximă admisă cu trenul de aterizare extins.
Vlo
Viteza maximă de extindere/retragere a trenului de aterizare.
Vmo
V maximă de funcționare - viteza maximă de funcționare.
Vne
Viteză de nedepășit. Viteza indicată de o linie roșie pe indicatorul de viteză.
Vy
Viteza optimă de urcare. Viteza cu care aeronava va atinge altitudinea maximă în cel mai scurt timp.
Vx
Viteza optimă a unghiului de urcare. Viteza cu care aeronava va câștiga altitudine maximă cu o mișcare orizontală minimă.
Viteza verticală
Modificarea altitudinii de zbor pe unitatea de timp. Egal cu componenta verticală a vitezei
