Горизонтальный полёт самолёта

Горизонтальным полетом называется установившееся равномерное прямолинейное движение самолета на постоянной высоте (рис. 4.1) .

Рис. 4.1 Схема сил в горизонтальном полете

Для равновесия плоской системы схо-дящихся сил необходимо и достаточно, чтобы сумма проекций сил на каждую из осей координат была равна нулю:

После преобразования уравнения приобретают вид:

1. Y =mg — условие постоянства высоты.

2. Х = Р — условие постоянства скорости.

Выведем формулу для определения скорости,
потребной для выполнения горизонтального полёта.

Для этого воспользуемся уравнением 1 (Y= mg):

Y = C_Y S ; C_Y S = mg;

V =

Анализируя уравнение, можно сделать вывод, что скорость, потребная для установившегося горизонтального полета, зависит от высоты (плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты), от веса
самолета и от коэффициента подъемной силы C_Y .

Для конкретного самолета, летящего на Н =const, скорость горизонтального полёта зависит только от С_Y , который можно изменить, меняя угол атаки α.

Минимальная скорость горизонтального полёта будет соответствовать полёту самолёта на угле атаки , при котором C_ymax.

V_min=

Для определения максимальной скорости горизонтального полёта воспользуемся уравнением 2 (X =P ):

X = C_X S ; C_X S = P;

V_max =

где C_X min -коэффициент лобового сопротивления при полете на угле атаки .

Выведем зависимость скорости г.п. от высоты полета:

V =

Величина называется относительной плотностью воздуха и обозначается буквой ∆. Тогда

Т.к. с увеличением высоты относительная плотность воздуха уменьшается (см. таблицу СА), то скорость, потребная для выполнения установившегося горизонтального полета, с увеличением высоты полета увеличивается.

Рассмотрим, как влияет на скорости V_min и V_max увеличение высоты полета.

Минимальная скорость Vmin с увеличением высоты увеличивается, т.к. зависит только от плотности воздуха , которая стоит в знаменателе и с увеличением высоты уменьшается.

Проанализируем формулу для определения V_max. В этой формуле от высоты зависят две составляющие: плотность , которая уменьшается с увеличением высоты и стоит в знаменателе и тяга Р, которая уменьшается с увеличением высоты, но стоит в числителе. Поэтому изменение V_max с увеличением высоты будет зависеть от соотношения этих параметров.

Как правило, до высоты Н= 11км V_max увеличивается, а потом уменьшается. Это объясняется тем, что до высоты 11км тяга ТРД уменьшается медленнее,
а выше 11км быстрее, чем плотность воздуха.