Динамика полета самолета. Расчет траекторий и летных характеристик

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 629.7.015(075) ББК 39.57я7 Б345 Рецензенты: д-р техн. наук, проф. П . К . К у з н е ц ов , д-р техн. наук, проф. И . А . Т и м б а й Баяндина, Тамара Александровна Б345 Динамика полёта самолёта. Расчёт траекторий и лётных характеристик: учебное пособие / Т.А. Баяндина. – Самара: Издательство Самарского университета, 2023. – 152 с.: ил. ISBN 978-5-7883-1935-3 Пособие предназначено для обучающихся по направлениям подготовки и специальности «Самолёто- и вертолётостроение», «Авиастроение», «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей», «Техническая эксплуатация авиационных электросистем и пилотажнонавигационных комплексов». Излагается учебный материал по динамике полёта самолёта для обучающихся очной формы обучения. Пособие может быть использовано при курсовом и дипломном проектировании. Приводятся необходимые сведения для расчёта траекторий движения и методы расчёта основных лётных характеристик самолёта: диапазона высот и скоростей, скороподъёмности, теоретического и практического потолков, дальности и продолжительности полёта, взлётной и посадочной дистанций. Подготовлено на кафедре динамики полёта и систем управления. УДК 629.7.015(075) ББК 39.57я7 ISBN 978-5-7883-1935-3 © Самарский университет, 2023 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ............................................................................................. 6 1 Уравнения движения самолёта .................................................. 8 1.1 Векторные уравнения движения ........................................... 8 1.2 Основные системы координат, применяемые в динамике полёта летательных аппаратов ............................... 13 1.3 Взаимная ориентация систем координат ............................ 16 1.4 Условия разделения общего движения самолёта на движение центра масс и вращение вокруг центра масс........... 22 1.5 Уравнения движения центра масс самолёта в проекциях на оси траекторной системы координат .................................... 23 1.6 Уравнения движения центра масс самолёта в перегрузках ............................................................................... 27 2 Исходные данные для расчёта траекторий движения центра масс и лётных характеристик самолёта ....................... 29 2.1 Условия полёта ..................................................................... 29 2.2 Аэродинамические силовые характеристики самолёта .... 30 2.3 Характеристики двигателей ................................................ 37 3 Установившиеся режимы полёта ............................................ 43 3.1 Расчёт лётных характеристик самолётов с турбореактивными двигателями в установившемся прямолинейном полёте без крена и скольжения методом тяг .................................................................................. 43 3.2 Диаграммы потребных и располагаемых тяг. Характерные скорости установившегося прямолинейного горизонтального полёта и режимы полёта на диаграмме потребных и располагаемых тяг ....................................................................... 45 3.3 Характерные режимы установившегося горизонтального полёта самолёта (первые и вторые режимы полёта) ................ 50 3

Стр.3

3.4 Область установившихся режимов горизонтального полёта (диапазон высот и скоростей) дозвукового самолёта с турбореактивными двигателями ............................................. 52 3.5 Область установившихся режимов горизонтального полёта сверхзвукового самолёта ................................................ 60 3.6 Расчёт скороподъёмности дозвукового самолёта с турбореактивными двигателями при квазиустановившемся наборе высоты. Статический потолок самолёта. Барограмма набора высоты ........................................................ 66 3.7 Область установившихся режимов горизонтального полёта самолёта с винтовыми двигателями .............................. 70 3.8 Расчёт скороподъёмности самолёта с ТВД ........................ 73 3.9 Установившееся снижение. Планирование самолёта ....... 73 4 Неустановившиеся квазипрямолинейные режимы полёта ................................................................................................ 77 4.1 Энергетический метод расчёта лётных характеристик самолёта ........................................................................................ 77 4.2 Неустановившийся набор высоты ....................................... 80 4.3 Неустановившееся снижение самолёта .............................. 83 4.4 Разгон и торможение самолёта в горизонтальном полёте............................................................................................ 84 4.5 Динамические режимы полёта ............................................ 86 5 Дальность и продолжительность полёта самолёта .............. 90 5.1 Дальность и продолжительность полёта самолёта с турбореактивными двигателями. Общие соотношения для расчёта дальности и продолжительности крейсерского полёта самолёта ........................................................................... 91 5.2 Расчёт дальности и продолжительности крейсерского полёта при заданных высоте и скорости ................................... 96 5.3 Расчёт дальности и продолжительности крейсерского полёта при заданной скорости и угле атаки (полёт «по потолкам»).................................................................................... 98 4

Стр.4

5.4 Расчёт дальности крейсерского полёта на заданной высоте (полёт «по эшелону») .................................................. 101 5.5 Расчёт дальности полёта на участках набора высоты и снижения ................................................................................. 103 5.6 Дальность и продолжительность полёта самолёта с винтовыми двигателями ......................................................... 105 5.7 Радиус действия самолёта .................................................. 108 6 Манёвренные характеристики самолёта ............................. 109 6.1 Общие и частные показатели манёвренности .................. 110 6.2 Влияние нормальной скорости перегрузки на диапазон высот и скоростей при изоэнергетических манёврах ............ 112 6.3 Характерные манёвры самолёта в вертикальной плоскости ................................................................................... 114 6.4 Характерные манёвры самолёта в горизонтальной плоскости ................................................................................... 121 7 Взлётные и посадочные характеристики самолёта ........... 128 7.1 Взлёт самолёта с разбегом ................................................. 128 7.2 Посадка самолёта с пробегом ............................................ 137 Заключение .................................................................................... 147 Библиографический список ....................................................... 148 5

Стр.5