Практическая аэродинамика - интересные для практики моменты.
Сама книга "Практическая аэродинамика" насыщена множеством формул, может далеко не всегда нужных, но все же есть некоторые моменты, которые надо знать, тем более , что общие закономерности поведения самолетов в тех или иных условиях схожи.Все ниже приведенное соответствует динамике самолетов Як-52.
По сути в этом разделе рассматриваются вопросы аэродинамики и динамики самолетов с поршневым двигателем.
До высоты 16 км. - тропосфера
Температура воздуха в тропосфере с подъемом на высоту падает на 6.5 С на каждые 1000 м.
Что влияет на видимость ? - содержание пара и наличие твердых частиц ( пыли).
Остальные слои атмосферы земли рассматривать не будем - мы там не летаем :)
1.2.1 температура воздуха
tн=to-6,5H - так можно рассчитать температуру на любой высоте
tн- температура воздуха на определяемой высоте
to - температура воздуха у земли
Н - заданная высота, км.
- когда t=+15C , барометрическое давление 760 мм. рт. ст.
Зачем это знать ? -
по условиям стандартной атмосферы рассчитываются безопасные высоты в т.ч. к приведенному давлению аэродрома ( например при полетах ниже нижнего эшелона), и поправки на температу к показаниям высоты по прибору.
При штурманском рассчете безопасных высот необходимо их привести к текущим условиям.
Плотность воздуха - увеличением высоты уменьшается, а на высоте 5000 м. становится практически в два раза меньше чем у земли.
- это для понимания, что несущая способность крыла с увеличением высот уменьшается, а не остается постоянной.
Чем выше давление, чем ниже влажность и чем ниже температура воздуха - тем выше его плотность.
Т.о. в зимний период плотность значительно выше чем летом и соответственно зимой самолет гораздо легче набирает высоту при меньшей мощности.
Этот же фактор важен для понимания потребной длины разбега самолета в ограниченных условиях - при снижении плотности воздуха - тредуется большая длина полосы.
Самолет переходит из нормального (прямого) штопора в плоский при следующих ошибках в технике пилотирования:
отклонение ручки управления против вращения в момент ввода самолета в нормальный (прямой) штопор или в процессе выполнения;
полное отклонение педали и ручки управления по диагонали на себя и в противоположную сторону данной педали в процессе выполнения поворота на вертикали;
увеличение оборотов двигателя в процессе выполнения прямого штопора.
С горизонтального полета самолет входит в плоский штопор стандартным способом как в прямой штопор, но при этом элероны отклоняются на вводе против вращения.
С поворота на вертикали самолет попадает в плоский штопор, не доходя 40...30° до вертикали вниз за счет резкого отклонения ручки управления на себя и отклонения элеронов против вращения (педаль полностью отклонена в сторону поворота на вертикали).
Нормальный плоский штопор носит устойчивый характер, угловые скорости в процессе штопора знак не меняют и нет приостановки вращения.
Скорость в процессе выполнения плоского штопора не растет и колеблется в пределах 100...150 км/ч.
Характеристики штопора от количества витков вращения практически не зависят, однако с ростом количества витков в штопоре увеличивается запаздывание и потеря высоты на выводе.
На самолетах Як-52 и Як-55 правый плоский штопор более устойчивый, чем левый.
Положение элеронов при выполнении плоского штопора влияет на его характеристики. Постановка элеронов в нейтральное положение при установившемся плоском штопоре на его характеристики не влияет. При этом вращение остается равномерным, а угловая скорость несколько уменьшается.
Постановка элеронов по вращению способствует переходу в крутой штопор и затем в крутую спираль. При этом угловая скорость интенсивно уменьшается , приборная скорость увеличивается, а вращение становится неравномерным.
Увеличение оборотов при выполнении плоского штопора приводит к уменьшению угла тангажа на 5...10°. Угловая скорость вращения увеличивается, приборная скорость возрастает с 100 км/ч до 140...150 км/ч.
Для вывода самолета из плоского штопора необходимо отклонить педаль в сторону, противоположную вращению, ручку управления отклонить полностью от себя (на белую черту). После остановки вращения рули управления поставить нейтрально. Запаздывание самолета на выводе составляет: на правом штопоре до 3,5 витка; на левом - 2 витка.
С увеличением количества витков штопора запаздывание на выводе растет.
Измерение скорости самолета основано на принципе измерения скоростного напора встречного воздуха ( скорости воздушного потока) - т.е. прибор показывает разницу между полным и статическим давлением воздуха.
Поток встречного воздуха попадает в приемник воздушного давления (ПВД), где разность давлений в герметичной манометрической коробке и давления попадающего в ПВД воздуха дает отклонение стрелки показаний скорости.
Таким образом :
1. То, что у ЯК-52 и Як-18т ( и у многих других самолетов) на левом крыле торчит в виде такого длинного штыря - это и есть ПВД ( а не пулемет :))) как думают некоторые)
2. В него дуть нельзя !!! Это неизбежно вызовет реакцию в виде мата техника - в лучшем случае, а если не повезет , и он окажется рядом, то и резкого Вашего ускорения, посредством полученного пендаля ! :)
3. Прибор , который показывает скорость самолета, на самом деле показывает скорость набегающего потока воздуха в ПВД или скорость самолета относительно встречного воздушного потока, а не относительно земли.
Чем выше подъем самолета по высоте, тем больше будет погрешность показаний указателя скорости - за счет того, что с увеличением высоты массовая плотность воздуха уменьшается.
Аэрометрический указатель скорости содержит не манометрическую герметичную коробку (как выотомер), а мемдранную коробку внутрь которой подается полное давление от ПВД, а в корпус указателя скорости подается статическое давление от того же ПВД, но снятое с других отверстий. Таким образом прибор получает разность полного и сатического давлений, т. е. динамическое давление скоростного напора. Из которого потом получают воздушную скорость.
Правда комбинированные указатели скорости содержат внутри себя кроме мембранной еще и манометрическую коробку, которая косвенным образом измеряет плотность воздуха для получения приборной скорости.
Возможно теперь это называется мембранной коробкой, но ранее она называлась именно манометрической ( А.Е. Коровин, Ю.Ф. Новиков " Практическая аэродинамика и динамика полета самолетов Як-52 Як-55 " 1989 г., стр. 25 )
И в этих самолетах " других отверстий" нет.
Хотя принципиального значения не имеет, задача - понять суть работы прибора, а не конструктив, в остальном Вы правы, хотя то, что я написал ни коем образом не противоречит написанному Вами. :)
Спасибо за дополнение.
Хотя я конечно понимаю, что на практике эти ньюансы мало кого интересуют:)))
Для этого УС-450 должен ежегодно проходить метрологическую поверку в лаборатории, где и устанавливаются поправки !
В наших реальных условиях это скорее всего из области теории , чем практики.