Авиация Аэродинамика самолёта Боинг 737 - Взлет самолёта

30 июня 2011


Оглавление:
1. Аэродинамика самолёта Боинг 737
2. Система управления самолётом
3. Силовая установка
4. Скорость полета
5. Взлет самолёта
6. Посадка самолёта
7. Устойчивость и управляемость
8. Система автоматического управления
9. Полет самолёта при несимметричной тяге
10. Недостатки самолёта



Траектория взлета простирается от точки старта до набора высоты 1500 футов, или окончания уборки закрылков с достижением скорости VFTO, какая из этих точек выше.

Максимальный взлетный вес самолёта ограничивается следующими условиями:

  1. Максимально-допустимой энергией, поглощаемой тормозами, в случае прерванного взлета.
  2. Минимально-допустимым градиентом набора высоты.
  3. Максимально-допустимым временем работы двигателя на взлетном режиме, в случае продолженного взлета для набора необходимой высоты и разгона для уборки механизации.
  4. Располагаемой дистанцией взлета.
  5. Максимально-допустимой сертифицированной взлетной массой.
  6. Минимально-допустимой высотой пролета над препятствиями.
  7. Максимально-допустимой путевой скоростью отрыва от ВПП. Обычно 225 узлов, но возможно 195 узлов. Эта скорость написана прямо на пневматиках.
  8. Минимальной эволютивной скоростью разбега; VMCG

Минимально-допустимый градиент набора высоты

В соответствии с нормами летной годности FAR 25 градиент нормируется по трем сегментам:

  1. С выпущенными шасси, закрылки во взлетном положении — градиент должен быть более нуля.
  2. После уборки шасси, закрылки во взлетном положении — минимальный градиент 2,4 %. Взлетный вес ограничивается, как правило, выполнением данного требования.
  3. В крейсерской конфигурации — минимальный градиент 1,2 %.

Дистанция взлета

В располагаемую дистанцию взлета входит рабочая длина взлетно-посадочной полосы с учетом концевой полосы безопасности и полосы, свободной от препятствий.

Располагаемая дистанция взлета не может быть меньше любой из трёх дистанций:

  1. Дистанции продолженного взлета от начала движения до набора высоты условного препятствия 35 футов и безопасной скорости V2 при отказе двигателя на скорости принятия решения V1.
  2. Дистанции прерванного взлета, при отказе двигателя на VEF. Где VEF — скорость в момент отказа двигателя, при этом предполагается, что пилот распознает отказ и выполнит первое действие по прекращению взлета на скорости принятия решения V1. На сухой ВПП не учитывается влияние реверса работающего двигателя.
  3. Дистанции взлета с нормально работающими двигателями от начала движения до набора высоты условного препятствия 35 футов, умноженной на коэффициент 1,15.

В располагаемую дистанцию взлета входят рабочая длина ВПП и длина концевой полосы безопасности.

Длину полосы, свободной от препятствий, разрешается прибавлять к располагаемой дистанции взлета, но не более половины воздушного участка траектории взлета от точки отрыва до набора высоты 35 футов и безопасной скорости.

Если мы прибавляем к длине ВПП длину КБП, то мы можем увеличить взлетный вес, при этом скорость принятия решения увеличится, для обеспечения набора высоты 35 футов над концом КБП.

Если мы используем полосу свободную от препятствий, то мы также можем увеличить взлетный вес, но при этом скорость принятия решения уменьшится, поскольку нам необходимо обеспечить остановку самолёта в случае прерванного взлета с увеличенным весом в пределах рабочей длины ВПП. В случае продолженного взлета в этом случае самолёт наберет высоту 35 футов за пределами ВПП, но над полосой, свободной от препятствий.

Минимально-допустимая высота пролета над препятствиями

Минимально-допустимая высота пролета над препятствиями по «чистой» траектории взлета равна 35 футов.

«Чистая» — это траектория взлета, градиент набора высоты которой уменьшен на 0,8 % по сравнению с реальным градиентом для данных условий.

При построении схемы стандартного выхода из района аэродрома после взлета закладывается минимальный градиент «чистой» траектории 2,5 %. Таким образом, чтобы выполнить схему выхода, максимальный взлетный вес самолёта должен обеспечить градиент набора высоты 2,5 +0,8 = 3,3 %. Некоторые схемы выхода могут требовать более высокого градиента, что требует уменьшения взлетного веса.

Минимальная эволютивная скорость разбега

Это земная индикаторная скорость в ходе разбега, при которой в случае внезапного отказа критического двигателя, возможно сохранять управление самолётом, используя только руль направления и сохранять поперечное управление в такой степени, чтобы удерживать крыло в близком к горизонтальному положении для обеспечения безопасного продолжения взлета. VMCG не зависит от состояния ВПП, поскольку при её определении не учитывается реакция ВПП на самолёт.

В таблице представлена VMCG в узлах для взлета с двигателями с тягой 22К. Где Actual OAT- температура наружного воздуха, а Press ALT- превышение аэродрома в футах. Приписка снизу касается взлета с выключенными отборами воздуха от двигателей, поскольку тяга двигателей возрастает, то возрастает и VMCG.

Actual OAT Press ALT
C 0 2000 4000 6000 8000
40 111 107 103 99 94
30 116 111 107 103 99
20 116 113 111 107 102
10 116 113 111 108 104

For A/C OFF increase V1 by 2 knots.

Взлет с отказавшим двигателем может быть продолжен лишь в случае, если отказ двигателя произойдет при скорости не менее, чем VMCG.

Взлет с мокрой полосы

При расчёте максимально-допустимой взлетной массы, в случае продолженного взлета, используется уменьшенная высота условного препятствия 15 футов, вместо 35 футов для сухой ВПП. В связи с этим нельзя в расчёт взлетной дистанции включать полосу, свободную от препятствий.

При расчётах прерванного взлета разрешается учитывать эффект реверса двигателей.

Взлет с полосы, покрытой слоем осадков

На взлет с ВПП, покрытой слоем осадков, накладывается ряд ограничений:

  1. Запрещается использовать технологию увеличения градиента набора высоты.
  2. Запрещается уменьшать режим работы двигателя на взлете, используя технологию имитации температуры наружного воздуха.
  3. Антиюз должен быть включен и исправен.

Взлет самолёта с использованием неполной взлетной тяги двигателя

В условиях, когда максимально-допустимый взлетный вес значительно превышает фактический, рекомендуется выполнять взлет с неполной взлетной тягой двигателей. Это позволяет повысить надёжность работы двигателей и снизить расходы по эксплуатации двигателей, создает меньше шума, способствует комфорту пассажиров за счёт более плавного изменения параметров полета, особенно если вскоре после взлета придется переходить в горизонтальный полет. Особенно это желательно делать при взлетах в жаркую погоду, поскольку резко уменьшается вероятность превышения максимально допустимой температуры газов за турбиной в процессе разгона на взлете.

Существует два способа уменьшения тяги:

  • ступенчатый перевод двигателя на нижнюю ступень тяги. CFM 56-3 имеет 4 модификации: В4, В1, В2 и С1 имеющие максимальную статическую тягу соответственно 18,5; 20; 22 и 23,5 тысяч фунтов. Так, если на модификации С1 установить Derate 1, FMC будет строить расчёты на максимальную тягу 22 тысячи фунтов, а если Derate 2 — то 20 тысяч.
  • имитация температуры наружного воздуха.

Общеизвестно, что с увеличением температуры воздуха максимально-допустимая взлетная масса уменьшается. Это связано в первую очередь с уменьшением располагаемой тяги двигателей. Как и в любой тепловой машине, в реактивном двигателе мощность напрямую зависит от количества тепла переданного рабочему телу. Верхний предел температуры газов ограничен прочностью турбины, поэтому при повышении температуры воздуха, входящего в двигатель, разница температур падает.

Кроме этого, при увеличении температуры воздуха падает его плотность, что приводит к увеличению скоростей на взлете и, следовательно, уменьшению допустимого взлетного веса при неизменных параметрах аэродрома вылета.

Метод имитации температуры наружного воздуха состоит в том, чтобы задать FMC такую температуру, при которой фактический взлетный вес являлся бы максимально-допустимым.

Метод имитации температуры наружного воздуха

Применение данного метода имеет ряд ограничений. Согласно нормам, нельзя уменьшать тягу данным методом более, чем на 25 %. Использование данного метода запрещено, при:

  1. Взлете с ВПП, покрытой слоем осадков.
  2. Взлете с попутным ветром.
  3. Взлете с выключенными РМС.
  4. При неработающей FMC.
  5. При ожидаемом сдвиге ветра на взлете.
  6. При отказе антиюза

Оба метода уменьшения взлетной тяги не противоречат друг другу и их можно применять одновременно. Вместе с тем есть принципиальное отличие по их влиянию на взлетные характеристики.

При использовании Derate новый установленный максимум тяги нельзя превышать. В напоминание об этом на индикаторе оборотов N1 опустятся ограничители.

При использовании assumed temperature пилоты могут в любой момент увеличить тягу до максимальной.

Исходя из этого строится расчёт VMCG. Соответственно при использовании assumed temperature — VMCG не меняется, а при использовании Derate — уменьшается за счёт уменьшения разворачивающего момента от двигателя, выдающего меньшую тягу.

Данное свойство Derate может помочь в увеличении максимально-допустимой взлетной массы при взлетах с коротких ВПП и с ВПП, покрытых слоем осадков. Это происходит потому, что вес в данном случае ограничивается необходимостью на взлете достичь VMCG , а затем при необходимости остановиться в пределах ВПП.



Просмотров: 63764


<<< Аэродинамика автомобиля
Аэродинамическая труба >>>