Перегрузки в авиации. Перегрузка при установившемся полете

В полете самолет и его экипаж непрерывно подвергаются перегрузкам, различным по величине, направлению и продолжительности действия. Наибольшие перегрузки возникают при выполнении фигур высшего пилотажа, а также при катапультировании, раскрытии парашюта и приземлении с парашютом. Перегрузка, действующая перпендикулярно к направлению полета, выражается отношением подъемной силы самолета к его весу.

Полеты бывают установившимися и неустановившимися. Установившимся называется полет, в котором кинематические параметры движения (скорость, угол атаки и т. д.) постоянны. В противном случае полет называется неустановившимся.

Установившимся полетом является, например, горизонтальный полет, подъем, планирование, вираж; неустановившимся — взлет, полет в неспокойной атмосфере (в болтанку), штопор и другие фигуры, а также пикирование и посадка.

Перегрузка при установившемся полете. В горизонтальном прямолинейном полете подъемная сила уравновешена весом самолета, а сопротивление воздуха — тягой двигателя (рис. 25). Перегрузка n равна единице и направлена сверху вниз.

Рис. 25. Схема сил, действующих на самолет в горизонтальном прямолинейном полете: Y — подъемная сила; G — вес самолета; Р — тяга двигателя; Q — сопротивление воздуха

При планировании (рис. 26) и подъеме перегрузка n в вертикальном направлении также равна единице.

Рис. 26. Схема сил, действующих на самолет при планировании

При вираже или развороте самолет движется по криволинейной горизонтальной траектории, накренившись в сторону поворота (рис. 27). Крен самолета (угол γ) необходим для того, чтобы получить составляющую подъемной силы Y₂, которая играет здесь роль центростремительной силы.

Рис. 27. Схема сил, действующих на самолет при вираже

На вираже вес самолета уравновешивается вертикальной проекцией подъемной силы Y₁ Перегрузка на вираже всегда больше единицы; величина ее выражается формулой

Из формулы видно, что чем больше крен самолета (при правильном вираже — без скольжения), тем больше перегрузка (рис. 28).

Рис. 28. Зависимость перегрузки n на вираже от величины крена (γ° — угол крена)

При других видах криволинейного полета, например, при выходе из пикирования, бочке перегрузка может быть значительно больше, чем на вираже, но продолжительность ее при этом невелика — около одной секунды.