Вертикальная скорость самолета как найти

Физика полёта, или аэродинамика – это довольно полезная и интересная научная отрасль, знаниями из которой обладают немногие. Однако они необходимы для развития общего кругозора. В этой статье говорится о понятии «вертикальная скорость», способе её вычисления. Эта информация будет полезна не только тем, кто изучает науку, но и тем, кто хотя бы раз в жизни имел или будет иметь отношение к передвижению с помощью самолёта.

Вертикальная скорость подъема самолета

Данным определением в аэродинамике называется величина, обозначающая скорость, с которой железная птица поднимается вверх, по отношению к вертикальной оси (поверхности земли). Другими словами, это изменение высоты полёта за взятую единицу времени. Она является одной из частей, входящих в состав вертикальной составляющей движения любого летательного аппарата. Классическая мера измерения вертикальной скорости самолёта – метры в секунду. Необходимость существования понятия можно объяснить двумя фактами.

• 1) Данная величина необходима для измерения скороподъёмности самолёта в различных условиях как при взлёте так и при посадке, а также при увеличении высоты подъёма над землёй или высоты снижения.
• 2) Значение быстроты подъёма позволяет определить возможности и способности к манёврам при взлёте, к потенциальному управлению машиной.

Обязательным условием для появления вертикальной значения подъёма является наличие избытка мощности. Между увеличением высоты и избытка тяги существует обратная пропорциональная зависимость: чем больше высота полёта, тем меньше избыток. В какой-то момент он достигает крайней точки и становится равен нулю. А при его снижении значение вертикальной скорости вслед за избытком постепенно достигает нуля.

Важно! Отсюда можно сделать вывод, что начальная вертикальная скорость является наибольшей по сравнению с последующей.

Когда доходит достижение отметки нуля, самолёт больше не может двигаться вверх. В таком случае скорость приходит к теоретическому потолку. Таким термином обозначается максимальная высота, которой может достигнуть самолёт. Летательная машина выравнивается и начинает идти параллельно земле, то есть её полёт становится горизонтальным. Его траектория больше не может измениться.

Достижение теоретического потолка на практике требует затрат огромного количества топлива и времени. Поэтому самолёты и другие летательные аппараты редко стремятся к тому, чтобы прийти на максимально возможную величину подъёма.

Вертикальная скорость снижения: планирование

По своей сути такая характеристика является обратным процессом вышеописанного явления. Она зависит от угла снижения относительно горизонта и скорости, принятой на определённой траектории. Угол планирования (движения самолёта вниз) становится меньше при более развитых аэродинамических качеств аппарата.

Существует такое понятие, как дальность планирования – это расстояние которое необходимо пройти планеру за время спуска с высоты.

Также можно выявить, как ветер масса машины влияют на скорость снижения:

• если движение аппарата происходит против направления ветра, самолёт с большей массой будет меньше находиться в воздухе на спуске, его движение будет быстрее по сравнению с более лёгким;
• при отсутствии ветра самолёты с разной массой имеют схожую массу планирования, однако крупные сохраняет преимущества в быстроте времени движения;
• при движении по направлению ветра дольше двигается более лёгкий аппарат, так как он больше подвергается действию воздушного потока.

Относительно этих выводов можно сказать, что преимущество за собой сохраняют машины с большой массой.

Как рассчитать вертикальную скорость

Сложными вычислениями величин занимаются будущие профессиональные пилоты в специальных учреждениях подготовки. Этого требует специфика работы и приобретение навыка чувствования своей летающей машины. Чтобы в быту суметь вычислить примерное значение снижения можно воспользоваться алгоритмом:

• 1) среднюю массу самолёта умножить на два, затем да ускорение свободного падения (приближенно составляет 9,8) и угол наклона по отношению к земле;
• 2) получившееся число разделить на площадь поверхности крыла, умноженную на плотность материала изготовления;
• 3) из результата деления извлечь квадратный корень.

Значение скорости вертикально вверх рассчитывается по формуле: разность между возможной тягой и необходимой умножить на скорость полета, а затем разделить на среднюю массу самолёта, умноженную на 9,8.

Таким образом, аэродинамика – сложная область знаний. Но возможность понять её аспекты существует у каждого. Некоторые факты позволяют узнать основы возможности полета самолётов и управления ими.

Набор
высоты заданного эшелона, как правило,
выполняется по трассе полета. Поэтому
штурман должен знать, в какое вре­мя
будет набрана заданная высота полета.
Время

набора

высоты рассчитывается по высоте

Рис. 5.5. Определение
времени и места набора высоты заданного
эшелона

набора и вертикальной
скорости на­бора.

Вертикальной
скоростью набора
V_B
называется
вертикальная составляющая скорости
воздушного судна.

Пример.
H_эш=6000м;
Н_отхода
= 400 м;
Р_аэр=740
мм
рт. ст.; W
=
300 км/ч;
V_B=5
м/сек; Т
_отхода
= 14.30 (рис. 5.5). Определить: Т
_ок
наб
и S_наб.

Решение. 1.
Определяем барометрическую высоту
аэродрома:

Н_б.аэр
=
(760 — Р_аэр)·11
= (760—740)·11 =220 м.

2.
Находим
высоту набора:

Н_наб
= Н_эш
—
Н_б.аэр
—
Н_отх
= 6000 — 220 — 400 = 5380 м.

3. Рассчитываем
время набора высоты на НЛ-10М (рис. 5.6):

t_наб
===
1076 сек18
мин

4. Определяем время
окончания набора заданной высоты:

Т_ок.наб
=
T_отх
+ T_наб
=14.30 + 0.18==14.48.

5. Находим
пройденное самолетом расстояние за
время набора высоты:

S_наб
=Wt_наб
= 300·0,3 = 90 км.

5. Расчет времени и места начала снижения

Выход на аэродром
посадки выполняется на указанной
дис­петчером высоте круга или на
заданном эшелоне. Время начала снижения
рассчитывается с учетом заданной высоты
выхода на аэродром.

Рис. 5.6. Расчет
времени набора высоты

Пример.
H_эш=4200
м;
V_B—
10 м/сек;
W
=
450 км/ч;
H_{подхода}
= 500 м;
Р_aэр=750
мм.
рт.
ст.; T_приб
= 12.20. Определить: T_нач
сн
и S_сн.

Решение. 1.
Определяем барометрическую высоту
аэродрома:

Н_б.аэр
=
(760 — Р_аэр)
· 11 = (760 — 750) · 11 = 110 м.

2. Находим высоту
снижения:

H_сн
= H_эш
— H₆._аэр
— H_подх
= 4200 — 110 — 500 = 3590 м.

Если необходимо
выйти на аэродром на заданном эшелоне,
высота сни­жения определяется как
разность между эшелоном полета и эшелоном
выхо­да на аэродром.

3. Рассчитываем
время снижения (на НЛ-10М —см. рис. 5.6):

t_сн===360сек
=
6 мин.

4. Определяем время
начала снижения:

Т_нач.сн==
Т_приб
—
t_сн
= 12.20 — 0.06 = 12.14.

5. Находим
пройденное самолетом расстояние за
время снижения:

S_сн
= Wt_сн
=450 — 0,1 =45 км.

6. Расчет вертикальной скорости снижения или набора высоты

В практике
самолетовождения бывают случаи, требующие
сме­ны эшелона полета. При необходимости
диспетчер указывает эки­пажу время
начала и окончания смены эшелона или
задает учас­ток, на котором должно
быть произведено снижение. На основа­нии
указаний диспетчера штурман рассчитывает
вертикальную скорость, обеспечивающую
смену эшелона на заданном участке.

Пример.
H_эш=5700
м;
H_эш.нов=4500
м;
S_сн=40
км;
W=480
км/ч.
Оп­ределить
вертикальную скорость, обеспечивающую
смену эшелона на заданном участке.

Решение.
1. Определяем на НЛ-10М время пролета
заданного участка, т. е. время снижения:
t_сн=5
мин.

2. Находим высоту
снижения:

H_сн=
H_эш
— H_эш.нов
= 5700 — 4500 = 1200 м.

3. Рассчитываем
вертикальную скорость:

Расчет
вертикальной скорости обычно выполняется
на НЛ-10М. Для этого необходимо время
снижения, взятое по шкале 2, подвести
под высоту снижения, взятую по шкале 1,
и против пря­моугольного индекса с
числом 10 шкалы 2
отсчитать
по шкале 1
вертикальную скорость. Этим ключом
можно пользоваться, когда время снижения
не превышает 16,6 мин.

Имеется
универсальный ключ расчета вертикальной
скорости, позволяющий определять ее
при любом времени снижения. В этом случае
прямоугольный индекс с числом 10 подводят
под время снижения, взятое по шкале 1.

Затем
против высоты снижения, взятой по шкале
1,
отсчитыва­ют вертикальную скорость
по шкале 2.
При
этом следует иметь в виду, что 1 ч
шкалы
соответствует вертикальной скорости
1 м/сек,
2 ч шкалы
— 2 м/сек.
и
т. д. Для быстрого и правильного
опреде­ления десятых долей вертикальной
скорости необходимо количест­во
минут, отсчитанное по шкале 2
после
целых единиц вертикаль­ной скорости,
разделить на 6.

Пример.
t_сн=19
мин;
H_сн=^|3200
м.
Определить
V_в.
Применяя указанное правило, получаем:
V_в=2,8
м/сек.

Соседние файлы в папке SVZh

• #

  20.04.2015398 б49avsim_ru.diz

• #

  20.04.2015106 б56Readme.txt

• #