ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА ДИАПАЗОН СКОРОСТЕЙ

Влияние атмосферы на максимальную скорост ь полета проявляет ся через сжимаемост ь и вязкость воздуха, которые увеличивают свое влияние с увеличением скорости полет а. Критерием сжимаемост и является скорость звука ( а ). Для характеристики условий обтекания самолета воздушным потоком используется число М, выражающее от ношение скорост и полета V к скорости звука а:

скорость звука, равна:

M =V, (3.16)

а

а =20,05

T (м/с) (3.17)

или

а =72,2

T (км/ч), (3.18)

где: Т - абсолютная температ ура воздуха.

Отсюда видно, что скорость звука зависит только от температуры воздуха. В тропосфере она понижается с высотой, а в стратосфере ост ается постоянной.

По мере увеличения скорости полета, число М невозмущенного потока достигает определенного критического значения ( М = Мкр ). При э том на обт екаемых част ях самолет а появляют ся первые (мест ные) сверхзвуковые скорости. При полете с Мкр резко изменяются аэ родинамические характеристики самолета: коэффициент лобового сопротивления ( Сх ) резко возраст ает, а коэффициент под ъемной силы ( Су) - падает. Эти изменения аэ родинамических характеристик, вмест е с вызвавшими их причинами, называются волновым кризисом. При волновом кризисе начинаются непроизвольные кабрирования самолета, опасные вибрации, ухудшение его управляемост и. Для обеспечения безопасност и полетов в летной практ ике используются предельные значения М и V (Мпр и Vпр). Эти значения несколько меньше Мкр и Vкр и равны:

Vпр

М пр =

а

, (3.19)

Vпр =М пр а =М пр ×20,05

T . (3.20)

Максимальная скорость установившегося полета достигает ся при равенст ве силы лобового сопротивления и располагаемой тяги двигат еля ( Рр ). Из (3.2) и (3.5) можно определить, что

2 Pp 2 Pp RT

= =

. (3.21)

Vmax

C x Sr

C x SР

Выражение (3.21) записано для произвольной температуры. Аналогичное выражение можно записать для стандартного нулевого уровня с Т 0 ст . Если полученное выражение разделить на (3.21), то с учетом зависимости располагаемой тяги двигателя ( Рр ) от плотности ( r ) и температуры ( Т ) получим:

Vmax =

V0 ст. max

Т0 ст

Т

, (3.22)

где: V0 ст. max - максимальная скорост ь уст ановившегося горизонт ального полет а вблизи стандартного нулевого уровня (по СА).

Расчеты показывают, что при понижении т емпературы на 5°С по от ношению к СА,

максимальная скорость увеличивается на 1%.