Классификация принципов полета

 

- аэростатический(воздушные шары, аэростаты);

- аэродинамический(самолеты);

- ракетодинамический;

- баллистический(мощностные ракеты),

- инерционный.

 

11-12-13 Реализация и сущносности принципов полёта

 

Полет основан на преодолении гравитационной силы (силы тяжести) G=mg, где G - сила земного тяготения, Н; m - масса летящего тела, кг; g- ускорение
свободного падения, м/с2.
Сила, преодолевающая силу тяжести, называется подъемной силой. В равномерном горизонтальном установившемся полете подъемная сила Y уравновешивает силу тяжести (Y= -G).
Принцип полета определяется тем, каким образом и за счет чего создается
подъемная сила. В настоящее время техническое значение имеют следующие
принципы полета:
- баллистический - здесь сила Y определяется силой инерции летящего
тела за счет начального запаса скорости или высоты, поэтому баллистический
полет называют также пассивным;
- ракетодинамический - здесь сила Y определяется реактивной силой за
счет отбрасывания части массы летящего тела. В соответствии с законом
сохранения импульса системы возникает движение при отделении от тела с
какой-либо скоростью некоторой части его массы;
- аэродинамический - здесь сила Y определяется реактивной силой за счет
отбрасывания вниз части воздуха, обтекающего тело при его движении, т. е.
определяется силовым воздействием воздуха на движущееся тело.При аэродинамическом принципе полета подъемная сила определяется взаимодействием лет. аппарата или отдельных его частей с воздухом. Образование подъемной силы основано на втором законе Ньютона.

Реализация аэродинамического принципа полета для планера

 

Планер не имеет силовой установки, поэтому его полёт в спокойной атмосфере возможен только с постоянным снижением под некоторым углом тета к горизонту со скоростью планирования V, которая может быть представлена векторной суммой Vx u Vy. Движение планера происходит под действием составляющей G*sin(тета) с силой тяжести G, которая уравновешивает силу лобового сопротивления Xa, возникающей вместе с подъёмной силой Ya, уравновеш. составл. G*cos(тета) силой тяжести.
Таким образом при полёте планера на создание подъёмной силы и преодолении силы лобового сопротивления расходуется потенциальная энергия, которой обладает планер, доставленный на высоту наземной лебёдкой или самолётом-буксировщиком.
Увеличить запасы энергии для полёта планера может, набирая высоту за счёт энергии восходящих потоков воздуха.
Рассматривая схему сил, действующих на планер и планирование. Ya=G*cos; Xa=G*sin; tg=Xa/Ya=1/Ka
Т.е. планер, имеющий большие аэродинамические качества будет планировать по более пологой траектории и дальность его полёта при прочих равных условиях будет больше, следовательно он более эффект. исп. начального запаса энергии.

 

15. Реализация аэродинамического принципа полёта к самолёту

 

Самолёт совершает полёт в атмосфере за счёт тяги силовой установки и подъёмной силы, которая создаётся крылом.
Двигатель создаёт тягу воздушным винтом или реакцией струи выхлопных газов, расходуя при этом топливо, нахо-ся в топливных баках, для совершения работы по преодолению сопротивления при полёте и взлёте самолёта с ВПП.
При полёте со скоростью V возникает подъёмная сила Ya, противостоящая G (силы тяжести).
Таким образом для совершения горизонтального полёта самолёта необходимо выпо-ть след. условия: G = Ya
P = Xa (сила сопротивления Ха, которая преодолевается тягой двигателя P)
Отсюда тяга двигателя =:Р = G*Xa/Ya = G/Ka = m*g/Ka
Очевидно, что энергетические затраты ЛА, реализующего аэродинамический принцип полёта, на преодоление силы земного притяжения существенно меньше, затрат ЛА, реализующих ракетодинамический принцип полёта, для которого P = mg.

Однако самолёт с традиционной конфигурацией не способен вертикально взлетать и делать посадку, поскольку крыло создаёт подъёмную силу, только при поступательном движении.

 

16. Реализация аэродинамического принципа полёта к вертолёту

 

Вертолёт совершает полёт за счёт подъёмной силы и тяги, которые создаются одним или несколькими винтами, способными создавать подъёмную тягу без поступательных движений.

Несущий винт состоит из нескольких лопастей, которые представляют собой крылья, приводимые в движение двигателями.

За счет вращения лопастей возникает аэродинамическая подъемная сила (сила тяги винта), которая в режиме висения уравновешивает силу тяжести.

 

Отличительные особенности планера конструкции Отто Лилиенталя

 

Исследуя аэродинамику птичьих крыльев, немец Отто Лилиенталь пришел к выводу, что и у планера крылья в поперечном сечении должны иметь вогнутость, обращенную
вниз. Скелет крыла, изготавливался из ивовых прутьев, которые затем обтягивались полотном. Проводя испытания немец постоянно усовершенствовал свои конструкции. Он, например, уменьшил размер крыла и добавил к нему вертикальное и горизонтальное оперение, так как без него первые летательные аппараты были в полете недостаточно устойчивы. Планер конструкции Лилиенталя имел крылья, напоминающие птичьи.