СХЕМА СИЛ И УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ВЗЛЕТА

При разбеге на самолет действуют аэродинамические силы:

- подъемная сила крыла Y;

- сила лобового сопротивления X;

- вес самолета G;

- сила тяги силовой установки Р;

- нормальная реакция земли N=N₁+N₂;

- сила трения колес о земную поверхность F=F₁+F₂ (Рис. 8).

Как уже говорилось ранее, в аэродинамике и динамике полета самолета рассматривается движение центра тяжести относительно внешней среды и движение частей самолета вокруг центра тяжести. В данном случае рассмотрим движение центра тяжести.

Уравнения движения центра тяжести самолета при разбеге имеют вид:

Условие разгона

(7.21)

Рис. 8 Схема сил, действующих на самолет Як-55 (а) и самолет Як-52 (б) на взлете

условие прямолинейного разгона

Y+N-G=0. (7.22)

В уравнении (7.21) сила тяги должна быть больше лобового сопротивления и силы трения колес вместе взятых или произведение массы - - на прирост скорости должно быть больше нуля. В уравнении (7.22) вес самолета должен быть равен сумме подъемной силы и реакции земли. Силу тяги следует считать направленной по скорости движения. Силу трения определяют через нормальную реакцию N и коэффициент трения f

F=Nf. (7.23)

Коэффициент трения f при разбеге на колесах по бетонной ВПП равен 0,03...0,05, а по травянистому грунту - 0,1...0,12.

По мере увеличения скорости полета подъемная сила растет, а нормальная реакция земли уменьшается. Когда подъемная сила становится равной весу самолета, то он отрывается от земли.

На этапах разгона и подъема на самолет действуют следующие силы: подъемная сила Y; вес самолета G; сила тяги Р (Рис. 8).

Уравнения движения центра тяжести самолета при разгоне с подъемом имеют вид:

условие разгона

(7.24):

условие прямолинейности полета

Y-Gcos =0. (7.25)

В уравнении (7.24) тяга двигателя Р должна быть больше суммы лобового сопротивления и составляющей силы веса самолета, а в уравнении (7.25) -подъемная сила Y должна быть равна составляющей веса самолета G cos .

Уравнения движения (7.24) и (7.25) показывают, что самолет движется прямолинейно (Y=Gcos ) и с ускорением. Ускорение равно