Вступление
Здравствуй, мой дорогой читатель, вы снова на канале студента-пилота, и эта статься является продолжением цикла статьей, поясняющих силы действующие на самолет в горизонтальном полете. И, разобрав в предыдущих статьях подъемную силу и силу лобового сопротивления, мы переходим к тяге. В этой статье мы узнаем что такое кривые Жуковского, для чего они необходимы. А вскоре выйдет следующая статья, которая завершит начатое сегодня разбором характерных скоростей горизонтального полета и первым и вторыми режимами полета. Приступим!
Горизонтальный полет
Уверен у Вас уже давно появился вопрос: А почему все время ты добавляешь "в горизонтальном полете"? Ответ прост, потому что это является по моему мнению самым наглядным и простым этапом полета, на котором проще и понятней всего разбирать те темы, что мы затронули. Поняв, тонкости горизонтального полета, у Вас не возникнет проблем составить уравнения движения при взлете и посадке, вираже и спирали.
Установившийся горизонтальный полет - это движение воздушного судна, при котором скорость движения постоянна по величине и направлению, без набора высоты и снижения.
Приравняв подъемную силу Y к весу самолета G (из условия горизонтального полета Y=G), можно вывести формулу скорости необходимой для поддержания горизонтального полета:
При этой скорости, подъемная сила будет уравновешивать силу тяжести, а значит самолет будет летать без набора высоты и снижения.
Тяга
Потребная тяга (Pп)
Теперь перейдем к тяге, как мы помним это сила с которого двигатель "толкает" самолет вперед. А для того чтобы самолет летел в горизонтальном полете с постоянной скоростью (без ускорения), необходимо чтобы тяга в точности уравновешивала силу лобового сопротивления (P=X). Вспоминаем предыдущую статью про лобовое сопротивление и график оттуда:
Пунктирная линия есть ничто иное, как суммарное лобовое сопротивление, так приравняем же его к тяге и получим понятие "потребная тяга" (та, которая требуется, но для чего? для горизонтального полета).
Потребная тяга (Pп) - тяга, необходимая для установившегося горизонтального полета, то есть для уравновешивания лобового сопротивления самолета на данном угле атаки. Простыми словами это минимальная тяга, на которой самолет все еще может лететь без снижения, и в то же время это максимальная тяга, при которой самолет будет лететь с постоянной скоростью без ускорения.
Нам обязательно нужно разобраться, что происходит с этой тягой при увеличении высоты полета?Вспоминаем эту статью, с увеличением высоты плотность воздуха уменьшается, а значит для поддержания того же самого скоростного напора ((pV^2)/2), мы должны увеличить скорость. На графике эта зависимость проявляется смещением кривой потребной тяги вправо (при увеличении высоты) и влево (при ее уменьшении).
Располагаемая тяга (Pр)
Располагаемой тягой (Pр) называется максимальная тяга, которую может развивать силовая установка (двигатель) на данной высоте и скорости полета. Тут все просто, режим двигателей максимальный, вот тебе и располагаемая тяга.
На графике она выглядит вот как:
Опять же очень важно понимать, что происходит с увеличением высоты. Плотность воздуха уменьшается, а значит двигатель будет забирать меньше воздуха, чем на более низкой высоте, это приведет к уменьшению располагаемой тяги, а значит прямая на графике будет ползти вниз (при увеличении высоты) и вверх (при ее уменьшении).
Мощность
Это небольшое пояснение необходимо перед тем как мы перейдем непосредственно к кривым Жуковского. Дело в том, что понятие тяга, как оценочная величина силы, что толкает самолет вперед используется только для турбореактивных двигателей (на которых в большинстве своем и летает вся авиация). Но для самолетов с турбовинтовыми и поршневыми двигателями используется понятие мощность, которое в некоторой степени можно считать аналогом тяги.
Отлично с этим разобрались, но как перейти от тяги к мощности? Вот формула:
Пишите в комментариях, если Вам интересно будет узнать какие двигатели вообще существуют, в чем между ними разница, и простыми словами принцип работы каждого из них.
Кривые Жуковского
Для того, чтобы охарактеризовать горизонтальный полет того или иного типа самолета, определить его летные данные пользуются графоаналитическим методом, а именно построением кривых Жуковского, путем наложения друг на друга кривых потребных и располагаемы тяг (для турбореактивных двигателей) или же потребных и располагаемых мощностей (для турбовинтовых и поршневых двигателей). Полученные таким образом кривые носят название кривых Жуковского.
А что за точки отмечены на этих кривых, для чего они нужны, как находятся и что по ним можно узнать, я обязательно подробно разберу в следующей статье.
Заключение
Спасибо дорогой читатель за то, что заглянул ко мне на канал. Надеюсь эта статья помогла Вам разобраться в этой непростой теме, и дальше Вы будете следовать уверенно и четко по намеченной дороге. Оставляйте Ваши комментарии, критику и просто впечатления. Буду рад прочитать и ответить каждому. И приходите в небо, летать на красивейших самолетах, это всё ещё того стоит.
