Розрахунок дистанцій продовженого та перерваного зльоту, збалансованої дистанції зльоту та швидкості прийняття рішення

Дистанция прерванного взлета включает следующие составляющие:

- участок разбега от V = 0 до скорости V_отк при всех работающих двигателях, которому соответствует дистанция L_{р. н.};

- участок разбега от V_отк до скорости принятия решения о прекращении взлета с дистанцией L_{р. п.р.};

- участок торможения самолета от скорости принятия решения до полной остановки (V = 0), которому соответствует дистанция L_п.р.

Участок разбега от V = 0 до V_отк имеет дистанцию, которая определялась при определении первого участка дистанции продолженного взлета (п. 2.5.1., табл.2.5). Поэтому, для расчета дистанции прерванного взлета дополнительно требуется произвести расчет дистанций ДL_{р. п.р.} и L_п.р в зависимости от значения скорости отказа критического двигателя V_отк при значениях взлетной массы самолета, предусмотренных заданием.

2.6.1 Расчет дистанции участка разбега принятия решения

Согласно JAR-25 (АП-25) дистанция участка разбега для принятия решения может определяться как дистанция разбега от V = V_отк со всеми работающими двигателями длительностью 2 с. Учитывая малость данного промежутка времени (Дt = 2 с) с достаточной для практических расчетов точностью можно принять в этом промежутке постоянным продольное ускорение самолета j_х и равным его значению в момент отказа двигателя (достижения V_отк).

Порядок расчета.

1. Используя данные табл. 2.5 для значений скорости отрыва V₁, V₂ … V_k, … V_п.ст. формируем соответствующие значения j_х(V_отк) = {j_х(V₁), j_х(V₂), …, j_х(V_k), …, j_х(V_п.ст.)}.

2. Определяем значения ДL_{р. п.р.} при каждом значении j_х(V_отк) согласно выражению

, м, где Дt = 2 с.

3. Результаты расчетов представляем в виде Таблицы 2.7.

2.6.2 Расчет дистанции торможения самолета от скорости принятия решения до полной остановки

Расчет дистанции пробега при оценке прерванного взлета выполняется без учета влияния реверса тяги (обратной тяги винтов). В этом случае дистанция пробега определяется соотношением

,

где V_пр - скорость начала торможения; с_ха и с_уа - значения коэффициента подъемной силы самолета во взлетной конфигурации с учетом влияния земли при угле атаки б = ц_кр (табл. 2.1);

f_пр - коэффициент трения при пробеге, зависящий от состояния поверхности ВПП (табл. 2.8).

Таблица 2.7

Таблица 2.8

Порядок расчета дистанции торможения самолета:

1) Определяем значения с_ха и с_уа для угла атаки б = ц_кр согласно расчетам, представленным в табл. 2.1 с_уа =0,8 с_ха = 0,1

2) Определяем значения V_пр, соответствующие началу торможения на пробеге для каждого значения V_отк согласно соотношению

V_пр = V_отк + j_х(V_отк)·Дt, м/с,

где V_отк и j_х(V_отк) соответствуют данным табл. 2.6. для разных значений m_зл.

3) Определяем значение дистанции пробега L_пр для различных значений скорости отказа критического двигателя V_отк = {V₁, V₂, V_k, …, V_п.ст.} при всех значениях взлетной массы, предусмотренных заданием.

Результаты расчетов заносим в Табл. 2.8.

Таблица 2.8

2.6.3 Расчет дистанции прерванного взлета с учетом дистанции отдельных участков

Порядок расчета:

1)Для каждого значения взлетной массы самолета m_зл ={m_{зл mах}, m_{зл ср}, m_{зл min}} при каждом значении V_отк определяем L_прер(V_отк) согласно выражению

L_прер(V_отк) = L_р.н.(V_отк) + ДL_р.п.р(V_отк) + L_пр(V_отк).

Значения слагаемых для расчета берем из табл. 2.5, 2.7 и 2.8.

2) Результаты расчета размещают в Табл. 2.9.

3) По результатам расчета строятся графические зависимости L_прерв(V_отк) при каждом значении взлетной массы m_зл.

m_{зл mах} = 392000 кг V_п.ст. = 72,9 м/с

Таблица 2.9.1

m_ср = 332000 кг V_п.ст. = 67,1 м/с

Таблица 2.9.1

m_{зл min} = 272000 кг V_п.ст. = 60,7 м/с

Таблица 2.9.1

2.7 Определение сбалансированной дистанции взлета и скорости принятия решения в зависимости от взлетной массы самолета

Для оценки сбалансированной взлетной дистанции при конкретном значении взлетной массы m_зл рассматриваются графики зависимостей L_прод(V_отк) и L_прерв(V_отк), представленные на одной координатной плоскости. Точка пересечения L_прерв = f(V_отк) и L_прод = f(V_отк) соответствует равенству значений L_прод и L_прерв, а скорость, при которой достигается это равенство, принимается в качестве скорости принятия решения V1.

В качестве сбалансированной взлетной дистанции принимается значение L_сб = L_прерв(V1) = L_прод(V1).

Порядок выполнения оценки

1. Определяем значения V1 при значениях взлетной массы m_{зл min}, m_{зл ср}, m_{зл mах}.

2. Определяем значения L_сб, соответствующие взлетным массам самолета m_{зл min}, m_зл ср, m_{зл mах}.

3. Полученные значения V1 и L_сб заносим в Табл. 2.10.

Таблица 2.10

2.8 Вимоги нормативних документів до потрібних злітно-посадкових характеристик

Отримані значення довжини розбігу L_р, злітної (L_зл) та посадкової (L_пос) дистанцій дозволяють визначити потрібну довжину розбігу L_пдр, потрібну посадкову дистанцію для сухої (L_ппд с) та вологої (L_ппд в) ЗПС.

За вимогами АП-25 (25.113(в)) потрібна довжина розбігу при нормальному зльоті відповідає

L_пдр=1,15(L_р + 0,5 L_пд), м.

Потрібна дистанція зльоту (25.113(a)) відповідає

L_пдз = 1,15 L_зл , м.

Потрібна посадкова дистанція при сухій ЗПС (25.113(a)) дорівнює

L_ппд с = К_зпс · L_пос, м,

де К_зпс = 1,67 - для посадки на основний аеродром; К_зпс = 1,43 - для посадки на запасний аеродром.

Потрібна посадкова дистанція при вологій ЗПС (25.126(c)). дорівнює

L_ппд в = 1,15 L_ппд с, м.

Вимоги норм льотної придатності до довжинах ЗПС як при зльоті, так і при посадці полягають у тому, що потрібні довжини (розбігу, зльоту, посадки) на аеродромі посадки (запасному) не повинні перевищувати наявні довжини (розбігу, зльоту, посадки), а саме

L_пдр < L_зпс;

L_пдз < 1,5L_зпс;

L_ппд с (L_ппд в) < L_зпс,

де L_зпс - довжина ЗПС, з якою можливий зліт (чи посадка) з заданою вагою при заданих зовнішніх умовах. При виконанні цих умов гарантується заданий рівень безпеки польоту.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории (АП-25). - М.: Межведомствен-ный авиационный комитет, 1994. -342с.

2. Аеродинаміка літальних апаратів. Підручник. / Г.Н. Котельников, О.В. Мамлюк, В.І. Сілков, Ю.М. Терещенко. - К.; Вища освіта, 2002. - 255с.

3. Аэромеханика самолета /Под ред. А.Ф. Бочкарева и В.В. Андриевского. - М.: Машиностроение, 1985., - 357 с.

4. Базилевский А.Н., Переверзев А.М., Ушаков В.В. Воздуш-ные винты. - Киев, КИИГА, 1982. - 30 с.

5. Воруха И.М., Филиннов В.В., Сомов С.А. Практическая аэродинамика самолета Ан-12. - М.: Военное изд-во МО СССР, 1973 - 173 с.

6. ГОСТ 20058-80. Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. - М.: Издательство стандартов, 1981. - 520 с.

7. ГОСТ 4401-73. Стандартная атмосфера. Параметы. - М.: Издательство стандартов, 1974. - 117 с.

8. ГОСТ 1183-77. Характеристики самолета геометрические. Параметры, определения и буквенные обозначения. - М.: Издательство стандартов, 1978. - 5 с.

9. Динамика полета. Учебник. /Под редакцией Мхитаряна А.М. - М.: Машиностроение, 1978. - 424 с.

10. Котик М.Г. Динамика взлета и посадки самолетов. - М.: Машиностроение, 1984. - 256 с.

11. Лигум Т.И., Скрипниченко С.Ю., Шишмарев А.В. Аэродинамика самолета Ту-154. - М.: Транспорт, 1985. - 236 с.

12. Лигум Т.И. Аэродинамика самолета Ту-134. - М.: Транспорт, 1975. - 197 с.

13. Литвинов Ю.А., Боровик В.О. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979.

14. Остославский И.В., Стражева И.В. Динамика полета. Траектории летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1963.- 430 с.

15. Ударцев Е.П., Ищенко С.А., Переверзев А.М. Эксплуатационная аэродинамика. Траекторные задачи. - Киев: КМУГА, 1998. - 136 с.

16. Ударцев Е.П., Ищенко С.А., Переверзев А.М. Эксплуатационная аэродинамика. Ч.II. Устойчивость, управля-емость и оценка аэродинамического состояния воздушного судна. Учебное пособие. Киев: НАУ. 2006. 161 с.

17. Ципенко В.Г., Бехтер В.П. Практическая аэродинамика самолета Ил-86. - М.: Воздушный транспорт, 1993 - 173 с.