Правилата и доброто летателно майсторство изискват по време на всяка фаза на работа натоварването, масата и центърът на тежестта на
въздухоплавателното средство отговаря на ограниченията, посочени в одобреното ръководство за полети на въздухоплавателното средство или ръководството за експлоатация, ако е така
по-рестриктивен.
Отговорност на командира на въздухоплавателното средство е да се увери, че това изискване е изпълнено.
По-подробни обяснения на ограниченията на масата и центъра на тежестта са дадени в урока след този.
Ограниченията на масата са зададени, за да се осигурят адекватни граници на якост и производителност, както и ограничения на позицията на центъра на тежестта
са настроени да осигурят адекватна стабилност и контрол на самолета по време на полет.
Ако се превиши пределната маса на въздухоплавателното средство
Производителността е намалена, дистанциите за излитане и кацане ще бъдат увеличени, скоростта на изкачване и таванът ще бъдат намалени, обхватът
и издръжливостта ще бъде намалена, максималната скорост ще бъде намалена.
Също така, скоростта на спиране ще се увеличи, маневреността ще бъде намалена, износването на гумите и спирачките ще се увеличи и структурните
границите на безопасност ще бъдат намалени.
Максималната излетна маса се определя като максималната допустима обща маса на въздухоплавателното средство в началото на излитането
-изключване.
Максималната маса при кацане се определя като максималната допустима обща маса на въздухоплавателното средство при кацане при нормални обстоятелства.
Максималната маса без гориво е максимално допустимата маса на въздухоплавателно средство без използваемо гориво.
Ако горивото трябва да се съхранява в определени резервоари за целите на баласта или поради причини, свързани с центъра на тежестта, то трябва
да бъде включена в масата с нулево гориво, когато е посочено в ограниченията на корпуса на самолета.
По време на експлоатация самолетът трябва да спазва определени ограничения на скоростта. Това може да са максимални скорости или минимални скорости, но във всяка
в случай че са настроени да осигуряват безопасна работа при преобладаващите условия.
Ограниченията могат да бъдат определени от различни съображения, като основните са здравината на конструкцията на самолета, т.е
способността на конструкцията да издържи натоварване, твърдостта на конструкцията на самолета, което е способността на
структурата да издържа на деформация, че през цялото време да се поддържа адекватен контрол на въздухоплавателното средство.
Граничното натоварване е максималното натоварване, което може да се очаква при експлоатация. Крайното натоварване е натоварването, при което
структурата ще се провали. Коефициентът на безопасност е съотношението на крайното натоварване към граничното натоварване.
За самолетните конструкции коефициентът на безопасност е 1,5. Коефициентът на безопасност на конструкциите на самолета е много по-нисък от
фактори на безопасност, използвани в други форми на инженерство поради изключителната важност на минималното тегло в конструкциите на самолета.
За да се запази теглото възможно най-ниско, коефициентът на безопасност трябва да бъде сведен до минимум.
Поради това е изключително важно да не се превишават ограниченията, определени за експлоатацията на самолета, т.к
границата на безопасност може лесно да бъде превишена и да настъпи структурна повреда.
Конструкцията на самолета очевидно трябва да е достатъчно здрава, за да поеме натоварванията, действащи върху нея при нормален хоризонтален полет, т.е
е силите, дължащи се на повдигане, съпротивление, тяга и тегло.
От самолета обаче се изисква също да маневрира и да лети в турбулентен въздух.
При тези условия натоварванията върху самолета ще бъдат увеличени, така че той също трябва да бъде достатъчно здрав, за да работи
каквито и маневри да са определени за въздухоплавателното средство и да издържат на турбуленцията, която може разумно да се очаква от въздухоплавателното средство
среща.
Максималните коефициенти на натоварване, които трябва да бъдат разрешени по време на маневри, са показани в обвивка на скорост, V, срещу
коефициент на натоварване, N.
Всеки тип въздухоплавателно средство има своя конкретна V-N диаграма със специфични Vs и Ns. Тази диаграма показва типичен
маневрена обвивка или V-N диаграма.
Кривата OA представлява нарастващото g-натоварване на самолета, тъй като скоростта се увеличава с пълно отклонение назад
на контролната колона.
Максималната положителна способност за повдигане първоначално е ограничена, тъй като самолетът ще спре, преди да бъде достигнат факторът за ограничаване на натоварването.
В точка А максималната положителна способност за повдигане ще накара натоварването върху конструкцията да достигне положителната граница
коефициент на натоварване.
Въздушната скорост в тази точка е минималната въздушна скорост, при която положителният граничен фактор на натоварване може да се развие аеродинамично.
Обичайният термин за описание на тази скорост е Vᴀ или маневрена скорост.
Ако въздухоплавателното средство се движи със скорости над тази, представена от точка А, трябва да се има предвид, че
всяко пълно или внезапно отклонение на асансьорите ще увеличи коефициента на натоварване до точка, в която трайната деформация на
може да възникне първичната структура на самолета.
Ако скоростта на самолета се увеличи още повече, той в крайна сметка ще достигне точката, в която ще настъпи структурна повреда или повреда.
Това е максималната скорост, която трябва да се вземе предвид при оценката на здравината на самолета.
Обичайният термин, използван за описване на тази скорост, е проектната скорост на гмуркане или Vᴅ.
Като цяло, Vₙₑ, скоростта никога не се превишава, която ще дефинираме по-късно, е зададена на около 10%
по-малка от проектната скорост на гмуркане.
Подобни напрежения ще се развият в конструкцията на самолета по време на полет с отрицателна повдигателна сила.
Ограниченията на коефициента на отрицателно натоварване обаче са определени по-ниски от тези за полет с положителна подемна сила.
Сега наслагваме върху обвивката на маневрата значителните скорости и скоростни диапазони, с които, като пилот, ще
трябва да са много запознати.
Скоростите и диапазоните на скоростта ще бъдат дадени в ръководството на самолета, както и обозначени с цветни дъги
индикатор за въздушна скорост на самолета или ASI.
Ще разгледаме индикациите на ASI малко по-късно в този урок.
Обърнете внимание, че Vₙₒ, горната граница на нормалния работен диапазон, е с по-висока стойност от
V-A, скоростта на маневриране.
Vᴀ е максималната скорост, при която пълно или рязко отклонение на управлението ще доведе до спиране без
риск от причиняване на структурни щети.
Самолетът може да се управлява доста безопасно над тази скорост, стига да се разбере напълно маневрената обвивка.
Над Vᴀ пилотът не трябва да използва пълни, резки контролни отклонения.
Самолетът не трябва да се лети в турбулентен въздух със скорости над Vₙₒ.
Диапазонът на скоростта между Vₙₒ и Vₙₑ е диапазонът на внимание и трябва да се въвежда само
в гладък въздух.
Както казахме, Vₙₑ е скоростта, която никога не трябва да се превишава.
Между Vₙₑ и Vᴅ има опасност от контролирано трептене на повърхността, което може да доведе до корпус на самолета
структурна повреда или повреда.
Граничните коефициенти на натоварване ще зависят от проектната категория на самолета.
Правилата на JAR гласят, че за въздухоплавателни средства с нормална категория положителният граничен фактор на натоварване не може да бъде по-малък от
2,5 g и не е необходимо да бъде повече от 3,8 g.
Това е така, че структурното тегло да може да бъде сведено до абсолютен минимум, така че производителят да не проектира
въздухоплавателното средство да е по-здраво от минимума, изискван от разпоредбите.
За помощни самолети положителният граничен коефициент на натоварване е 4,4 g.
За въздухоплавателни средства от акробатична категория положителният граничен коефициент на натоварване е 6 g.
Отрицателният граничен коефициент на натоварване не може да бъде по-малък от минус 1 g за нормални категории въздухоплавателни средства.
Минус 1,76 g за самолети от полезна категория.
Минус 3 g за самолети от пилотажна категория.
На индикатора за въздушна скорост зелена дъга показва нормалния работен диапазон на скоростта.
Vₙₒ е горната граница на зелената дъга.
Vₙₒ е нормалното работно ограничение на крейсерската скорост.
Vₙₑ е скоростта без превишаване.
Въпреки че въздухоплавателното средство може да се лети безопасно в условия на неподвижен въздух при тази скорост, е добро летателно майсторство да се позволи
разлика между Vₙₑ и скоростта, с която летите, само в случай, че срещнете поривисти условия.
Пориви, наблюдавани по време на полет при Vₙₑ, могат да увеличат натоварванията върху конструкцията на самолета над положителното
коефициент на ограничаване на натоварването.
Vₙₑ се показва с радиална червена линия на индикатора за въздушна скорост в края на високата скорост
жълтата дъга.
От Vₙₒ до Vₙₑ ще има жълта дъга, която е диапазонът на внимание.
Можете да летите със скорости в рамките на жълтата дъга само в гладък въздух и тогава само с повишено внимание.
Някои ASI имат два комплекта цветни дъги, за да покажат граничните скорости и диапазоните на скоростта над и под
дадена работна маса.
Закрилките са предназначени да намалят дистанциите за излитане и кацане.
Клапите и техните работни механизми и точки на закрепване към конструкцията не са проектирани да издържат натоварванията, които
ще се прилага при високи скорости на въздуха.
За да посочите на пилота скоростите, с които той може да лети, без да пренатоварва самолета, бяла дъга на
циферблатът на индикатора за въздушна скорост се простира от скоростта на слягане при конфигурация за кацане при изключване на самолета до Vꜰᴇ.
Vꜰᴇ, удължената скорост на задкрилките, е максималната въздушна скорост, с която самолетът трябва да се лети с
клапи в предписано разтегнато положение.
Колесникът обикновено се прибира възможно най-скоро след излитане, за да се намали съпротивлението и да се увеличи
градиент на изкачване.
Няма нормално изискване екипировката да работи при висока посочена въздушна скорост, така че прибирането и разгъването
механизмът, заедно с точките на закрепване към конструкцията, са оразмерени за изискваната задача.
Проектирането на съоръженията за работа при високи посочени въздушни скорости би увеличило ненужно структурното тегло.
По този начин ще бъдат определени едно или две ограничения на скоростта за вашия самолет, в зависимост от дизайна на системата.
Vʟᴏ е скоростта на движение на колесника. Това е скоростта, с която е безопасно както да се удължи, така и
за прибиране на колесника.
Ако скоростта на разгъване не е същата като скоростта на прибиране, двете скорости трябва да бъдат обозначени като
Vʟᴏ разширяване и Vʟᴏ прибиране.
Когато колесникът е прибран или изтеглен, първо трябва да се отворят вратите на колесника.
Вратите просто рационализират отсека на ходовата част и не са проектирани да поемат аеродинамичните натоварвания, които биха били поставени
върху тях при високи посочени въздушни скорости.
Следователно Vʟᴏ обикновено е по-нисък от Vʟᴇ.
Vʟᴇ е удължената скорост на колесника.
Може да има случаи, когато е необходимо самолетът да се превози с изключена предавка и за да направите това a
по-високата допустима скорост би била удобна.
Vʟᴇ е скоростта, с която е безопасно да летите на самолета със закрепен колесник
напълно разтегнато положение.
Тъй като вратите на колесника са затворени, Vʟᴇ обикновено е по-висок от Vʟᴏ.
За полет при турбуленция трябва да се избере въздушна скорост, която да осигури защита срещу две възможности, спиране и пренапрежение на самолета
структура.
Тъй като грубата въздушна скорост трябва да отговаря на тези две изисквания, тя трябва да бъде компромис.
Ако откриете, че летите в турбулентни условия и няма определено Vʀᴀ за вашия самолет, тогава
лети с проектната маневрена скорост, Vᴀ, за моментното общо тегло на самолета.
Не забравяйте, че тези скорости са цели. Турбулентните условия ще доведат до колебания на посочената от вас въздушна скорост и чрез преследване на a
скорост, може да пренапрегнете самолета.
Не забравяйте също, че турбуленцията може да доведе до необичайни колебания на вашата надморска височина. Не го гони.
Докато не сте в опасност от удар в земята или друг самолет, оставете самолета да се движи
поривите.
Във всяка дискусия по тази тема често ще чуете думата тегло заместена с думата маса.
В този конкретен контекст няма особено значение, но може да помогне да се изясни ситуацията, ако дефинираме и двете
маса и тегло.
Масата е количеството материя в тялото.
Теглото, от друга страна, е силата, произведена, когато масата е подложена на гравитация.
Едно тяло винаги ще има маса, но ако няма гравитация, то няма тегло.
За целите на тази тема двата термина са взаимозаменяеми.
Въздухоплавателните средства се претеглят в проекторехенгер.
При всеки случай на претегляне се съставя график за претегляне, който посочва основното оборудване, инсталирано на
време,
заедно с масата и положението на центъра на тежестта на въздухоплавателното средство, след завършване на претеглянето
процедура.
Основната празна маса и центърът на тежестта на нов самолет се определят от производителя, като се използва един от
редица процедури за претегляне.
Леките самолети обикновено използват основната празна маса и центъра на тежестта като начална точка за изчисления на натоварването.
Основният тип оборудване, използвано за претегляне на леки самолети, е електронно.
Това оборудване използва тензодатчици, които променят електрическото си съпротивление в зависимост от натоварването.
Центърът на тежестта се определя като точката, през която се казва, че действа силата на гравитацията
маса.
За самолет това е точката на самолета, през която се казва, че действа общата маса
вертикална посока надолу, което придава тежестта на самолета.
Центърът на тежестта също е точката на баланс и като такъв влияе върху стабилността на самолета,
както на земята, така и във въздуха.
Ограниченията на центъра на тежестта са най-предните и най-задните позиции, в които центърът на тежестта може да бъде
при които на въздухоплавателното средство е разрешено да лети.
Ограниченията на центъра на тежестта са зададени от производителя, дефинирани са в ръководството за полети на самолета и са задължителни.
Те се определят спрямо центъра на тежестта.
Центърът на тежестта е точка, определена от производителя, от която се вземат всички измервания в
изчисляване на центъра на тежестта.
Базовата точка може да бъде навсякъде по надлъжната ос на самолета, дори ако оста е удължена отпред
от или зад самолета.
Рамото е разстоянието от изходния център на тежестта до точката, в която масата на a
компонент действа, центърът на тежестта на компонента.
По конвенция всички рамена зад или зад базовата точка са положителни, а всички рамена пред базовата точка са отрицателни.
Моментът е ефектът на завъртане на маса около началната точка. Това е произведението на масата, умножена по
ръката.
Тъй като рамото може да бъде положително или отрицателно, положителното рамо ще даде положителен момент, а отрицателното рамо
ще даде отрицателен момент.
Основната празна маса е масата на самолета с цялото му основно оборудване плюс декларирано количество
неизползваемо гориво и масло.
Натоварването на трафика е общата маса на пътници, багаж и товари.
Сухата експлоатационна маса е общата маса на самолета, готов за определен тип експлоатация, с изключение на всички
гориво и натоварване на трафика.
Тази маса включва елементи като екипаж и багаж на екипажа, кетъринг и сменяемо оборудване за обслужване на пътници.
Следната процедура може да се използва за намиране на центъра на тежестта за основната празна маса.
Известно е, че отправната точка за този самолет е равна на края на спинера.
Самолетът се претегля и ефектът от масата върху всеки крак на шасито се показва от устройства за претегляне.
Ако използваме таблица като тази, показана тук, можем да попълним полетата с подходящата информация.
Първо, масата, посочена на устройството за теглене с носово колело и рамото, разстоянието между базовата точка и носовото колело.
Масата, посочена на устройството за претегляне с носово колело, е 100 паунда.
За да получим цифрата за моментната колона, трябва да умножим масата по рамото.
Не забравяйте, че в другите дефиниции в този урок казахме, че дали рамото е отзад или отпред
датата е значима.
По конвенция всички рамена зад базовата точка са положителни, а всички рамена пред базовата точка са отрицателни.
В този конкретен случай рамото е на 36 инча зад базовата точка, така че ще бъде положително.
36 по 100 ни дава момент от 3600 паунд инча.
Цифрите, необходими за попълване на лявото и дясното главно колело, са идентични, тъй като самолетът е балансиран
симетрично.
Масата и в двата случая е 725 паунда, а рамото и в двата случая е положително 90 инча.
Полученият момент е плюс 65 250 паунд инча във всеки случай.
Сега можем да добавим цифрите в колоните за маса и момент, за да получим нашата обща маса от 1550
паунда и общ момент от 134 100 паунда инча.
Положението на центъра на тежестта спрямо базовата точка е общият момент, разделен на общата маса.
И така, замествайки във формулата, имаме положението на центъра на тежестта спрямо базовата точка е 134 100 паунд инча
разделено на 1550.
Следователно позицията на центъра на тежестта спрямо базовата точка е равна на 86,5 инча зад базовата точка.
Когато е определен центърът на тежестта на основната празна маса, центърът на тежестта за натоварената
масата, както за излитане, така и за кацане, може да се изчисли, като се използва същият принцип на моментите.
За удобство данните могат да бъдат представени в таблица в документацията за масата и центровката, по-често наричана товарен лист.
Тази снимка показва проста таблица, която ще ни позволи да изчислим позицията на центъра на тежестта
и масата на самолета, когато е натоварен.
Забележете, че таблицата вече има рамото за всеки показан елемент, с изключение на тази за празната маса на самолета.
Това е така, защото тази таблица е специфична за типа самолет, с който ще летим.
От нас се изисква да попълним данните за регистрацията на самолета, датата и името на пилота.
Празната маса, рамото и моментът на самолета могат да бъдат получени от теглото и графика на центъра на тежестта на нашия
самолет.
Ако сега вмъкнем масата на пътника на предната седалка, 190 паунда, в правилното поле и я умножим
от дадената ръка, получаваме момент от 15 295 паунд инча.
Вмъкване на масата на пилота, другият пътник на предните седалки, в определеното поле и умножаването й
от дадената ръка, ни дава момент от 16 100 паунда инча.
Сега трябва да направим същото за единствения пътник на задните седалки, чиято маса е 100 паунда
се умножава по даденото рамо от 118,1, за да се получи момент от 11 810 паунд инча.
Багажът за това пътуване тежи 65 паунда и е прибран в багажното отделение на самолета, което е
към задната част на пътническите седалки.
Умножавайки теглото на багажа по съответното рамо, получаваме момент от 9,282.
Необходимото гориво за това пътуване е 35 американски галона, което при 6 паунда на галон ще тежи 210 паунда.
Умножавайки това по даденото рамо от 95 ще ни даде 19 950 паунд инча.
Ако добавим всички цифри в колоната за маса, получаваме общо 2315 паунда.
Като добавим цифрите в колоната за момента, получаваме общо 206 512 паунд инча.
Като заместим тези две суми във формулата, показана в долната част на таблицата, получаваме център на тежестта
позиция, която е на 89,21 инча зад базовата точка.
Всеки тип самолет ще има обвивка на масата спрямо центъра на тежестта.
Показаният тук е за лек самолет и е сравнително лесен.
Засенчената в зелено част на плика обозначава безопасната част на плика, като горната част е ограничена от
максималната натоварена маса на въздухоплавателното средство.
Сега трябва да начертаем позицията на центъра на тежестта върху горната и долната скала и да прокараме линия между тях
тези позиции.
След това го пресечете с линия, поставена на позиция, която съответства на натоварената цялата маса.
Пресечната точка на тези две линии показва първо, че цялата натоварена маса на нашия самолет е под максималната
позволено.
И второ, че позицията на центъра на тежестта е доста вътре в обвивката.
Определяне на центъра на тежестта и масата на самолета, когато е натоварен и готов за полет
ние сме на път да предприемем,
би било разумно да се определи дали използването на гориво по време на полет ще премести центъра на тежестта
до точка извън обвивката на центъра на тежестта.
За да направим това, трябва да намерим момента на общото гориво, което се планира да се използва на
полет, като умножи масата си по ръката си.
Масата на горивото, което ще се използва в този случай, е 150 паунда, а рамото е 95 инча назад
от данни и следователно положителен.
Като умножим двете заедно, получаваме 14 250 паунд инча.
От излетната маса изваждаме масата на използваното гориво, за да получим масата за кацане 2
165 паунда.
От момента на излитане изваждаме момента на използваното гориво, за да получим момента на кацане от 192 262 паунда
инча.
Центърът на тежестта на кацане може да се определи, като моментът на кацане се раздели на масата на кацане, която ни дава
88,8 инча зад базовата точка.
Това поставя нашето тегло и позиция на центъра на тежестта тук върху товарния лист доста вътре в плика.
Центърът на тежестта трябва да е между предните и задните граници.
Ако центърът на тежестта е извън границите, силите на управление, стабилността, маневреността и производителността ще бъдат засегнати.
По-долу са някои от ефектите, които могат да възникнат, ако центърът на тежестта е извън границите.
Представете си, че това са предната и задната граница на центъра на тежестта.
Сега си представете, че самолетът по някакъв начин е натоварен с голяма тежест.
Центърът на тежестта ще се премести в позиция доста пред границата на предния център на тежестта.
Ако центърът на тежестта е извън предната граница, тогава е необходимо голямо балансиращо натоварване надолу от
опашна равнина, изискваща големи отклонения на елеватора.
Големите деформации на асансьора ще доведат до повишено съпротивление от контролните повърхности.
И поради повишеното повдигане на крилото, необходимо за балансиране на натоварването на опашната равнина надолу, повишено предизвикано съпротивление.
Това води до намалени характеристики на самолета.
Скоростта на спиране ще бъде увеличена поради необходимото увеличено повдигане на крилото.
Надлъжната стабилност е увеличена. С други думи, самолетът ще реагира бавно на въвеждане на тангажа.
Това води до изискване на по-високи сили на щеката при наклона.
Обхватът и издръжливостта са намалени поради увеличеното съпротивление при тримиране, тъй като елеваторите трябва да се използват за тримиране на
самолет.
Възможността за прилагане на наклона на носа нагоре е намалена, тъй като елеваторите, използвани за тримиране на самолета, са изправени
ниво, има по-малко оставащ диапазон нагоре.
Представете си още веднъж, че това са предната и задната граница на центъра на тежестта.
Този път обаче си представете, че самолетът е бил натоварен изключително тежко.
Центърът на тежестта ще се премести в позиция доста зад задната граница на центъра на тежестта.
Ако центърът на тежестта е извън задната граница, тогава е необходимо голямо балансиращо натоварване от опашката
равнина, което изисква големи отклонения на елеватора.
Надлъжната стабилност е намалена. С други думи, самолетът става много чувствителен към управление на тангажа.
Ако центърът на тежестта е твърде далеч назад, самолетът ще стане нестабилен.
Силите на лостовете в тангаж ще бъдат леки, което води до възможността за пренапрежение на самолета чрез прилагане на прекомерно g.
Възстановяването от завъртане може да бъде по-трудно, защото може да се развие плоско завъртане.
Обхватът и издръжливостта обикновено намаляват поради допълнителното съпротивление.
Ъгълът на плъзгане ще бъде по-труден за поддържане поради тенденцията самолетът да се накланя.
В урока за летателна годност на Диск 5 научихме, че самолетите се категоризират според целите, за които
те са поставени.
Научихме също, че самолетите са допълнително категоризирани според маневрите, които им е позволено да извършват.
Това са
Нормална категория, под 5700 кг и неакробатичен. Маневрите са ограничени до сривове и стръмни завои от 60°.
Типичните коефициенти на гранично натоварване са плюс 2,5 g и минус 1 g.
Категория на полезността
Като нормална категория плюс ограничен висш пилотаж.
Типичните коефициенти на гранично натоварване са плюс 4,5 g и минус 1,8 g.
Категория висш пилотаж
Напълно висш пилотаж
Типичните коефициенти на гранично натоварване са плюс 6 g и минус 3 g.
На някои типове въздухоплавателни средства може да бъде разрешено да работят в повече от една категория.
Например нормалната и полезна категория.
Вероятно обаче ще има различни ограничения на масата и центъра на тежестта, които се прилагат, когато самолетът работи
във всяка категория.
Тук е показан пример.
Това е обвивката на масата спрямо центъра на тежестта, която видяхме по-рано, когато определяхме центъра
на гравитацията за натоварената маса.
Зелената защрихована зона е обвивката за въздухоплавателното средство, работещо в нормална категория.
Същият самолет може да се експлоатира в полезна категория, но само ако общата маса и центърът на тежестта
лимитите се променят.
Тук можете да видите как зоната със зелени нюанси е намаляла значително.
Максималната обща маса е намалена от 2325 паунда на 2020 паунда.
Докато преди това въздухоплавателното средство можеше да работи само в нормална категория в рамките на пределни коефициенти на натоварване между плюс 2,5
g и минус 1 g,
в рамките на новата обвивка на полезност може да работи в рамките на гранични коефициенти на натоварване между плюс 4,5 g и минус
1,8 g.
Този раздел относно полетните характеристики се занимава с факторите, които контролират и определят характеристиките на въздухоплавателното средство през цялото време
различни етапи от своя полет.
Ще започнем с излитане, след това ще преминем към изкачване, круиз, спускане и накрая фазата на кацане.
Този първи урок се занимава с излитането.
Етапът на излитане на полета се определя като отпускане на спирачката до достигане на самолета до определен екран
височина.
При леките самолети на общата авиация тази височина на екрана е 50 фута, както е показано.
Докато самолетът се ускорява надолу по пистата, въртенето ще започне с определена скорост.
Наклонът на самолета ще се увеличи и в крайна сметка самолетът ще се издигне и ще се изкачи до височината на екрана.
Трябва да се набере определена скорост преди височината на екрана.
Това се нарича безопасна скорост при излитане и тя трябва да бъде поне с 20% по-голяма от тази на спиране
скорост на самолета, с други думи повече от 1,2 vs.
Тази скорост се нарича V2 в големите двумоторни самолети.
Излитането може да бъде разделено на две секции.
Първият е разбегът при излитане или разбегът при излитане, което е изминатото разстояние, докато все още е на
земя, с други думи от освобождаване на спирачката до излитане.
Вторият участък е първоначалното изкачване, което е изминатото разстояние от излитането до достигането на екрана
височина.
Комбинираната дължина на разбега за излитане и първоначалното изкачване е известна като дистанция за излитане.
Като пилоти ние трябва да сме сигурни, че дистанцията ни за излитане не надвишава наличната дистанция на
летище, което използваме.
Това може да изглежда очевидно, но има много инциденти, които предполагат, че това важно съображение често се забравя.
Нека сега да разгледаме наличните разстояния на всяко дадено летище.
Първият от тях е известен като наличен разбег за излитане или накратко TORA.
Това се определя като дължината на пистата, която е обявена за налична от съответния орган и подходяща за
движението по земята на излитащ самолет.
По същество това е нормалната дължина на пистата от праг до праг.
На някои летища обаче може да се намери ясен път.
Това се определя като зона отвъд края на пистата в посока на излитане под
администрацията на летището,
който не съдържа значителни препятствия и е подходящ за самолет да направи първоначалното си изкачване на екрана
височина.
С добавянето на чистия път имаме това, което се нарича налична дистанция за излитане, или TORA за
кратко.
Следователно това е TORA плюс всякаква дължина на свободния път.
Има още един допълнителен участък, който се намира в края на пистата в посока към
излитане.
Този раздел трябва да се използва само за подпомагане на спирането на самолета в случай на
изоставено излитане.
Не може да се използва за други цели.
Тази допълнителна секция е известна като спирка.
Ако вземем TORA плюс каквато и да е дължина на спирачния път, имаме това, което се нарича ускорено спирачно разстояние на разположение,
или накратко ASDA.
Това понякога е известно също като наличен аварийен спирачен път.
Какво означават тези разстояния за нас като пилоти и как да ги използваме?
Ако вашето летище има на разположение само пробег за излитане, тогава трябва да завършите излитането си, включително разбира се
изкачването до височината на екрана, преди края на пистата, както е показано тук.
Въпреки това, ако вашето летище има налична дистанция за излитане, тогава можете да използвате TORA, за да завършите своята земя
бягайте и направете първоначалното изкачване по чист път.
Забележете, че този път има по-голямо разстояние, което можете да използвате.
Но бъдете внимателни, не всички летища имат този ясен път и следователно наличният пробег за излитане е един и същ
като наличната дистанция за излитане.
След това ще разгледаме как разстоянието за излитане се изчислява и показва на пилота.
За да направим това, нека разгледаме подробно формулата, която се използва за изчисляване на излитането
разстояние.
D е разстоянието, необходимо от покой за достигане на определена скорост, която е V, с дадена сила на ускорение,
A.
Самото ускорение е сила, разделена на маса.
Силата е тягата минус аеродинамичното съпротивление и минус съпротивлението на колелото.
След като видяхме компонентите, включени в изчисляването на разстоянието за излитане, нека сега да разгледаме как те се променят и
по-важното е как се променя дистанцията за излитане при различни фактори.
Първият от тях е ефектът от увеличаване на масата.
Увеличаването на масата има няколко значими ефекта върху излитането.
Първият е, че по-голямото количество маса за дадена сила ще намали ускорението, защото е така
по-трудно преместване на по-тежък предмет.
Това е ефектът на инерцията.
Можем да видим този ефект в тази част от формулата.
Следователно дистанцията за излитане ще се увеличи.
Втори ефект от масата е, че ще има повече натоварване върху колелата и следователно ще има съпротивление на колелата
увеличаване.
Отново този ефект ще увеличи дистанцията за излитане.
Третият ефект не е толкова очевиден, колкото другите.
По-тежкият самолет ще изисква повече повдигане, за да се качи във въздуха.
За да постигне това издигане, самолетът ще трябва да пътува по-бързо и ще изисква по-висока скорост на излитане.
Достигането до тази по-висока скорост ще изисква по-голямо разстояние и следователно разстоянието за излитане ще се увеличи.
Последният ефект е, че по-голямата маса ще намали ъгъла на самолета при първоначалното изкачване.
Този намален ъгъл ще увеличи разстоянието във въздуха до 50 фута, както е показано.
Грубо изчисление, което да ви помогне бързо да определите количествено ефекта, е да знаете, че 10% увеличение на масата
ще увеличи разстоянието за излитане с приблизително 20% или коефициент 1,2.
Следващият фактор за обсъждане, който ще повлияе на излитането, е плътността на въздуха.
Това има три ефекта.
Първият е, че намалената плътност ще намали тягата.
Това е така, защото не толкова въздух и следователно не толкова кислород влиза в двигателя за изгаряне.
Това ще намали силата на ускорение и в резултат ще увеличи дистанцията за излитане.
Вторият ефект от намалената плътност е свързан със скоростта на излитане.
Намаляването на плътността ще увеличи истинската въздушна скорост за всяка дадена посочена въздушна скорост.
За да постигне същата указана въздушна скорост, която е функция на динамичното налягане, самолетът трябва да пътува по-бързо през
въздухът.
Това означава, че истинската скорост на излитане на самолета е по-висока и в резултат на това разстоянието на излитане ще бъде
бъдете по-големи.
Третият ефект, който плътността има върху дистанцията за излитане, е, че ще намали ъгъла на
първоначално изкачване
и както вече споменахме, това ще увеличи разстоянието във въздуха до 50 фута.
Трябва да сме наясно какво причинява ниската плътност и следователно ниските характеристики на самолета.
Полезно твърдение, което трябва да запомните, е, че високите, горещите или влажните условия намаляват плътността на въздуха и характеристиките на самолета.
Грубо изчисление, което можете да използвате, е да запомните, че за всеки 1000 фута увеличение на надморската височина или увеличение с 10°C
в температурата,
дистанцията за излитане ще се увеличи с приблизително 10% или коефициент 1,1.
Всички самолети ще се издигнат във въздуха при определена посочена въздушна скорост или динамично налягане.
Въпреки това, ако има насрещен вятър от 20 възела, тогава неподвижен самолет вече ще изпитва динамичен натиск
и регистрирайте показана въздушна скорост от 20 възела, но земната скорост на самолета е нула.
Така че самолетът вече е по-близо до скоростта си на летене, въпреки че все още не се движи.
Така че насрещният вятър ще намали земната скорост за всяка дадена посочена въздушна скорост и съответно ще намали дистанцията ви за излитане.
Задните ветрове ще увеличат вашата земна скорост за всяка дадена посочена въздушна скорост и ще увеличат разстоянието ви за излитане.
Допълнителен ефект, който вятърът ще има, е върху ъгъла на първоначалното изкачване.
Посрещният вятър ще има тенденция да увеличава ъгъла на изкачване и да намалява разстоянието за излитане,
докато задните ветрове ще намалят ъгъла и ще увеличат разстоянието за излитане.
Когато използвате ветрове, се препоръчва да не използвате действителния вятър, който е даден,
само в случай, че когато наистина се издигнете във въздуха, вятърът се променя и съответно дистанцията ви за излитане се променя.
Когато изчислявате дистанциите за излитане, препоръката е да използвате 50% от компонента на насрещния вятър
и 150% от компонента на опашния вятър.
Като пример, ако се отчете, че вятърът е 10 възела насрещен вятър, използвайте само 50% от това,
което е 5 възела.
Повечето графики за ефективност, които изчисляват разстоянието за излитане, имат тази препоръка вече приложена.
Показаният тук пример включва това.
Ще го забележите поради различните наклони на линиите на насрещния и опашния вятър.
Гръбните ветрове имат по-голямо влияние върху разстоянието от насрещните ветрове.
Наклонът оказва влияние върху дистанцията за излитане, защото влияе върху начина, по който компонентът на теглото действа по протежение на
надлъжната ос на самолета.
Забележете тук, че неподвижен самолет на равна писта има тежест, действаща право надолу към центъра на
земя.
Въпреки това, когато самолетът е нагоре, тежестта все още действа към центъра на земята,
но има компонент на тежестта, показан тук, който действа в посоката на съпротивлението, тоест назад
надлъжната ос.
Това ще намали ускорението и ще увеличи разстоянието за излитане.
Обратно, когато самолетът е на наклон, компонентът на теглото сега действа в посока на тягата.
Това ще увеличи ускорението и ще намали разстоянието за излитане.
Грубо изчисление, което да ви помогне бързо да определите количествено ефекта от наклоните, е да приемете, че за всеки 1%
наклон,
дистанцията за излитане се влияе от 5% или коефициент 1,05.
Повечето графики за ефективност при излитане предполагат павирана, твърда повърхност.
Ако условията на пистата не са такива, тогава трябва да се разбере ефектът върху разстоянието за излитане
и приложени корекции.
Много малки летища имат тревни писти.
Тревата ще увеличи съпротивлението на колелата, или с други думи, ще увеличи съпротивлението при търкаляне.
Това ще намали ускорението и в резултат ще увеличи дистанцията за излитане.
Мокра писта, независимо дали е тревна или павирана, ще има подобен ефект и ще увеличи съпротивлението на колелата,
и следователно увеличаване на дистанцията за излитане.
Има приблизителни изчисления, които да ви помогнат да изчислите ефекта.
Суха трева до 20 см ще увеличи разстоянието за излитане с 20% или коефициент 1
.2.
Но мократа трева ще има още по-голям ефект и ще увеличи дистанцията за излитане с 30%
или с коефициент 1,3.
Ако земята е много мека или има сняг, тогава разстоянието за излитане ще се увеличи с приблизително 25%,
което е коефициент 1,25.
Не се опитвайте да излитате в трева с дължина над 25 см или ако има киша по
писта.
Причината е, че съпротивлението на колелото може да е толкова голямо, че ускорението да е недостатъчно, за да се получи
самолет до скорост на летене.
Закрилките са устройства на задния ръб, използвани за увеличаване на наклона на крилото и генериране на повече повдигане, като по този начин се намалява
скорост на спиране.
Въпреки това, много клапи също ще увеличат драстично съпротивлението.
Нека да разгледаме как различните ъгли на задкрилките могат да повлияят на дистанцията за излитане.
Без задкрилка, самолетът ще ускори и след това ще се изкачи до височината на екрана, както е показано.
Въпреки това, с избрани някои задкрилки, ще се генерира повече подемна сила и самолетът ще се издигне във въздуха с по-ниска скорост.
Това може да бъде до 10 възела по-малко, отколкото без задкрилки.
Въпреки това, с клапите се плаща малко наказание поради факта, че първоначалният ъгъл на изкачване е по-плитък.
Въпреки това общият ефект е, че дистанцията за излитане намалява.
Ако при излитането се използват твърде много задкрилки, тогава крилото ще генерира повече съпротивление, отколкото повдигане.
Резултатът от това би бил, че ускорението е намалено и разстоянието за излитане се увеличава в сравнение с a
без излитане на клапите.
Твърде много клапи също биха намалили значително първоначалния ъгъл на изкачване, влошавайки ефекта.
Ефектът от задкрилките обаче варира значително от един самолет до друг.
Някои самолети изискват използването на задкрилки за излитане, докато някои не.
Запознайте се с вашия самолет и използвайте настройките на клапите, посочени от производителя в ръководството за самолета.
Има много други фактори, които трябва да се вземат предвид при изчисляване на дистанцията за излитане.
Те включват използването на диференциално спиране, когато се опитвате да поддържате контрол върху посоката при силен страничен вятър.
Други съображения включват срязване на вятъра и турбуленция, както и замърсяване на самия самолет,
като лед, сняг или дъжд и ниско налягане в гумите, което ще увеличи съпротивлението при търкаляне.
По-голямата част от съвременните леки самолети първоначално са били класифицирани като група Е за целите на обществения транспорт.
Информацията за производителността, съдържаща се в ръководствата, е нефакторизирана или по друг начин известна като обща производителност.
Това означава, че данните представляват производителността, постигната от производителя с помощта на тестов пилот и при идеални условия.
Това ниво на производителност е малко вероятно да бъде постигнато от средния пилот поради вариациите в действителното
техники за летене, описани в ръководството.
Поради това е разумно към данните да се добавят коефициенти на безопасност, за да се отчете тази загуба на производителност.
Това ни дава това, което е известно като нетно представяне.
След прилагането на корекциите за променливите, органът препоръча излитането
дистанциите от ръководството на самолета се увеличават с 33% или коефициент 1,33.
След като видяхме всички различни променливи в излитането, нека сега да разгледаме един типичен пример
-off диаграма на разстоянието, която може да се види в ръководството на самолета.
Първо, заглавието на графиката ви показва, че това е за изчисляване на излитането без задкрилки.
За други настройки на клапата може да се наложи да се консултирате с друга графика.
След това разгледайте свързаните условия, като обърнете специално внимание на техниките, използвани за мощността и ходовата част
както е показано тук.
Забележете също, че тази графика предполага писта, която е павирана, равна и суха.
Ако нашата писта не е такава, тогава ще трябва да се направят корекции на стойностите, които тази графика ще направи
дайте.
Вече обсъдихме тези корекционни фактори.
Обърнете внимание и на това поле тук, което подчертава скоростите на въртене и височина на екрана за различни тегла.
Придържайте се точно към тях, защото това са скоростите, които са използвани за построяването на тази графика.
Нека сега разгледаме самата графика.
Левият килим на графиката включва вариациите на температурата и височината на налягането, които коригират излитането
разстояние за промени в плътността.
В примера ще използваме температура от 15°C на летище на 4000 фута над средното морско равнище.
За да използвате графиката тогава, пътувайте нагоре от 15°C, докато достигнете линията на барометрична височина от 4000 фута.
След това се преместете надясно, докато срещнете референтната линия, показана тук.
Следващата променлива е теглото. В нашия пример нека приемем 3400 паунда.
От референтната линия трябва да се придвижим надолу по наклонените насоки, докато достигнем 3400 паунда, както е показано тук.
От тази точка вървим хоризонтално надясно до следващата референтна линия.
Следващата променлива е вятърът. В нашия пример ще приемем насрещен вятър от 10 възела.
Забележете обаче, че наклоните на линиите на насрещния и опашния вятър са различни, което предполага, че 150% попътен вятър и
50% правила за насрещен вятър, които споменахме по-рано, вече са приложени за нас.
Пътувайте надолу по линията на насрещния вятър, докато достигнете 10 възела насрещен вятър и след това се преместете хоризонтално надясно още веднъж, докато
последна референтна линия.
Не забравяйте, че излитането не е завършено, докато не достигнем 50 фута.
Така че от тази точка на графиката трябва да пътуваме нагоре по насоките до края.
Дистанцията за излитане в нашия пример е приблизително 2300 фута от освобождаване на спирачката до екрана от 50 фута.
Но нека сега приемем, че пистата е тревна и че е мокра.
Не забравяйте, че и двете променливи причиняват увеличаване на разстоянието за излитане.
Тъй като графиката предполага само павирана суха писта, ще трябва да направим корекция на излитането
разстояние.
Може би си спомняте, че мократа трева увеличава разстоянието с 30% или с коефициент 1,3.
Нашата изчислена дистанция за излитане беше 2300 фута, но коригирането й за мокра трева сега ще направи излитането
разстояние 2990 фута.
Нека сега приемем, че пистата има наклон от 1%.
Може би си спомняте, че това би увеличило разстоянието за излитане с 5% или с коефициент 1,05.
Това сега прави дистанцията ни за излитане 3140 фута.
И накрая, силно се препоръчва да добавим допълнителен коефициент на безопасност от 1,33.
Това сега прави нашето предполагаемо разстояние за излитане 4176 фута.
Трябва да се уверите, че наличното разстояние на летището е повече от това, за да осигурите безопасно излитане.
Видяхме само един начин, по който данните за излитане могат да бъдат представени, а именно в графика.
Има много други, някои дори в табличен формат.
Запознайте се с формата на самолета, с който летите,
и коригирайте правилно изчислената дистанция за излитане за всяка променлива, която не е отчетена в данните.
Не забравяйте да добавите коефициента на безопасност, след като сте приложили всички променливи.
Разбиране на ефектите от различни условия и фактори, които контролират излитането
ще ви подготви по-добре, за да гарантирате, че всяко излитане е в границите на наличната писта и
по този начин сведете до минимум всякакви инциденти.
Разделът CLIMB на характеристиките на самолета се занимава с анализа на този етап от полета от излитане до
надморска височина по маршрут или крейсерска височина.
Има основно два начина, по които можем да изследваме работата на самолета при изкачване.
Първо, като вземем предвид ъгъла или градиента, под който самолетът се изкачва,
и второ, като гледаме скоростта, с която се изкачва.
За целите на този урок сме приели, че повдигащата сила действа през центъра на тежестта и
директно балансира тежестта.
Това е прекалено опростяване на истинската природа на подемните сили. Те ще бъдат разгледани подробно в принципите
на полет.
Забележете, че силата, действаща напред, тягата, балансира силата, действаща назад, съпротивлението.
Въпреки това, когато самолетът се опита да се издигне, както е показано тук,
има компонент на теглото, който действа назад по надлъжната ос в посоката на съпротивлението.
Този компонент е известен като видимо съпротивление на теглото.
Сега ще забележите, че силата, действаща назад, е по-голяма от силата, действаща напред.
Ако ситуацията бъде оставена без контрол, самолетът ще намали скоростта и вероятно ще спре.
За да поддържате постоянна скорост по траекторията на полета,
необходимо е допълнително количество тяга, за да се балансира количеството на видимото съпротивление на теглото.
Това е известно като налична излишна тяга.
Наличната излишна тяга може да се изчисли, като се вземе общата налична тяга и се извади общото аеродинамично съпротивление.
Ако е налице голямо количество излишна тяга, тогава е възможно да се балансира по-голямо тегло
видимо съпротивление.
С други думи, самолетът може да си позволи да се изкачва под стръмен ъгъл.
Ако самолетът разполага само с малко количество излишна тяга, забележете сега, че има твърде много
видимо съпротивление на теглото
и че ъгълът ще трябва да бъде намален, така че наличната излишна тяга да балансира привидното съпротивление на теглото.
От това, което току-що видяхме, за всяко дадено тегло, ъгълът или градиентът на изкачване зависи от количеството
налична излишна тяга.
Тук показваме формулата за изчисляване на градиента на изкачване.
Не забравяйте, че общата налична тяга минус общото аеродинамично съпротивление ни даде излишната налична тяга.
За всяко дадено тегло, колкото по-голяма е наличната излишна тяга, толкова по-голям е ъгълът на изкачване.
Колкото по-малка е наличната излишна тяга, толкова по-малък е ъгълът на изкачване.
За да увеличим максимално ъгъла на изкачване на самолета, трябва да увеличим максимално наличната излишна тяга.
Тук е показана графика на общата налична тяга и общото съпротивление за типичен лек самолет на общата авиация.
Максималното количество излишна тяга ще бъде намерено, когато разстоянието между тягата и линиите на съпротивление е
в най-голяма степен, както е показано тук.
Забележете, че се случва при тази скорост.
При всяка друга скорост наличната излишна тяга е по-малка.
Тази скорост е известна като VX.
Дефинира се като скоростта за най-добър ъгъл или градиент на изкачване.
Ако има препятствия близо до края на пистата, ще ви трябва най-добрият възможен ъгъл на изкачване, за да ги преодолеете
препятствията с най-голяма разлика.
Нека сега разгледаме кои фактори могат да повлияят на ъгъла на изкачване.
Промените в теглото могат значително да променят ъгъла на изкачване.
Показан тук е самолет в стабилно изкачване.
Въпреки това, ако увеличим масата на самолета, забележете, че сега самолетът има по-голямо видимо съпротивление.
Силите напред и назад не са балансирани и самолетът ще намали скоростта и вероятно ще спре.
За да се поддържа скоростта, ъгълът ще трябва да се намали, така че самолетът да има по-малко тегло
видимо съпротивление.
Сега можете да видите, че силите отново са балансирани, но ъгълът на изкачване е по-малък.
Теглото обаче има и друг ефект.
Увеличаването на теглото ще изисква увеличаване на повдигането.
Ако повдигането се увеличи, тогава съпротивлението, предизвикано от повдигане, ще се увеличи, което от своя страна ще увеличи общото съпротивление.
По-голямото съпротивление ще изисква още повече излишна тяга.
Ако това не е налично, ъгълът на изкачване ще намалее.
Графиката тук демонстрира това.
Тази първа снимка показва кривата на съпротивлението и излишната тяга, налична за лек самолет.
При по-високи тегла общото съпротивление е високо и кривата на съпротивление се движи нагоре и надясно.
Забележете, че има по-малко налична излишна тяга.
Това, което обаче е важно да се види, е, че наличната скорост за максимална излишна тяга вече не е същата.
По-високо е.
Така че с по-голямо тегло Vx е по-високо и ъгълът на изкачване е по-плитък.
Следващият фактор, който влияе върху ъгъла на изкачване, е конфигурацията на самолета.
С това имаме предвид влиянието на задкрилките и ходовата част.
Ако ходовата част и задкрилките са разгърнати, съпротивлението на профила на самолета ще се увеличи.
Това разбира се увеличава общото съпротивление и кривата на съпротивление се премества нагоре и наляво.
Можете да видите, че има намаление на излишната тяга, както е показано.
Може би си спомняте, че намаляването на наличната излишна тяга намалява ъгъла на изкачване.
Това, което обаче е важно да се види, е, че наличната скорост за максимална излишна тяга вече не е същата.
Така че с разгънати ходова част и/или клапи, Vx е по-нисък и ъгълът на изкачване е по-плитък.
Следователно изглежда разумно да не се използват клапи, така че ъгълът на изкачване да е възможно най-голям.
Но може би си спомняте, че клапите помогнаха за подобряване на ефективността при излитане.
Ако сте използвали задкрилка за излитане, тогава, когато е безопасно да го направите, отстранете задкрилката на етапи.
Консултирайте се с ръководството на вашия самолет за точни инструкции.
Плътността е друг важен фактор, който влияе върху ъгъла на изкачване.
Плътността има пряко влияние върху тягата, произвеждана от двигателя.
Графиката показва линиите на тягата и съпротивлението за висока плътност.
Обърнете внимание на наличното голямо количество излишна тяга и следователно големия ъгъл на изкачване.
Въпреки това, с намаляване на плътността тягата е по-малка и линията на тягата се движи надолу,
намаляване на наличната излишна тяга и следователно ъгъла на изкачване.
Може би си спомняте, че намалената плътност може да бъде резултат от голяма надморска височина, висока температура или висока влажност.
След това ще разгледаме ефекта на вятъра върху нашия ъгъл на изкачване.
Тази диаграма показва типичен ъгъл на изкачване, постигнат в неподвижен въздух.
Ако има насрещен вятър, забележете, че самолетът спрямо неподвижната въздушна траектория се избутва назад.
Резултатът е, че ъгълът на изкачване се увеличава и изминатото разстояние за изкачване до еквивалентна височина е
намалена.
Въпреки това, при попътен вятър самолетът се избутва напред спрямо неподвижната въздушна траектория,
в резултат на което ъгълът на изкачване намалява и разстоянието на изкачване се увеличава.
Може би си спомняте, че имаше два основни начина за анализиране на работата на самолета при изкачване,
а именно ъгъла на изкачване и скоростта на изкачване.
Нека сега се съсредоточим върху скоростта на изкачване.
Скоростта на изкачване е вертикалната скорост на самолет, измерена във футове в минута
и се показва в пилотската кабина чрез индикатор за вертикална скорост или VSI.
Друг начин да вземете предвид скоростта на изкачване е да я видите като скорост на градиент.
Да приемем, че два еднакви самолета имат еднакъв ъгъл на изкачване.
Този отдясно се движи по-бързо по този наклон и следователно ще има по-добра скорост на изкачване.
По същия начин обаче, ако два идентични самолета трябва да имат еднаква скорост,
но самолетът отдясно е пътувал под по-стръмен ъгъл, тогава ще има по-висока скорост на изкачване.
Следователно скоростта на изкачване е функция както на скоростта, така и на градиента.
Нека се върнем към формулата за градиента, илюстрирана тук.
Всичко, което е необходимо сега, е да добавите функцията за скорост, както е показано.
Това вече е формулата за скоростта на изкачване.
Това добавя различна гледна точка към формулата.
Сега имаме формула за сила.
Скоростта, умножена по наличната тяга, дава наличната мощност
и скоростта, умножена по съпротивление, дава необходимата мощност.
Формулата сега гласи, че скоростта на изкачване е равна на наличната мощност минус необходимата мощност,
което ни дава излишна мощност, разделена на тегло.
За да увеличим максимално скоростта на изкачване, трябва да увеличим максимално излишната мощност за дадено тегло.
Тук е показана графика на наличната и необходимата мощност за типичен лек самолет.
Максималното количество налична излишна мощност ще бъде намерено там, където разстоянието между кривите е най-голямо.
Както е показано тук. Забележете, че се случва при тази скорост.
Всъщност това е допирателната точка на кривата на необходимата мощност.
При всяка друга скорост излишната мощност е по-малка и скоростта на изкачване е по-малка.
Посочената тук скорост е известна като Vy.
Дефинира се като скоростта за най-добра скорост на изкачване.
Има друга скорост, която се намира в същата точка като Vy.
Това е тангенса на кривата на необходимата мощност. Това е Vmd.
Скоростта за минимално съпротивление.
Vy е въздушната скорост, която трябва да се използва за изкачване до крейсерска или полетна височина за възможно най-кратко време,
и най-често се дава като скорост на изкачване.
Някои ръководства за самолети обаче предлагат използването на по-висока скорост.
Това предизвиква по-голям въздушен поток през двигателя, за да помогне за намаляване на температурите на двигателя при такива високи настройки на мощността.
Друга причина е, че по-бързото летене означава по-ниско положение на носа, което подобрява видимостта напред.
Нека сега разгледаме кои фактори могат да повлияят на скоростта на изкачване.
Промените в теглото могат значително да променят скоростта на изкачване.
Може би си спомняте, че увеличаването на теглото създава повече видимо съпротивление на теглото, което намалява ъгъла на изкачване.
За всяка въздушна скорост, ако ъгълът на изкачване намалее, тогава и скоростта на изкачване ще намалее, защото те са
фундаментално свързани.
Теглото обаче има допълнителен ефект. Увеличаването на теглото ще изисква увеличаване на повдигането.
Ако повдигането се увеличи, тогава съпротивлението, предизвикано от повдигане, ще се увеличи, което от своя страна ще увеличи общото съпротивление.
Забележете обаче, че необходимата мощност е скорост, умножена по съпротивление.
Така че, ако съпротивлението се увеличи, ще се увеличи и необходимата мощност.
Това води до по-малко налична излишна мощност и следователно ще намали нашата скорост на изкачване.
Графиката тук демонстрира това.
Тази първа снимка показва кривата на необходимата мощност и наличната излишна мощност на лек самолет.
При по-високи тегла, необходимата мощност е повече и кривата се движи нагоре и надясно.
Забележете, че има по-малко налична излишна мощност.
Но това, което е важно да се види, е, че скоростта за максимална налична излишна мощност вече не е същата.
Сега е по-високо.
Така че с по-голямо тегло Vy също е по-високо и скоростта на изкачване е по-ниска.
Следващият фактор, който влияе на скоростта на изкачване, е конфигурацията на самолета, с други думи използването
на клапи и ходова част.
Ако ходовата част и задкрилките са разгърнати, съпротивлението на профила на самолета ще се увеличи.
Това увеличава общото съпротивление и кривата на съпротивление се премества нагоре и наляво.
Кривата на необходимата мощност ще следва същото движение като кривата на съпротивление.
Забележете намаляването на наличната излишна мощност, както е показано.
Може би си спомняте, че намаляването на излишната мощност намалява скоростта ви на изкачване.
Но важният ефект тук е, че скоростта за максимална излишна мощност вече не е същата.
Сега е по-ниско.
Така че с разгънати ходова част и/или задкрилки Vy е по-ниска, а също и скоростта на изкачване.
Ако използвате задкрилки за излитане, премахвайте ги на етапи, когато постигнете положително стабилно изкачване.
Плътността е друг важен фактор, който влияе върху скоростта на изкачване.
Намаляването на плътността ще доведе до намаляване на наличната мощност и увеличаване на необходимата мощност.
Ще забележите, че има по-малко налична излишна мощност и това води до намаляване на скоростта на изкачване.
Забележете, че истинската въздушна скорост за максимална свръхмощност е по-висока.
Въпреки това скоростта, с която Vy, изразена като истинска въздушна скорост, нараства с надморската височина, е сравнително малка.
Това означава, че Vy, изразено като указана въздушна скорост, всъщност намалява.
И така, в обобщение, намалената плътност намалява посочената въздушна скорост на Vy и намалява скоростта на изкачване.
Хоризонталното движение на въздуха, известно още като вятър, няма ефект върху вертикалната скорост на самолета,
но влияе на хоризонталната скорост и следователно на ъгъла на изкачване.
Виждаме тук самолет, който се изкачва с 400 фута в минута без вятър.
Ако духа насрещен вятър, самолетът ще достигне същото вертикално разстояние или височина за една минута,
но не покривайте същото хоризонтално разстояние, защото насрещният вятър намалява скоростта на пътя.
В случай на попътен вятър самолетът ще достигне същото вертикално разстояние или височина за една минута,
но този път на по-голямо хоризонтално разстояние.
Това завършва теоретичното изследване на ъгъла и скоростта на изкачване.
Повечето ръководства за самолети имат графика, подобна на показаната тук.
Тези графики се използват за подпомагане на изчисляването на времето, разстоянието и горивото, необходими за достигане на дадена крейсерска височина в
различни условия.
Нека да разгледаме един пример.
Да приемем надморска височина на летището от 4000 фута с външна температура на въздуха 20 градуса по Целзий.
Самолет с първоначална маса от 3650 паунда се изкачва на височина от 10 000 фута, където
температурата е 0 градуса по Целзий.
Първо, започнете, като изберете температурата на вашата надморска височина.
След това се придвижете нагоре, докато достигнете линията от 10 000 фута.
Сега се движете надясно, докато достигнете линията на тежестта, която е 3650 паунда.
Движете се право надолу, за да намерите времето, горивото и разстоянието за изкачване.
Графиката обаче предполага, че изкачването е било от морското равнище до 10 000 фута, което, разбира се, не е било.
Летището обаче има надморска височина от 4000 фута, така че трябва да извадим частта, която е от
морско ниво до 4000 фута.
За да направите това, първо изчислете времето, горивото и разстоянието, необходими за изкачване от морското равнище до 4000 фута
използвайки същия метод, който току-що ви беше показан.
Сега извадете тази информация от предишните изчисления и цифрите вече показват информация за изкачването от 4000 фута
до 10 000 фута.
Това завършва урока за изпълнение на изкачване.
Уверете се, че сте се запознали с това как различни фактори и условия на околната среда влияят на представянето ви при изкачване по отношение на двете
ъгъл и скорост на изкачване.
Упражнявайте се да използвате графиките за изкачване в ръководството на вашия самолет, за да можете да получите възможно най-точната информация
върху характеристиките на изкачване на вашия самолет.
Но винаги помнете, че е малко вероятно да постигнете производителността, която предлага ръководството, така че вземете предвид и бъдете подготвени
предварително.
В този урок ще се съсредоточим върху характеристиките на въздухоплавателното средство във фазата на полета по маршрута.
Фазата по маршрута включва както круиза, така и спускането.
Ефективността във фазата на полет може да бъде измерена с помощта на обхвата и издръжливостта на самолета.
Те ще бъдат обсъдени подробно по-късно в урока.
Нека първо разгледаме силите, действащи върху самолета по време на круиза.
Те са разделени на двойки или двойки.
Първата от тези двойки се произвежда от повдигане и тежест.
Теглото действа през центъра на тежестта на самолета директно към центъра на земята.
Повдигането балансира теглото и действа чрез центъра на натиска, показан тук.
Ефектът на тази двойка върху самолета предизвиква момент на навеждане на носа надолу.
Двойката за вдигане на тежести е сравнително силна и по този начин моментът на накланяне на носа надолу също е силен.
Другата двойка се произвежда от силите на тягата и съпротивлението.
Ефектът от тази двойка е да предизвика момент на накланяне на носа.
Забележете обаче, че тази двойка е много по-слаба от двойката с вдигане на тежести,
и моментът на накланяне с носа нагоре не балансира по-силния момент на накланяне с носа надолу.
В резултат на това все още има тенденция към носа надолу.
По този начин, за да поддържаме хоризонтален полет, трябва по някакъв начин да увеличим момента на накланяне на носа нагоре.
Това се постига от опашката.
Например асансьорите могат да бъдат отклонени, за да създадат притискаща сила върху опашката,
което ще предизвика момент на накланяне на носа.
Забележете, че сега моментите на накланяне с носа нагоре и носа надолу са балансирани и хоризонталният полет е възможен.
Въпреки това, въпреки че е от съществено значение за хоризонтален полет,
силата на притискане на опашната равнина или натоварването на опашката, както понякога се нарича, има два неблагоприятни ефекта върху характеристиките на самолета.
Забележете, че притискащата сила на опашната плоча действа в същата посока като теглото.
Следователно увеличава ефективното тегло на самолета.
Вторият неблагоприятен ефект е неговият принос към съпротивлението.
Опашната плоча е аеродинамична повърхност, способна да генерира сили както нагоре, така и надолу.
Следователно това ще доведе до индуцирано съпротивление.
От това следва, че колкото по-голямо е количеството притискаща сила на опашната равнина, толкова по-голямо е предизвиканото съпротивление.
До известна степен количеството притискаща сила на опашната равнина, необходимо за хоризонтален полет, може да се манипулира чрез промяна на центъра на
гравитация.
Ако центърът на тежестта е по-напред от нормалното, силата на двойката повдигащи тежести се увеличава, защото
рамото на двете сили вече е по-дълго.
Това увеличава момента на накланяне.
За да се балансира това, е необходима повече притискаща сила на опашната плоча, за да се поддържа равен полет.
Това има пагубен ефект върху характеристиките на самолета, намалявайки обхвата и издръжливостта му.
Въпреки това, ако центърът на тежестта се премести назад, силата на двойката повдигащи тежести намалява, тъй като
рамото на двете сили вече е по-късо.
Това намалява момента на накланяне.
За да се балансира това, е необходима по-малка притискаща сила на опашната плоскост, за да се поддържа равен полет.
Това има благоприятен ефект върху характеристиките на самолета, като този път увеличава както обхвата, така и способността за издръжливост.
Но не забравяйте, че преди да летите, важно е винаги да извършвате проверка на теглото и баланса, за да сте сигурни в центъра
на гравитацията все още е в границите, публикувани в ръководството на самолета.
Преди да обсъдим подробностите за обхвата и издръжливостта на самолета, нека просто погледнем отново наличната мощност и мощност
Необходима графика, както е показано.
При прав, неускорен хоризонтален полет тягата трябва да балансира съпротивлението.
Тягата се създава от използването на витлото от мощността на двигателя.
При ниски скорости предизвиканото съпротивление е високо и следователно е необходима повече мощност за генериране на тягата, за да се преодолее това,
както е показано тук.
Същото важи и за високата скорост.
При високи скорости съпротивлението също е високо поради паразитно съпротивление и следователно е необходима висока мощност, за да се генерира достатъчно
тяга, за да балансирате съпротивлението, както е показано тук.
Между тези скорости съпротивлението е много по-малко и следователно необходимата мощност също е много по-малка.
Скоростта за минимална мощност се нарича Vmp и се намира в долната част на кривата на необходимата мощност, напр
показано.
При различни скорости на въздуха двигателят на самолета може да генерира различно количество максимална мощност. Това е показано
по кривата на наличната мощност.
Нека сега разгледаме подробно издръжливостта на самолета в круиз.
Издръжливостта е времето, през което въздухоплавателното средство може да остане във въздуха с определено количество гориво, или, казано по друг начин
по този начин, минималното използвано гориво за дадено време във въздуха.
За максимална издръжливост самолетът трябва да лети с възможно най-ниския разход на гориво.
Тъй като разходът на гориво е функция на приложената мощност, тогава ще има минимален разход на гориво при изправен хоризонтален полет
при въздушна скорост, при която мощността е минимална.
Това е Vmp. Така скоростта за максимална издръжливост е Vmp.
Двата основни фактора, които могат да повлияят на издръжливостта и скоростта за максимална издръжливост, са масата и конфигурацията.
Увеличаването на теглото на самолета ще изисква по-голямо повдигане и следователно ще причини по-голямо съпротивление. това
ще изисква повече мощност.
Ако самолетът използва повече мощност, тогава разходът на гориво ще се увеличи, намалявайки издръжливостта.
Ефектът от увеличаване само на индуцираното съпротивление кара кривата на необходимата мощност да се движи нагоре и надясно.
Забележете, че скоростта за максимална издръжливост, Vmp, вече е по-висока.
Промените в конфигурацията на самолета, като разполагането на задкрилки и ходова част, ще доведат до увеличаване на паразитното съпротивление.
Тази конфигурация изисква повече мощност и съответно ще увеличи разхода на гориво и ще намали издръжливостта.
Кривата на необходимата мощност този път се движи нагоре и наляво.
Забележете, че скоростта за максимална издръжливост, Vmp, вече е по-ниска.
Всеки път, когато трябва да останете във въздуха възможно най-дълго, може би поради забавяне на разрешението за кацане,
препоръчително е да зададете най-добрата скорост на издръжливост.
По-полезен параметър за ефективност и този, който конструкторите на самолети непрекъснато се опитват да подобрят, е този на обхвата на самолета.
Докато издръжливостта е за максимизиране на времето във въздуха, обхватът е по-загрижен за максимизиране на изминатото разстояние.
Максималният обхват може да се дефинира като максималното разстояние, което самолет може да прелети с дадено количество гориво.
Това количество гориво е продиктувано от разстоянието, което искате да летите.
Може да изглежда логично да се предположи, че ако самолетът лети със скоростта за минимална необходима мощност,
това е най-добрата скорост на издръжливост, използвайки най-малко гориво, тогава ще измине и най-голямото разстояние.
За съжаление не е така.
Загрижеността за обхвата не е само за минималния разход на гориво, но и за скоростта.
Формулата за диапазона е показана тук. Това е функция на истинската въздушна скорост и потока на гориво.
Потокът на гориво се определя от необходимата мощност. От формулата можете да видите, че за да увеличим максимално обхвата, имаме нужда
най-доброто съотношение на мощността на скоростта. С други думи, имаме нужда скоростта да е висока, а мощността да е ниска.
Вече можем да разрешим един от проблемите.
Ако летим на VMP, необходимата мощност ще бъде минимална, както е показано тук.
Забележете обаче, че дъното на кривата на необходимата мощност е сравнително плоско.
Това означава, че ако скоростта се увеличи от VMP с този марж, наказанието, платено от увеличение в
необходимата мощност е сравнително минимална.
Това означава, че самолетът може да пътува значително по-бързо от VMP само с малко увеличение на необходимата мощност
и разход на гориво.
Тази по-висока скорост ще увеличи обхвата на самолета.
Допирателната към кривата е мястото, където изискваното съотношение на мощността на скоростта е максимално. С други думи, диапазон
е на максимум.
Може би си спомняте, че допирателната към кривата на необходимата мощност ни даде скорост, наречена VMD, така че максималната
скоростта на обхвата е VMD.
Има три основни фактора, които могат да повлияят на обхвата и най-добрата скорост на обхвата на самолета. Това са
маса, конфигурация и вятър.
Увеличаването на теглото на самолета ще изисква по-голямо повдигане и следователно ще причини по-голямо съпротивление. това
ще изисква повече мощност.
Ако самолетът използва повече мощност, тогава разходът на гориво ще се увеличи, намалявайки обхвата.
Ефектът от увеличаване само на индуцираното съпротивление кара кривата на необходимата мощност да се движи нагоре и надясно.
Забележете, че скоростта за максимален обхват, VMD, вече е по-висока.
Промените в конфигурацията на самолета, като разполагането на задкрилките и ходовата част, причиняват увеличаване на паразитното съпротивление.
Тази конфигурация изисква повече мощност и съответно ще увеличи разхода на гориво и ще намали обхвата.
Кривата на необходимата мощност обаче този път се движи нагоре и наляво. Забележете, че скоростта за максимален обхват, VMD, е
сега по-ниско.
Това, което винаги трябва да имате предвид при круиза, е, че всяко съпротивление ще бъде пагубно за обхвата и
издръжливост. Такова съпротивление може да бъде причинено от повредени или замърсени аерокрила.
Бъдете особено внимателни към заледяването. Заледяването не само ще промени формата на крилото, правейки го по-малко ефективно
произвежда повдигане, но също така ще увеличи теглото и съпротивлението. Всичко това е вредно за характеристиките на самолета.
Вятърът е последният от основните фактори, влияещи върху обхвата на самолета.
Посрещният вятър ще накара самолета да се движи по-бавно над земята и следователно да измине по-малко разстояние за дадено количество
на гориво. Така при насрещен вятър обхватът е намален.
За да се сведе до минимум този ефект, скоростта на самолета се увеличава с марж, малко по-малък от
количеството на насрещния вятър.
Увеличаването на скоростта ще увеличи необходимата мощност и следователно разхода на гориво, но самолетът ще бъде изложен
към насрещния вятър за по-кратък период от време, ако лети по-бързо.
Попътният вятър обаче ще увеличи скоростта на движение и изминатото разстояние за дадено количество изразходвано гориво,
като по този начин увеличава обхвата.
За максимален обхват с попътен вятър скоростта за най-добър обхват трябва леко да се намали, за да се намали
необходима мощност и разход на гориво.
Намаляването на скоростта е малко по-малко от количеството попътен вятър, който изпитвате.
Като имате предвид ефекта от насрещния и задния вятър, винаги трябва да се опитвате да изберете надморска височина, която дава
най-добрите условия на вятъра, за да увеличите максимално обхвата си.
В ръководството за самолета има графики и таблици, които ви помагат да изчислите издръжливостта и обхвата на вашия самолет
при различни условия. Тук е показана типична графика на издръжливост за лек самолет.
Да приемем, че височината на круиза е 7000 фута с външна температура на въздуха 7 градуса по Целзий при 65
% мощност.
Издръжливостта на самолета, позволяващ 45 минути резервно гориво, е 6,6 часа или 7,4 часа, позволявайки
за никакви резерви.
Графиката, показана тук, е за изчисляване на обхвата на самолета и работи по абсолютно същия начин като
графика на издръжливостта, с изключение на това, че вместо време за работа във въздуха е показано изминато разстояние.
За да постигнете тези цифри за обхват и издръжливост, внимавайте да следвате техниките, описани в ръководството, особено по отношение на
за правилно накланяне на сместа.
Друг аспект от фазата на полета по маршрута е спускането. Има два начина за оценка на спускането
изпълнение на самолет.
Или чрез ъгъл на спускане, понякога наричан диапазон на спускане, или скорост на спускане, понякога наричан издръжливост на спускане.
Първо, нека разгледаме ъгъла на спускане. Показан тук е самолет в хоризонтален полет с предни сили, балансиращи
задни сили.
За да започне стабилно спускане, тягата обикновено се намалява. Забележете, че задните сили надвишават предните сили
и самолетът щеше да забави.
За да се балансират силите и да се запази скоростта, носът се спуска, докато видимата тяга на теглото осигури
достатъчна сила напред, за да балансира силата на съпротивление.
Сега самолетът ще поддържа този постоянен ъгъл на снижаване при постоянна скорост.
Ако тягата беше намалена още повече, тогава е необходима видима тяга с повече тегло, за да се поддържа скоростта и носа
трябва да се снижи още повече, което ще увеличи ъгъла на спускане.
Всъщност, колкото по-голяма е границата на силата на съпротивление над силата на тягата, толкова по-голям е ъгълът на спускане, защото
теглото, видимата тяга трябва да компенсира разликата.
Тази разлика е известна като излишно съпротивление.
Тук е показана формулата за ъгъла на спускане. Всъщност това е точно обратното на това за
формула за ъгъл на изкачване.
Сега нека разгледаме самолета в плъзгане.
Ако двигателят се повреди, тогава целта ще бъде да се намери подходящо поле за принудително кацане в рамките на
обхват на планиране на самолета.
За да дадем най-голям шанс за успех, в идеалния случай бихме искали най-голямото разстояние на плъзгане.
Това ще се постигне с минималния възможен ъгъл на спускане.
Големият ъгъл на спускане, както е показано, намалява обхвата на спускане, оставяйки по-малка зона за намиране на подходящ терен
за принудително кацане.
За да постигнете минималния ъгъл на снижаване и да увеличите максимално обхвата си на снижаване, летете със скоростта за минимално съпротивление, VMD,
и поддържайте самолета възможно най-чист, за да направите съпротивлението възможно най-малко.
Това означава, че е необходима само сравнително малка видима тяга на теглото и носът трябва само да бъде
намалени с малка сума.
Следователно минималният ъгъл на плъзгане или максималния обхват на снижаване се постига чрез полет с VMD.
VMD също е скоростта за най-добро коефициент на съпротивление при повдигане, което всъщност определя обхвата на плъзгане.
Когато съпротивлението на повдигане е най-голямо, ъгълът между векторите на повдигане и съпротивление е възможно най-малкият
ъгъл между тези вектори.
Този ъгъл е равен на минималния ъгъл на плъзгане в неподвижен въздух.
Тъй като при стабилно плъзгане всички сили са равни, теглото е равно на вертикалния компонент на повдигането и привидното тегло
тягата е равна на съпротивлението.
Ъгълът между теглото и привидната тяга на теглото е следователно също и тета, ъгълът на плъзгане.
Обичайно е да се използва това изображение на тита като ъгъл на плъзгане.
Въпреки това, ако има голямо съпротивление, както би било при спуснати клапи например, тогава това е необходимо
да бъде балансиран с голяма видима тяга, ако искаме да поддържаме въздушна скорост.
В този случай, тъй като има толкова голямо съпротивление, носът ще трябва да се сниши значително, за да се получи
необходимото тегло видима тяга.
Наличието на стръмен ъгъл на плъзгане може да бъде полезно, особено когато правите подход за кацане и ако се озовете
твърде високо.
Ако случаят е бил такъв, увеличете съпротивлението, като увеличите ъгъла на клапата, което ще ви помогне да стегнете
ъгъл.
Страничното приплъзване може да осигури още по-голямо съпротивление и води до още по-стръмен ъгъл на спускане.
Уверете се, че не опитвате странично приплъзване, освен ако самолетът ви не е разрешен за това и вие сте получили разрешение
за маневрата от вашия инструктор.
Промяната в масата няма ефект върху ъгъла на плъзгане.
За въздухоплавателно средство с по-голяма маса или тегло ще има по-голяма видима тяга за същия нос надолу
отношение на терена.
Силите напред са по-големи от силите назад и самолетът ще се ускори.
При тази по-висока скорост ще се генерира повече повдигане, което балансира по-голямото тегло.
Както е показано от формулата за повдигане на екрана, L е равно на половин rho V на квадрат C L S, an
увеличаването на скоростта ще доведе до увеличаване на повдигането.
Следователно коефициентът на повдигане и съпротивление остава същият като при по-леките самолети.
Тъй като само съотношението повдигане и съпротивление определя ъгъла на плъзгане, ъгълът на плъзгане на по-тежките самолети
ще остане същото.
Въпреки това, скоростта, с която се постига този ъгъл на плъзгане, ще бъде по-висока за по-тежкия самолет.
Можем да обобщим, като кажем, че минималният ъгъл на плъзгане за даден самолет ще остане постоянен, какъвто и да е
полезен товар.
Но при по-висока маса или тегло, скоростта за минимален ъгъл на плъзгане ще бъде по-висока.
Важно съображение за ъгъла на плъзгане и диапазона на снижаване е ефектът от вятъра.
Диаграмата показва ъгъла на спускане и диапазона на спускане без вятър.
При насрещен вятър хоризонталното разстояние, изминато от самолета по време на снижаването, ще бъде по-малко и ъгълът на плъзгане
следователно по-стръмен.
Обратно, ако има попътен вятър, самолетът ще се движи напред спрямо диаграмата без вятър.
Това намалява ъгъла на плъзгане и увеличава обхвата на снижаване.
При попътен вятър се уверете, че сте намалили скоростта на плъзгане, за да постигнете максимален ефект от това.
Може би си спомняте, че споменахме, че има два начина за оценка на представянето на спускане.
Покрихме ъгъла на спускане или обхвата на спускане, сега нека разгледаме скоростта на спускане или издръжливостта на спускане.
Скоростта на снижаване е съображение, противоположно на скоростта на изкачване.
Това е формулата за скоростта на изкачване.
Но сега, за да се изчисли скоростта на спускане, вместо наличната мощност минус необходимата мощност, ще се отчете необходимата мощност
налична минус мощност.
В нашия пример ще приемем плъзгане и следователно няма тяга.
Това означава, че няма налично захранване.
За да постигнем минималната скорост на снижаване, трябва да летим със скоростта за минимална необходима мощност
прав и равен полет за всяко дадено тегло.
Следователно, за да се постигне минималната скорост на спускане след повреда на двигателя или с дросел на двигателя назад,
трябва да управлявате самолета на Vmp.
Това завършва урока за представяне по маршрута.
За да изчислите своя обхват и издръжливост, използвайте графиките или таблиците за ефективност, публикувани в ръководството на самолета, и следвайте правилно
изброените техники.
Особено скоростите.
Винаги имайте предвид ефекта на вятъра върху обхвата и разстоянието на плъзгане, за да сте сигурни, че можете
все пак стигнете до вашата дестинация и/или избраното поле за принудително кацане.
Дистанцията за кацане се определя като започваща от точка, в която самолетът е на 50 фута над повърхността за кацане
и завършва там, където самолетът спира напълно.
Маркерът от 50 фута се нарича височина на екрана за кацане, който е подобен на екрана за излитане
височина.
Може би си спомняте, че имаше определена скорост, която трябваше да бъде достигната от височината на екрана в кадра
-изключено.
По същия начин за кацане трябва да се получи определена скорост преди височината на екрана за кацане.
Това се нарича референтна скорост за кацане или накратко Vref.
Vref трябва да бъде повече от 1,3 пъти скоростта на спиране в конфигурацията за кацане.
Тази скорост на спиране е известна като Vso.
Например, ако скоростта на срив в конфигурацията за кацане е 50 възела, тогава Vref ще бъде с 30% повече
от това, което е 65 възела.
Целта при кацане е да се сведе до минимум разстоянието за кацане.
Това се постига чрез кацане без тяга и използване на максимално практично спирачно действие.
Използването на задкрилки за кацане значително ще увеличи съпротивлението на самолета, като спомага за забавянето на самолета и
намалете скоростта на спиране.
Очевидно разстоянието за кацане на самолета не трябва да надвишава наличното разстояние за кацане.
Наличното разстояние за кацане или LDA на летище се определя като дължината на пистата, подходяща за кацане,
като се вземат предвид всички пречки.
Нека сега разгледаме различните фактори, които могат да повлияят на ефективността при кацане.
Като начало има ефект на увеличаване на масата.
Увеличаването на масата има няколко значими ефекта върху кацането.
Първият от тях е, че по-голямата маса прави самолета по-труден за спиране поради неговата
инерция.
Следователно разстоянието за кацане ще се увеличи.
Вторият ефект е, че по-тежкият самолет ще има по-висока скорост на спиране.
Ако скоростта на срива е по-висока, тогава Vref е по-висока, което означава, че самолетът се приближава за кацане с по-висока скорост
скорост.
По-бързият самолет ще бъде по-труден за спиране.
Следователно разстоянието за кацане ще се увеличи.
Крайният ефект от масата всъщност е от полза за ефективността при кацане.
По-голямото тегло ще окаже по-голямо натоварване на колелото и ще увеличи триенето в лагера на колелото и между тях
гумите и пистата.
Това допълнително натоварване на колелата ще позволи по-силно спиране.
В заключение, общият ефект от увеличената маса на самолета е, че необходимата дистанция за кацане също се увеличава.
Грубо изчисление, което помага за бързото количествено определяне на ефекта, е, че 10% увеличение на масата ще увеличи
разстояние за кацане с приблизително 10% или коефициент 1,1.
Следващият фактор, който влияе на разстоянието за кацане, е плътността на въздуха.
Намаляването на плътността на въздуха ще увеличи истинската въздушна скорост за всяка дадена посочена въздушна скорост.
Това означава, че ако посочената скорост на подход Vref е 65 възела, истинската скорост на самолета през
въздухът е повече от това.
Следователно самолетът действително каца с по-висока истинска скорост.
Това ще увеличи необходимото разстояние за кацане.
Това, с което трябва да сме наясно, е какво причинява ниска плътност и следователно намалени характеристики на самолета.
Може би си спомняте от предишни уроци, че високите, горещи или влажни условия намаляват плътността на въздуха и характеристиките на самолета.
Грубо изчисление, което трябва да запомните, е, че за всеки 1000 фута увеличение на надморската височина или 10°C увеличение на температурата,
разстоянието за кацане ще се увеличи с приблизително 5% или коефициент 1,05.
Вятърът оказва влияние върху кацането поради влиянието си върху скоростта на самолета върху земята.
Посрещният вятър ще намали земната скорост за всяка дадена посочена въздушна скорост и съответно ще намали необходимото разстояние за кацане.
Задните ветрове ще увеличат вашата земна скорост за дадена указана въздушна скорост и ще увеличат необходимото ви разстояние за кацане.
Поради това не е препоръчително да кацате с попътен вятър.
Изберете пистата, която има най-голям компонент на насрещния вятър.
Когато използвате ветрове за изчисляване на необходимата дистанция за кацане, препоръчваме ви да не използвате действителния вятър
се дава.
Препоръката е да използвате само 50% от компонента на насрещния вятър и 150% от компонента на опашния вятър.
Повечето графики на ефективността, от които пилотите изчисляват разстоянието за кацане, имат тази препоръка вече приложена, както е показано в този пример.
Различните коефициенти, приложени към насрещния и задния вятър, се забелязват поради различните наклони на насрещния и задния вятър
линии.
Гръбните ветрове оказват по-голямо влияние върху разстоянието от насрещните ветрове.
Наклонът на пистата оказва влияние върху дистанцията за кацане поради ефекта си върху компонента на
тегло, което действа по надлъжната ос на самолета.
Забележете тук, че неподвижен самолет на равна писта има тежест, действаща право надолу към центъра на
земя.
Въпреки това, когато самолетът е нагоре, по-голямата част от тежестта все още действа към центъра на
земята, но има компонент на тежестта, показан тук, който действа назад по надлъжната ос.
Това ще увеличи забавянето и ще намали необходимото разстояние за кацане.
Обратно, когато самолетът е на наклон надолу, компонент на теглото сега действа в посока на тягата. това
ще намали забавянето и ще увеличи необходимото разстояние за кацане.
Грубо изчисление, което помага бързо да се определи количествено ефектът от наклоните, е да се приеме, че за всеки 1% от
наклон дистанцията за кацане се увеличава или намалява с 5%, или коефициент 1,05.
Повечето графики за ефективност при кацане предполагат павирана твърда повърхност.
Ако повърхността на пистата не е асфалтирана, е необходимо разбиране на повърхностните ефекти и след това корекции, приложени към
разстояние за кацане.
Много малки летища имат тревни писти. Тревата ще увеличи съпротивлението на колелата, но по-важното
ще намали триенето между гумата и пистата.
Това означава, че спирачките не могат да се прилагат толкова силно, колкото върху павирана повърхност, в противен случай колелата ще се плъзгат.
Резултатът е необходимо увеличаване на разстоянието за кацане.
Мократа писта ще намали триенето между колелото и пистата, предотвратявайки прилагането на пълна спирачна сила.
Това ще увеличи необходимото разстояние за кацане.
Следващите са приблизителни цифри, които ще ви помогнат да изчислите ефекта.
Суха трева с височина до 20 см ще увеличи разстоянието за кацане с 20%, или коефициент 1
.2.
Въпреки това мократа трева ще увеличи разстоянието за кацане с 30%, или с коефициент 1,3.
Ако земята е много мека или ако на повърхността има сняг, тогава разстоянието за кацане ще се увеличи приблизително
25%, което е коефициент 1,25.
Клапите увеличават съпротивлението, особено при високи настройки на клапите.
Нека да разгледаме как различните ъгли на задкрилките могат да повлияят на разстоянието за кацане.
На екрана е показано необходимото разстояние за кацане без клапи.
Основната точка, която трябва да се отбележи при кацане без задкрилки, е, че самолетът плава доста дълго, преди да се докосне
надолу.
Ако е избран малък ъгъл на задкрилките, скоростта на спиране и следователно Vref ще намалят, но съпротивлението ще се увеличи.
И двата ефекта ще намалят необходимото разстояние за кацане.
Ако е избран голям ъгъл на задкрилките, да речем задкрилки за кацане, скоростта на срива и следователно Vref ще намалят още повече
и съпротивлението ще се увеличи още повече.
Настройките на задкрилките за кацане допълнително ще намалят необходимото разстояние за кацане.
Поради това е препоръчително да кацате, като използвате препоръчителната настройка на клапите за кацане за самолета, тъй като това предлага най-голямо намаление
в разстоянието на кацане.
Ефектът от задкрилките обаче варира значително от един самолет до друг.
Запознайте се с вашия самолет и използвайте настройките на клапите, посочени от производителя в ръководството за самолета.
Има много други фактори, които трябва да се вземат предвид при оценката на ефективността при кацане.
Бъдете много предпазливи от срязване на вятъра при подхода. Показан тук е самолет на подход с константа
попътен вятър.
Скоростта на вятъра по-близо до повърхността обаче често се намалява поради триенето между вятъра и повърхността,
особено при силен вятър.
Това може да доведе до намаляване на скоростта на въздуха, което да доведе до потъване на въздухоплавателното средство и преминаване под точката на прицелване на пистата.
Проверете времето за предупреждения за срязване на вятъра, увеличете скоростта на приближаване или, ако е необходимо, отклонете се към алтернативно летище.
Други съображения включват ефекта от оставянето на въглехидратната топлина включена.
Въпреки че няма да повлияе на разстоянието за кацане, ще повлияе на способността ви да заобикаляте в случай на
прекратено кацане.
Това е така, защото въглехидратната топлина вкарва горещ въздух в двигателя, което намалява плътността на въздуха и следователно
намалява тягата, която двигателят може да произведе.
На къси финали се уверете, че сте избрали въглехидратно загряване, но отново се консултирайте с ръководството на вашия самолет и следвайте
действия, препоръчани от производителя.
По-голямата част от съвременните леки самолети първоначално са били класифицирани като група Е за целите на обществения транспорт.
Информацията за производителността, съдържаща се в ръководствата, е нефакторизирана или по друг начин известна като обща производителност.
Това означава, че данните представляват производителността, постигната от производителя с помощта на тестов пилот и при идеални условия.
Това ниво на производителност е малко вероятно да бъде постигнато, когато самолетът се управлява от средностатистически пилот, т.к
на разликите в действителните техники за летене, описани в ръководството.
Поради това е разумно към данните да се добавят коефициенти на безопасност, за да се отчете тази загуба на производителност.
Това се нарича нетна производителност.
След прилагането на корекциите за променливите, органът препоръча разстоянието за кацане да бъде
нараства с 43%, или коефициент 1,43.
След като видяхме всички различни възможни променливи, влияещи върху ефективността на кацане, нека сега да разгледаме едно типично кацане
графика на разстоянието, която може да се види в ръководството на самолета.
Първо, нека да разгледаме свързаните условия и предположения.
Забележете, че приемаме скорост на снижаване от 900 фута в минута, че задкрилките са спуснати и че
пистата е павирана, равна и суха.
Ако условията на повърхността на пистата не са както се предполага тук, тогава ще трябва да се направят корекции на цифрите
получени от тази графика.
Вече обсъдихме корекционните коефициенти.
Обърнете внимание и на това поле тук, което подчертава Vref, което е скоростта, която трябва да се постигне при кацане от 50 фута
височина на екрана.
Придържайте се точно към тези скорости, защото това са скоростите, на които се базира информацията в графиката.
Нека сега разгледаме графиката за кацане и изчислим разстоянията за кацане при различни условия.
В примера ще приемем температура от 15 градуса по Целзий на летище, разположено на 4000 фута над средната
морското равнище.
За да използвате графиката след това, пътувайте нагоре от 15 градуса по Целзий, докато достигнете линията на височина от 4000 фута.
След това се преместете надясно, докато срещнете референтната линия, показана тук.
Следващата променлива е теглото. В нашия пример нека приемем 3400 паунда.
От референтната линия трябва да се придвижим надолу по наклонените насоки, докато достигнем 3400 паунда, както е показано тук.
От тази точка вървим хоризонтално надясно до следващата референтна линия. Следващата променлива е вятърът.
В нашия пример ще приемем насрещен вятър от 10 възела. Забележете обаче, че наклоните на линиите на насрещния и опашния вятър
са различни,
което предполага, че правилата за 150% попътен вятър и 50% попътен вятър, които споменахме по-рано, вече са приложени за нас.
Пътувайте надолу по линията на насрещния вятър, докато достигнете 10 възела насрещен вятър и след това се преместете хоризонтално надясно още веднъж, докато
последна референтна линия.
Не забравяйте, че разстоянието за кацане започва от 50-футовия екран за кацане.
Така че от тази точка на графиката трябва да пътуваме нагоре по насоките до края.
Разстоянието за кацане в нашия пример е приблизително 1450 фута.
Сега нека приемем, че пистата е тревна и че е мокра. Не забравяйте, че и двете променливи причиняват an
увеличаване на разстоянието за кацане.
Тъй като графиката предполага само павирана, суха писта, ще трябва да направим корекция на разстоянието за кацане.
Може би си спомняте, че мократа трева увеличава разстоянието с 30% или коефициент 1,3.
Нашето изчислено разстояние за кацане беше 1450 фута, но коригирането му за мокра трева сега ще направи разстоянието за кацане 1885
крака.
Нека сега приемем, че пистата има наклон от 1%. Може би си спомняте, че това би увеличило разстоянието за кацане
с 5% или коефициент 1,05.
Това сега прави нашето разстояние за кацане 1979 фута.
И накрая, може би си спомняте, че имаше допълнителен коефициент на безопасност от 1,43, който авиационният орган силно препоръчва
кандидатстваш.
Това сега прави необходимото разстояние за кацане 2830 фута.
Трябва да се уверите, че наличното разстояние за кацане на летището е по-голямо от изискваното разстояние за кацане.
Видяхме само един начин, по който данните за кацане могат да бъдат представени, а именно в графика.
Има много други, някои дори в табличен формат.
Запознайте се с формата за самолета, на който летите, и коригирайте правилно изчисленото разстояние за кацане за всяко
променлива, която не е отчетена в данните.
Не забравяйте да добавите коефициента на безопасност, след като приложите всички променливи.
Разбирането на ефектите от различни условия и фактори, които контролират кацането, ще ви подготви по-добре да гарантирате
че всичките ви кацания са в границите на наличната писта,
и по този начин да ви помогне да избегнете произшествия или злополуки при кацане.