Этапы полета самолета реферат

Обновлено: 05.07.2024

Каждому, кто хоть раз летал на пассажирском самолёте, наверняка было интересно, что сейчас происходит и для чего это нужно. Постараемся ответить на некоторые из вопросов.

Довольно часто бывает, что первыми рассаживают тех, кто сидит в передней части салона, а затем – тех, кто сидит в хвосте. И это не прихоть авиакомпании – иначе самолет просто может перевернуться, даже не отъехав от терминала. Особенно это важно для тех самолетов, у которых двигатели находятся в хвосте и центр тяжести смещен далеко назад. Например, на Ил-62 для предотвращения опрокидывания была предусмотрена дополнительная хвостовая опора и даже, более того, балансировочный водяной бак в передней части самолета.

Кроме того, в этом случае используется Т-образный стабилизатор, который при увеличении угла атаки может попасть в вихревой след крыла, что чревато потерей управления. Поэтому в современных самолетах двигатели стараются располагать под крыльями. Это дает серьезные преимущества – простой доступ к двигателям облегчает их обслуживание, а за счет равномерного распределения нагрузки можно упростить и облегчить конструкцию крыла.

Почему нельзя облегчить жизнь пассажирам и поддерживать давление, соответствующее уровню моря? Это связано с прочностью материалов фюзеляжа. Один из первых пассажирских самолетов с герметичной кабиной – De Havilland Comet – наддувался почти до нормального атмосферного давления.

Впрочем, были и более экзотические варианты: на некоторых старых самолетах (например, Ту-134 первых серий) использовались даже тормозные парашюты. Колесные тормоза на старых пассажирских самолетах – колодочные (автомобилисты назвали бы их барабанными), а на новых – дисковые (на самых новых моделях используются даже диски из композиционных материалов, как в Формуле-1), с гидравлическим приводом. Причем шасси в обязательном порядке оснащается антиблокировочной системой ABS. Собственно, в автомобиль эта система пришла из авиации – для самолета неравномерное торможение чревато заносом и сходом с посадочной полосы.

Действия экипажа на каждом этапе полёта изложены в РЛЭ данного типа ВС (по каждому члену экипажа).

Основными этапами полёта являются: взлёт, набор высоты, горизонтальный полёт, снижение, предпосадочный манёвр и посадка и вираж (с точки зрения динамки полёта)

Перед вылетом самолёт буксируется или самостоятельно выруливает на старт. Различают предварительный старт и исполнительный. На предварительном старте экипаж получает от УВД курс взлёта, состояние ВПП, направление ветра, видимость, температуру воздуха, давление. Экипажем по контрольной карте производится проверка готовности к вылету. В том числе выпуск закрылков и установка стабилизатора на расчетный угол для взлета. После чего ВС выруливает по разрешению диспетчера на исполнительный старт, проруливает по прямой 5 : 10 м для установки колёс носовой опоры и фиксирует их. После получения разрешения на взлёт и проверки по контрольной карте пилотажно-навигационных приборов двигатели переводятся на взлётный режим и после их проверки плавно отпускают тормоза. Расстояние проходимое по горизонтали самолетом с момента его страгивания с исполнительного старта, до момента набора высоты 10,7 м над уровнем ВПП с достижением скорости характеризующий взлёт самолёта называется дистанцией взлёта.

1 — длина разбега L p

2 — длина воздушного участка взлета L ву.

3 — взлётная дистанция.

Выдерживание направления на первой стадии разбега, когда эффективность руля направления недостаточно производится тормозами или носовой опорой шасси (что удлиняет разбег)

При достижении определенной скорости разбега Vr ст у самолётов с носовой опорой происходит её отделение от поверхности ВПП (Vh ст ~ 0,5 ^ 0,7 V отр.) При отрыве пилот плавно берёт штурвал на себя (от себя при наличии хвостовой опоры). При этом самолёт выходит на взлётный угол атаки и при достижении в этом положении

Суотр ~0,85 Су max).

Для получения минимальной длины разбега угол атаки при разбеге должен быть таким при котором сумма сил аэродинамического сопротивления и терния колёс шасси имеет наименьшее значение. (на это уходит ~ 20% тяги двигателей: 80% тяги двигателей идут на создание ускорения. Т. о чем больше тяговооруженность тем меньше

влияние угла атаки на длину разбега. На высоте 5 -^10 м производится уборка шасси.

Основными нормируемыми параметрами на этапе взлёта до набора Н=10.7м. являются:

— скорость отрыва носовой стойки Vн ст Vmin эвр. — минимальная эволютивная

скорость разбега: это скорость которая при внезапном отказе двигателя обеспечивает прямолинейное движение ВС за счет действия аэродинамических рулей.

-скорость отрыва ВС V min отр. соответствующая а допустимому

— скорость полёта Н=10,7м. V2

— градиент набора при Н=10,7м.

Градиент набора — тангенс угла наклона ВС к горизонту, умноженной на 100%

— V свал. взл. скорость сваливания во взлетной конфигурации самолёта

После достижения безопасной высоты Н=120м. и скорости V 2=1,3 V свал взл. убирается

механизация. При этом несколько увеличивают а и V пол. до V 4. где

V4=1,3 V свал пол. конф.-скорость окончания перевода ВС в полётную конфигурацию

На этом этапе нормируются:

V 2 пол. конф.=1,3 V свал взл. конф.- скорость набора c Н=120м.

V 3 =1,2 V свал пол. конф.- скорость начала уборки механизации

После перевода ВС в полётную конфигурацию осуществляется разгон до скорости, соответствующей выбранному режиму набора высоты. Барометрические высотомеры устанавливают на Р=760 мм. рт. ст.

Признаками окончания взлёта являются:

— уменьшение режима работы двигателей — стабилизация скорости полёта

— полётное положение средств механизации крыла и стабилизатора Пояснение по скоростям

Истинная скорость — скорость, обтекания ВС воздушным потоком.

Приборная скорость — скорость, измеряемая по скоростному напору.

Путевая скорость — скорость относительно земной поверхности.

Техническая скорость — расстояние полёта, делённое на время с начала запуска двигателя до его выключения).

Длина разбега зависит от многих факторов:

от массы ВС (взлётной), температуры и давления воздуха (его плотности), состояния ВПП и вида ВПП (влияет на величину коэффициента трения колёс), от уклона ВПП

(даёт дополнительную составляющую ускорению — положительную или отрицательную от направления и силы ветра), высоты расположения аэродрома (через температуру и давление), от тяги двигателей. Каждый из этих параметров влияет на длину разбега в разной степени. Поэтому аналитический расчёт длины разбега требует много времени. На практике используются графическим методом, вычисляя длину разбега по номограмме, имеющейся в РЛЭ данного типа ВС, которая учитывает влияние температуры, взлетного веса, направления

скорости ветра и уклона ВПП, а также позволяет определить V отр. при данном взлётном весе и V1 (принятия решения)

На длину разбега большое влияние оказывают факторы зависящие от пилота. Опыт показывает, что в зависимости от квалификации пилота фактическая длина разбега может изменяться в пределах 15%.

К ним относятся:

отрыв самолета при скорости меньший Vотр. или при большом угле тангажа т. е. сильно

поднятой носовой частью. При этом самолет отрывается от земли на малой скорости, удлиняется участок разгона скорости до безопасной (V2) полёт происходит при малой эффективности рулей, запас угла атаки до критического уменьшается. Любое неблагоприятное стечение обстоятельств (порыв ветра, отказ двигателя, ошибочное движение штурвалом) может вызвать приземление на колёса или выход на режим сваливания.

18. Не выдерживание направлений взлёта — требует от пилота действий по корректировки движения ВС (тормозами или управлением передней опорой), что повышает коэффициент трения, увеличивает дистанцию разбега, а после отрыва создаёт крен.

19. Отрыв самолета с креном опасен, т. к. при крене самолет будет уходить с курса, возникает скольжение, которое резко увеличивает лобовое сопротивление (

и может начаться снижение с креном. максимально допустимый крен при взлёте не более 50.

20. Не выпуск во взлётное положение механизации крыла. (Катастрофа Як-40 в а/п Шереметьево).

21. Для современных самолётов закрылки при взлете выпускаются на15^30° независимо от тяговооруженности. Это связано с тем, что увеличение коэффициента подъёмной силы за счет выпуска механизации крыла одновременно приводит к увеличению лобового сопротивления, которое уменьшает ускорение разбега и увеличение угла выпуска закрылков не всегда сокращает длину разбега.

Не выпуск же на установленные углы механизации уменьшает подъемную силу крыла и для отрыва требуется более высокая скорость, чем нормируемая.

— Набор безопасной высоты ( 10,7 м) и безопасной скорости взлёта с выпущенной механиз. взлета (V2) должен осуществляться в пределах располагаемой дистанции взлета. (L ВПП + L КПБ + L св. зоны).

— Длина ВПП должна быть больше дистанции разбега и равна длине разбега плюс половина воздушного участка взлётной дистанции.

— При отказе двигателя в процессе взлёта условие безопасности заключается в:

а) При продолженном взлёте в наборе безопасной высоты (10,7 м) и скорости (V2) в пределах располагаемой дистанции взлёта. Длина ВПП должна при этом быть больше дистанции разбега.

б) При прерванном взлете остановка самолета должна произойти в пределах располагаемой дистанции прерванного взлета ( LBm + L КПБ ). Для этого решение должно быть принято до достижения самолетом скорости принятия решения (V1 . определяется по номограмме для условий полёта).

Дистанция разбега ВС при взлёте, воздушного участка и прерванного взлёта при отказе двигателя определяются:

Длина воздушного участка взлёта определяется:

Lby = __________ где J2 среднее ускорение на воздушном участке.

Длина дистанции прерванного взлёта определяется:

( Т. к. значение сил, действующих в процессе взлета на самолёт не остаются постоянными, изменяются с возрастанием, то берутся их средние значения и соответственно получаем среднее ускорение).

Взлёт самолёта выполняется на взлётном режиме двигателя. Т. к. это наиболее нагруженный режим работы двигателей, то время работы на нём ограничивается по разовой длительности работы и по общей наработке за ресурс (указывается в формуляре двигателя).

Двигатель исправен, и самолет отруливает на стартовую позицию. Пилот ставит двигатель на малые обороты, механики уносят из-под колес козелки и поддерживают крылья за края.

Воздушное судно направляется на взлетно-посадочную полосу.

Взлет

На ВПП лайнер ставят против ветра, потому что так легче взлетать. Потом диспетчер дает разрешение на взлет. Пилот внимательно оценивает обстановку, включает двигатель на полные обороты и давит штурвал вперед, поднимая хвост. Авиалайнер увеличивает скорость. Крылья готовятся к подъему. И вот подъемная мощь крыльев преодолевает вес самолета, и он отрывается от поверхности земли. Некоторое время подъемная мощь крыльев наращивается, благодаря чему самолет набирает нужную высоту. При подъеме пилот держит штурвал немного отклоненной назад.

Полет

При достижении требуемой высоты пилот смотрит на альтиметр и потом сбавляет обороты двигателя, доводя их до уровня средних, чтобы лететь горизонтально.

Во время полета пилот наблюдает не только за приборами, но и за ситуацией в воздухе. Получает команды от диспетчера. Он сосредоточен и готов в любой момент оперативно отреагировать и принять единственное правильное решение.

Посадка

Перед тем как приступить к спуску летательного аппарата пилот сверху оценивает место посадки и сбавляет обороты двигателя, немного наклоняет самолет вниз и приступает к спуску.

За весь период спуска он постоянно делает расчет:

-как лучше осуществить посадку

-в какую сторону лучше повернуть

-как осуществить заход, чтобы при посадке выйти против ветра

От правильного расчета на посадку в основном зависит и сама посадка. Ошибки при таком расчете могут быть чреваты поломкой воздушного судна, а иногда привести к катастрофе.

По мере приближения к земле, когда судно отделяют всего несколько метров, пилот медленно тянет назад штурвал. Это дает плавное поднятие руля высоты и горизонтальное положение самолета. При этом работа мотора остановлена и скорость постепенно уменьшается, поэтому и подъемная мощь крыльев тоже сводится на нет.

Пилот по–прежнему вытягивает штурвал на себя, при этом нос судна поднимается, а ее хвост, наоборот, опускается. Подъемная мощь для поддерживания самолета в воздухе иссякает, и его колеса мягко соприкасаются с землей.

Авиалайнер еще пробегает по земле некоторое расстояние и останавливается. Пилот добавляет обороты двигателю и рулит на место стоянки. Его встречают механики. Все этапы полета самолета завершены успешно!

Взлетом называется этап полета самолета от момента начала разбега до набора высоты 400 м или высоты перевода самолета в полетную конфигурацию и выхода по маршруту.

Рис. 7.1. Схема взлета самолета

При неудовлетворительном состоянии рулежных дорожек во время руления необходимо установить минимально возможные обороты двигателей во избежание повреждения воздушных винтов камнями или другими предметами. Для выдерживания направления возможно использования раздельного подтормаживания колес.

Этапы взлёта.

1-й этап – собственно взлет - От начала разбега до набора высоты 15 м (50 ft) и безопасной скорости взлета.
2-й этап взлета – уборка шасси отсутствует.

3-й этап – С высоты 15 м (50 ft) до 100 м (высоты начала уборки закрылков).

4-й этап – С высоты начала уборки закрылков до перевода самолета в полетную конфигурацию и набора высоты 400 м (высоты выхода из круга).

Взлет самолета производится при взлетном режиме работы двигателей (n = 2300 об/мин). В процессе разбега штурвал необходимо удерживать в нейтральном положении. Необходимо учитывать, что из-за скоса потока от винта возникает разворачивающий момент влево. Выдерживать прямолинейное движение самолета и устранять возникающие отклонения самолета необходимо отклонением руля направления. При сильном боковом ветре для улучшения управления можно пользоваться тормозами основных колес шасси, но следует помнить, что это ведет к увеличению длины разбега при взлете, и поэтому использования тормозов следует избегать.

По достижении скорости V_R плавным движением штурвала на себя поднимите переднее колесо до взлетного положения (a_отр = 8 - 9°, тангаж 5 - 6°) и удерживайте это положение до отрыва самолета. Скорость V_R должна быть не менее чем на 5 % больше скорости сваливания (V_R ≥ 1,05V_св) и при массе до 1100 кг – не менее 59 узлов, свыше 1100 кг – не менее 62 узлов.

Скорости сваливания самолета после отрыва составляют (при g = Т/О) 56 – 60 узлов, а скорость первоначального набора высоты больше скорости сваливания на 12–15 узлов, что обеспечивает необходимый запас до сваливания 20–25 %.

Скорость для начала набора высоты при массе до 1280 кг – не менее 72 узлов.

Следует иметь в виду, что после отрыва самолет имеет тенденцию к увеличению угла кабрирования, поэтому набор безопасной высоты (50 футов) следует производить с постепенным увеличением приборной скорости, не допуская увеличения тангажа.

Расстояние, проходимое самолетом по горизонту от начала разбега до набора высоты 50 футов, называется взлетной дистанцией (см. рис. 7.1), а проходимое самолетом по горизонту от начала разбега до набора высоты 400м – полной взлетной дистанцией.

Взлетная дистанция состоит из участка разбега и воздушного участка.

После преодоления препятствий на высоте не менее 100 м следует: разогнать самолет до рекомендуемой скорости набора высоты (87–88 узлов), убрать закрылки и уменьшить мощность двигателей до 92 % (обороты 2100), набрать заданную высоту, установить режим двигателям в соответствии со скоростью полета по заданию (50 - 75 %).

Сбалансировать самолет триммерами.

Основные взлетные характеристики.

Взлет самолета характеризуется скоростью отрыва, длиной разбега и длиной взлетной дистанции.

Рис. 7.2. Изменение сил, действующих на самолет на разбеге

При разбеге на самолет действуют подъемная сила (Y), сила лобового сопротивления (X), сила веса самолета (G), сила тяги силовой установки (P), сила реакции ВПП (N = G – Y) и сила трения (F_тр) (рис. 7.2).

Сила трения определяется величиной силы реакции ВПП и коэффициентом трения (f ): F_тр= f (G – Y). Величина коэффициента трения зависит от состояния ВПП (таблица).

Примерные значения коэффициента трения качения

Поверхность	Коэффициент трения качения	Поверхность	Коэффициент трения качения
Бетонированная полоса	0,03–0,04	Сырой вязкий грунт	0,25–0,35
Твердый травяной грунт	0,05–0,06	Ледяная полоса	0,03–0,05
Мягкий травяной грунт	0,07–0,08	Укатанный снег	0,08–0,15
Мягкий песчаный грунт	0,12–0,30	Рыхлый мокрый снег	0,30

В процессе увеличения скорости на разбеге величина сил, действующих на самолет, изменяется следующим образом:

– подъемная сила и сила лобового сопротивления увеличиваются;

– сила трения уменьшается;

– сила тяги силовой установки уменьшается, вследствие чего уменьшается избыток силы тяги и среднее ускорение самолета: DP = P – (X + F_тр) (см. рис. 4.2).

Скорость отрыва определяется по формуле .

Как видно, скорость отрыва самолета зависит от взлетной массы самолета, плотности воздуха и коэффициента подъемной силы с учетом обдувки крыла винтом.

При увеличении температуры или уменьшении атмосферного давления плотность воздуха уменьшается, а истинная скорость отрыва увеличивается. Отрыв самолета на одном и том же угле атаки с заданной взлетной массой происходит на одной и той же приборной скорости, так как остается величиной постоянной.

Длиной разбега называется расстояние, пробегаемое самолетом по земле от начала движения до момента отрыва: .

Из формулы видно, что длина разбега определяется скоростью отрыва и средним ускорением самолета , при большей скорости отрыва и меньшем ускорении длина разбега будет больше.

Читайте также: