Правильным виражем называют установившийся вираж без скольжения. При правильном вираже центростремительной силой является проекция на горизонтальную плоскость вектора подъемной силы при крене самолета. Радиус и время выполнения правильного виража (за время выполнения виража условно принимают время поворота самолета на угол, равный 360°) часто принимают в качестве критерия маневренных свойств самолета при летных испытаниях и расчетной оценке маневренности. Вираж является весьма важной боевой фигурой. При ведении воздушного боя летчик должен иметь возможность быстро изменять направление полета, а самый поворот самолета делать возможно более крутым. Правильный вираж иногда называют серийным, так как согласно приведенному выше определению в процессе выполнения правильного виража все кинематические параметры движения (скорость полета, угол крена и т. д.) остаются неизменными, а в полете такое движение можно получить только при многократном повторении виража, т. е. при осуществлении серии виражей. Выражения получены нами без учета влияния сжимаемости воздуха на поляру самолета.
|
Для достижения наибольшей высоты в верхней точке петли самолет следует разогнать до наибольшей возможной скорости и осуществлять петлю со сравнительно небольшими перегрузками порядка %=2—2,5. При увеличении минимальной скорости полета, как видно из выражений, начальная скорость увеличивается, время выполнения петли возрастает, приращение высоты в верхней точке петли также увеличивается. Следовательно, на самолетах с большой нагрузкой на крыло — летающих на больших высотах, выполнение петли Нестерова более затруднительно, чем на самолетах с малой нагрузкой на крыло и летающих на небольших высотах. На очень больших высотах выполнение петли Нестерова невозможно, так как для этого необходимо разогнать самолет до очень большой скорости, не достижимой для самолета на таких высотах.
Петля Нестерова представляет собой маневр в вертикальной плоскости. Разогнав самолет до необходимой скорости, летчик отклонением руля высоты вверх создает перегрузку, искривляющую траекторию полета вверх, подобно тому, как это делается при горке. Однако на горке после достижения некоторого угла наклона траектории к горизонту перегрузка уменьшается и траектория постепенно переходит в горизонтальную; при выполнении петли перегрузка должна поддерживаться достаточно большой на всем протяжении выполнения петли. Тогда траектория полета получается в виде петли. Возможность совершения петли на самолете задолго до ее практического осуществления была предсказана Н. Е. Жуковским в его знаменитой работе «О парении птиц» (1891 г.). Впервые петля была осуществлена русским военным летчиком П. Н. Нестеровым в 1913 г. на аэродроме близ Киева.
|
Траекторию движения самолета при выполнении горки можно разбить на три участка: на участке угол наклона траектории к горизонту изменяется от нуля до некоторого значения; на участке самолет движется прямолинейно, постепенно теряя скорость, и, наконец, на участке угол наклона траектории снова уменьшается от значения до нуля. Полагая угол наклона траектории положительным при наборе высоты, уравнения движения самолета при выполнении горки можно записать в следующем виде. Приближенное решение уравнений движения для случая горки можно получить на основании следующих соображений. Основным энергетическим ресурсом при выполнении горки, как, впрочем, и при других маневрах в вертикальной плоскости, является накопленная самолетом кинетическая энергия; при выполнении горки кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию, так как высота полета увеличивается.
Вход самолета в пикирование можно осуществить путем постепенного искривления траектории полета в вертикальной плоскости, но на это требуется значительное время; кроме того, на летчика действует при этом отрицательная перегрузка, т. е. сила, стремящаяся оторвать его от сиденья. Обычно для ввода самолета в пикирование применяют сваливание самолета на крыло, т. е. крен на угол, близкий к 90°, с последующим отклонением руля направления, чтобы самолет занял отвесное положение в пространстве. Такой способ пилотирования обеспечивает достаточно быстрый вход самолета в пикирование; потеря высоты получается .небольшая. Точное знание траектории при входе самолета в пикирование не представляет практического интереса, поэтому рассматривать вопрос о расчете входа в пикирование не будем.
|
|