Материал: Черный М.А., Кораблин В.И., 1973 - Самолетовождение

Если необходимо выйти на аэродром на заданном эшелоне, высота сни­жения определяется как разность между эшелоном полета и эшелоном выхо­да на аэродром.

3. Рассчитываем время снижения (на НЛ-10М —см. рис. 5.6):

t_сн= = =360 сек = 6 мин.

4. Определяем время начала снижения:

Т_нач.сн== Т_приб — t_сн = 12.20 — 0.06 = 12.14.

5. Находим пройденное самолетом расстояние за время снижения:

S_сн = Wt_сн =450 — 0,1 =45 км.

6. Расчет вертикальной скорости снижения или набора высоты

В практике самолетовождения бывают случаи, требующие сме­ны эшелона полета. При необходимости диспетчер указывает эки­пажу время начала и окончания смены эшелона или задает учас­ток, на котором должно быть произведено снижение. На основа­нии указаний диспетчера штурман рассчитывает вертикальную скорость, обеспечивающую смену эшелона на заданном участке.

Пример. H_эш=5700 м; H_эш.нов=4500 м; S_сн=40 км; W=480 км/ч. Оп­ределить вертикальную скорость, обеспечивающую смену эшелона на заданном участке.

Решение. 1. Определяем на НЛ-10М время пролета заданного участка, т. е. время снижения: t_сн=5 мин.

2. Находим высоту снижения:

H_сн= H_эш - H_эш.нов = 5700 - 4500 = 1200 м.

3. Рассчитываем вертикальную скорость:

Расчет вертикальной скорости обычно выполняется на НЛ-10М. Для этого необходимо время снижения, взятое по шкале 2, подвести под высоту снижения, взятую по шкале 1, и против пря­моугольного индекса с числом 10 шкалы 2 отсчитать по шкале 1 вертикальную скорость. Этим ключом можно пользоваться, когда время снижения не превышает 16,6 мин.

Имеется универсальный ключ расчета вертикальной скорости, позволяющий определять ее при любом времени снижения. В этом случае прямоугольный индекс с числом 10 подводят под время снижения, взятое по шкале 1.

Затем против высоты снижения, взятой по шкале 1, отсчитыва­ют вертикальную скорость по шкале 2. При этом следует иметь в виду, что 1 ч шкалы соответствует вертикальной скорости 1 м/сек, 2 ч шкалы — 2 м/сек. и т. д. Для быстрого и правильного опреде­ления десятых долей вертикальной скорости необходимо количест­во минут, отсчитанное по шкале 2 после целых единиц вертикаль­ной скорости, разделить на 6.

Пример. t_сн=19 мин; H_сн=^|3200 м. Определить V_в. Применяя указанное правило, получаем: V_в=2,8 м/сек.

Глава 6 скорость полета

1. Воздушная и путевая скорости

Знание скорости полета необходимо как для пилотирования самолета, так и для целей самолетовождения. Полет самолета на скорости ниже минимальной приводит к потере устойчивости и уп­равляемости. Увеличение скорости сверх допустимой связано с опасностью разрушения самолета. Для целей самолетовождения знание скорости полета необходимо для выполнения различных навигационных расчетов.

Различают воздушную и путевую скорости самолета, измеря­ются они в километрах в час (км/ч).

Воздушной скоростью V называется скорость самолета относительно воздушной среды. Эту скорость самолет приобретает под действием силы тяги двигателей. Воздушная скорость зави­сит от аэродинамических качеств самолета, его полетного веса и плотности воздуха. Ветер не оказывает влияния на ее величину и направление, которое при симметричной тяге двигателей совпа­дает с продольной осью самолета. Воздушная скорость измеряет­ся указателем воздушной скорости.

Путевой скоростью W называется скорость самолета относительно земной поверхности. На ее величину влияет ветер, который уменьшает или увеличивает скорость движения воздуш­ного судна относительно земной поверхности. Путевую скорость самолета рассчитывают или измеряют с помощью специального прибора.

2. Ошибки указателя воздушной скорости

Указатель воздушной скорости имеет инструментальные, аэро­динамические и методические ошибки.

Инструментальные ошибки ΔV возникают по тем же причинам, что и аналогичные ошибки высотомера. Они определяются путем сличения показаний указателя скорости с показания­ми точно выверенного прибора, заносятся в график или таблицу и учитываются при расчете скорости.

Аэродинамические ошибки ΔV_a возникают вследст­вие искажения воздушного потока в том месте, где установлен приемник воздушного давления. Характер и величина этих оши­бок зависят от типа самолета, места установки приемника воздуш­ного давления и скорости полета. При больших скоростях поток воздуха вокруг самолета искажается. Вследствие этого восприни­маемое приемником давление оказывается неправильным и в по­казаниях указателя скорости возникают аэродинамические ошиб­ки. На скоростных самолетах они могут достигать 30—40 км/ч. Аэродинамические ошибки определяются на заводе при выпуске самолета и заносятся в специальный график или таблицу попра­вок. На некоторых самолетах для упрощения учета поправок ука­зателя скорости составляется таблица суммарных поправок, учи­тывающая инструментальные и аэродинамические ошибки.

Методические ошибки возникают вследствие несовпа­дения фактической плотности воздуха с плотностью, принятой при расчете шкалы указателя скорости.

Принцип работы указателей скорости основан на измерении скоростного напора q, приближенное значение которого равно 0,5ρV², т. е. скоростной напор является функцией, плотности воз­духа р и воздушной скорости полета. При тарировке шкалы ука­зателя скорости массовая плотность воздуха берется равной 0,125 кг·сек²/м⁴. Поэтому показания указателя скорости верны только при стандартной плотности воздуха, которая бывает у зем­ли при давлении 760 мм рт. ст. и температуре +15°С. Фактичес­кая плотность воздуха часто отличается от расчетной. С увеличе­нием высоты плотность воздуха уменьшается, вследствие чего ука­затель скорости показывает скорость меньше истинной.

Ошибка указателя скорости, зависящая от плотности воздуха, учитывается при помощи навигационной линейки по температуре воздуха и высоте полета, от значения которых, как известно, зави­сит плотность воздуха. Кроме того, эта ошибка может быть учте­на путем приближенного вычисления в уме.

Методические ошибки указателя скорости возникают также вследствие сжимаемости воздуха. При полете на скоростях более 350—400 км/ч воздух впереди самолета сжимается и его плот­ность увеличивается, что вызывает увеличение скоростного напора и, следовательно, завышение показаний указателя скорости.

Учесть заранее эти ошибки при тарировке шкалы однострелочного указателя скорости нельзя, так как сжимаемость воздуха за­висит не только от скорости полета, но и от плотности воздуха (высоты полета).

Ошибки от сжимаемости воздуха, особенно на больших высо­тах, могут быть значительными (табл. 6.1) и поэтому их необходи­мо учитывать ори расчете скоростей.

Таблица 6.1

Поправки к указателю скорости на сжимаемость воздуха (Δ V_сж, км/ч)

Поправки к указателю скорости на сжимаемость воздуха ΔV_сж берутся из приведенной табл. 6.1 со знаком минус.

Методические ошибки приводят к значительному расхождению приборной скорости с истинной, особенно при полетах на больших высотах и скоростях. Поэтому для скоростных и высотных само­летов разработаны двухстрелочные комбинированные указатели скорости, измеряющие как приборную скорость, которая исполь­зуется для пилотирования самолета, так и истинную, используемую для целей самолетовождения.

3. Расчет истинной воздушной скорости по показанию однострелочного указателя скорости

Истинная воздушная скорость по показанию однострёлочного указателя скорости рассчитывается по формуле

V_и= V_пр+(±ΔV) + (±ΔV_м),

где V_пр — приборная воздушная скорость; ΔV — инструмен­тальная поправка указателя воздушной скорости; ΔV_М — методическая поправка указателя воздушной скорости на из­менение плотности воздуха.

Рассмотренная формула применяется для расчета истинной скорости при полете на самолетах с поршневыми двигателями.

Пример. Н_760пр =3000 м; t_H = — 10°; V_пр = 300 км/ч; ΔV = + 5 км/ч. Оп­ределить истинную воздушную скорость.

Решение. 1. Исправляем показание указателя воздушной скорости на инструментальную поправку:

V _{пр.испр} = V_пр + (±ΔV) = 300 + ( + 5) =305 км/ч.

2. Учитываем с помощью НЛ-10М (рис. 6.1) методическую поправку указателя воздушной скорости на из­менение плотности воздуха и нахо­дим истинную скорость: V_и = 350 км/ч.

4. Расчет приборной воздушной скорости для однострелочного указателя скорости

Приборная воздушная скорость рассчитывается для того, что­бы по указателю скорости выдерживать в полете, если это требу­ется, заданную истинную воздушную скорость. Приборная воздуш­ная скорость рассчитывается по формуле

V_пр = V_и— (± ΔV_м) — (± ΔV).

Пример. Н_760пр=1500 м; t_н = + 10°; V_н = 320 км/ч; ΔV= — 5 км/ч. Опре­делить приборную воздушную скорость.

Решение. 1. Исправляем истинную воздушную скорость по НЛ-10М на методическую поправку вследствие изменения плотности воздуха. Для это­го температуру воздуха на высоте полета, взятую па шкале 11, необходимо под­вести против высоты полета по шкале 12. Затем против истинной воздушной скорости, взятой по шкале 14, прочитать по шкале 15 исправленную скорость: V_{пр испр} = 295 км/ч.

2. Учитываем инструментальную поправку и определяем V_пр.

V_пр= V_{пр испр} — (± Δ V) = 295 — (—5) = 300 км/ч.

5. Расчет истинной и приборной воздушной скорости в уме

В полете не всегда имеется возможность рассчитать воздуш­ную скорость с помощью навигационной линейки. Поэтому необ­ходимо уметь приближенно рассчитать скорость в уме. Кроме то­го, такой расчет позволяет контролировать правильность инстру­ментальных, вычислений и тем самым предотвращать в них гру­бые ошибки. Для приближенного расчета воздушной скорости в уме нужно запомнить методические поправки к указателю скорости на основ­ных высотах полета. Обычно эти поправки даются в процентах от скорости полета (табл. 6.2).

Таблица 6. 2

Методические поправки указателя скорости