Оглавление
Введение. 4
Глава1. Терминология, обозначения, единицы измерений. 5
Глава 2. Основные летно-технические характеристики легких ВС. 13
Глава 3. Основные геометрические характеристики и особенности аэродинамической компоновки легких ВС 24
Глава 4. Аэродинамические характеристики ВС. 35
4.1 Аэродинамические силы и моменты. Системы координат принятые в динамике полета. 35
4.2. Углы, определяющие положение ВС в пространстве. 37
4.3. Аэродинамические характеристики и аэродинамические коэффициенты. 38
4.4. Аэродинамическое качество и его зависимость от эксплуатационных факторов. 47
Глава 5. Характеристики силовой установки с воздушным винтом.. 51
5.1 Геометрические, кинематические и аэродинамические характеристики винта. 51
5.2. Кинематические характеристики воздушного винта. 53
5.3. Аэродинамические характеристики воздушного винта. 56
5.4. Совместная работа С.У. с ВФШ... 61
5.5. Совместная работа С.У. с ВИШ... 63
5.6. Управление ВИШ в полете. 65
5.7 Влияние обдувки крыла винтом на характеристики ВС. 68
5. 8. Особенности боковой балансировки винта ВС с ВМУ. 72
Глава 6. Вес и центровка. 76
6.1. Термины и определения. 76
6.2. Аэродинамические причины эксплуатационных ограничений веса и центровки ВС. 77
6.3. Методы расчёта центровки. 79
6.4 Расчёт центровки в % САХ. 88
Глава 7. Прямолинейный установившийся горизонтальный полет (Г.П.). Аэродинамические причины эксплуатационных ограничений. 91
7.1 Ограничения минимальных скоростей Г.П. 91
7.2. Ограничение максимальных скоростей. 95
7.3. Допустимые и эксплуатационные перегрузки в Г.П. 96
7.4 Разгон и тормоение в Г.П. 97
7.5 Характерные скорости горизонтального полета. Кривые потребных и располагаемых мощностей 98
7.6 Расчет экономической и наивыгоднейших скоростей. 102
Глава 8. Режимы набора высоты.. 104
8.1 Уравнения набора. 104
8.2. Характеристики набора высоты.. 106
8.3 Вертикальная скорость, режимы набора высоты.. 110
8.4 Влияние эксплуатационных факторов на характеристики набора. 116
Глава 9. Криволинейный полет ВС. 120
9.1 Криволинейный полет в горизонтальной плоскости. Выполнение правильного виража (разворота) 120
Глава 11. Полет самолета при отказе двигателя. 125
Введение
Основным документом, определяющим правила летной эксплуатации ВС, является “Руководство по летной эксплуатации” (РЛЭ), выполнение требований которого обязательно.
Настоящее пособие может быть использовано при проведении занятий по дисциплине "Практическая аэродинамика легких ВС”. К легким ВС относятся самолеты с максимальным взлетным весом от 495 кг. до 5700 кг. и вертолеты с максимальным взлетным весом менее 3100 кг. (Воздушный кодекс глава V) (Cessna-172, DV-20, DA-40,DA-42, ЯК-18Т, АН-2, ЯК-52 и т.д.)
Рассматриваются ВС нормальной категории- с числом мест не более 9 и весом не более 5700кг. (АП-23 "Нормы летной годности гражданских легких ВС")
Глава1. Терминология, обозначения, единицы измерений
В номограммах РЛЭ и на шкале приборов ВС австрийского и американского производства для обозначения аэродинамических величин использующихся не метрические единицы, перечень которых приводится в таблице 1.
Таблица 1
| физическая величина | наименование обозначения система СИ | наименования обозначения не метрические единицы | формула пересчета | |||
| длина высота | метр | м | фут | feet | ft | 1ft=0,305м |
| километр | км | морская миля | satural mile | NM | 1NM=1,852 км | |
| сухопутная (статусная) миля | status mile | SM | 1SM=1,609 км | |||
| сантиметр | см | дюйм | inche | in | 1in=2,54см | |
| скорость | километр в час | км/час | узел (натуральная миля в час) миля в час | knot mile per hour | kt MPH | 1kt=1,852км/ч 1MPH=1,609км/ч |
| метр в секунду | м/сек | фут в минуту | feet per min | ft/min | 1м/с=  *0,005
1ft/min= м/с*196,85
| |
| объем | литр | л | американский галлон | gallon (US) | gl (US) | 1gl=3,785л |
| частота вращения винта | обороты в минуту | n | обороты в минуту | revolution per min | RPM | |
| мощность | ватт л.с. | Вт Л.с. | лошадиная сила | Horse power | HP | 
1л.с.=736Вт
|
| масса | килограмм | Кг | фунт | lb pound | lb | 1фунт=0,454кг 1кг=2,2046lb |
| сила | ньютон килограмм- сила | Н кГс | фунт-сила паундаль | poundal | 1кГс=9,8Н 1фунт-сила=4,448Н 1паундаль=0,138Н | |
| давление | гектопаскаль бар миллибар мм. ртутного столба | гПа бар мбар мм.рт.ст. | 1мм.рт.ст.=133,322Па 1бар=100кПа 1гПа=1мбар 1гекто=102 1милли=10-3 | |||
|
|
| Дюйм ртутного столба | дюйм рт.ст =3,386 кПа | |||
| фунт-сила на квадратный дюйм | фунт-сила на квадратный дюйм= 6,895кПа | |||||
| температура | Градус Цельсия | °С | градус Фаренгейта | °F | t°C= 
| |
Обозначение скоростей, принятые в РЛЭ самолетов австрийского и американского производства, приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| KTAS | knots true air speed измереннаявузлах истинная воздушная скорость | Истинная воздушная скорость- скорость ВС относительно воздуха. |
|
| KIAS | knots indicated air speed измереннаявузлах приборная воздушная скорость | Приборная скорость- скорость, которую показывает прибор, т.е. величина, полученная при измерении скоростного напора. Фактически не является скоростью, а представляет собой величину скоростного напора набегающего потока. | Vприб. |
| KCAS | knots calibrated air speed Индикаторнаяземная скорость, измеренная в узлах | Исправленная приборная скорость, т.е приборная скорость с учетом инструментальной погрешности прибора и аэродинамической погрешности, связанной с расположением на ВС ПВД (приемника воздушного давления) и с точностью восприятия давлений датчиками (приемниками статического давления) при изменении углов атаки и скольжения. | Vприб+ ΔVинстр+ ΔVаэрод |
| EAS | equivalent speed Индикаторная скорость | Приборная скорость с учетом инструментальной, аэродинамической и поправки на сжимаемость по МСА (международной стандартной атмосфере) | Vприб+ ΔVинстр+ ΔVаэрод+ ΔVсжим мса |
| Vx | Скорость набора (полета) с максимальным углом (наилучшим углом) | Скорость, на которой при полете в режиме набора достигается максимальный прирост высоты полета на единицу пройденной горизонтальной дистанции.Скорость набора с максимальным углом- для ВС с поршневыми двигателями и ТВД(экономическая скорость) при наибольшем избытке тяги (ΔР). С увеличением высоты возрастает. | Vэк для ПД, ТВД Vнв для ТРД |
| Vy | Скорость набора (полета) с максимальной скороподъемностью (с максимальной вертикальной скоростью) | Скорость полета при наборе, при которой достигается максимальный прирост высоты полета в единицу времени, соответствует максимальному избытку мощности и уменьшается с увеличением высоты. Наивыгоднейшая скорость для ВС с поршневыми и турбовинтовыми двигателями. | Vнв для ПД, ТВД Vнаивнаб для ТРД |
| Vмс | Эволютивная скорость | Минимальная скорость, необходимая для сохранения управляемости самолета при полете с одним неработающим двигателем на двухдвигательном ВС. | Vэвол. |
| VS | Скорость сваливания приборная | Минимальная скорость, при которой еще сохраняется управляемость ВС в определенной конфигурации. Устанавливается в процессе летных испытаний. | Vсв |
| Vs0 | Скорость сваливания приборная в посадочной конфигурации | ||
| Vs1 | Скорость сваливания в полетной конфигурации (с убранными закрылками и шасси) | ||
| VNE | Непревышаемая скорость в спокойном воздухе; ее превышение запрещается вне зависимости от обстоятельств | Превышение этой скорости может привести к разрушению конструкции ВС. Ограничение по этой скорости связано с ограничением по предельному скоростному напору qпред. | Vmax max |
| V0, VА | Расчетная скорость маневрирования, после превышения которой запрещается полное или резкое перемещение рулевых поверхностей | При превышении этой скорости аэродинамическая нагрузка, связанная с отклонением поверхностей управления может вызвать значительное приращение перегрузки, которое приведет к остаточным деформациям ВС. Эксплуатация ВС при многократных управляющих усилиях приводит к деформации конструкции. | |
| VN0 | Максимальная расчетная крейсерская скорость конструкционная | Превышение этой скорости возможно только в спокойном воздухе; ограничение связано с вариантностью возникновения остаточных деформаций конструкции. | |
| VL0 | Максимальная безопасная скорость, на которой возможны выпуск и уборка шасси | Превышение этой скорости приведет к чрезмерной аэродинамической нагрузке на привод шасси во время его выпуска и уборки. | |
| VLE | Максимальная безопасная скорость полета при выпущенном шасси | Превышение этой скорости приводит к нарушению устойчивости и управляемости. | |
| VFE | Максимальная допустимая скорость полета с выпущенными закрылками | Превышение этой скорости приводит к чрезмерным нагрузкам на конструкции закрылков. | |
| VMCG | Минимальнаяэволютивная скорость ВС на разбеге. | Минимальная скорость, при которой ВС поддается путевому управлению в время разбега с одним неработающим двигателем (критическим для двухмоторного ЛА) при условии. что путевая управляемость обеспечивается только аэродинамическими органами управления. | |
| VMCA | Минимальная эволютивная скорость полета | При полете с этой скоростью ВС поддается управлению с одним неработающим (критическим для двухмоторного ВС) двигателем и максимальным креном 5°в сторону работающего двигателя. | Vэвол |
| V1 | Скорость принятия решения при отказе двигателя на разбеге | Отказ двигателя на меньшей скорости должен привести к прекращению взлета; отказ двигателя на большей скорости-взлет и разбег может быть продолжен. | V1 |
| VR | Скорость отрыва носового колеса в процессе разбега | Должна быть выше скорости V1 и не менее чем 1,05 VМС | |
| VLOF | Скорость отрыва от земли | ||
| V2 | Безопасная скорость взлета | Должна достигаться на безопасной высоте 10,7м (35 feet) в конце необходимой дистанции разбега. (Это оптимальная скорость набора высоты с одним неработающим двигателем, которую необходимо удерживать до преодоления всех препятствий или до высоты не менее (400 feet) 122м над землей | |
| VFS | Максимальная вертикальная скорость при одном неработающем двигателе в конфигурации с убранной механизацией в режиме продолжительной мощности двигателя | Соответствует максимальному избытку мощности при одном неработающем двигателе | |
| VREF | Скорость, которую должно иметь ВС на пороге ВПП на высоте 15 м (50 feet) | VREF>1,3VS0 Минимальная скорость пересечения торца ВПП | |
| VSSЕ | Минимальная эволютивная скорость при обучении | Минимальная скорость, необходимая в случае намеренной остановки двигателя или при работе двигателя в режиме Малый Газ(МГ, IDLE) при обучении | |
| GS | Путевая скорость | Скорость ВС относительно земли W=V±U, где U- скорость ветра | |
| VYSE | Наивыгоднейшая скорость набора с одним отказавшим двигателем | При этой скорости ВС с отказавшим двигателем имеет максимальный избыток мощности (ΔNmax) | |
| VEF | Скорость отказа критического двигателя | Индикаторная земная скорость, на которой происходит отказ критического двигателя | |
| VSF | Расчетная скорость сваливания с полностью выпущенными закрылками при расчетном весе | ||
| VB | Расчетная скорость при максимальной интенсивности порыва | ||
| VC | Расчетная крейсерская скорость | ||
| VD | Расчетная скорость пикирования |
