Руководство пилота по аэронавтике » Глава 4. Аэродинамика полета » Коэффициенты перегрузки » Перегрузка при маневрах

Перегрузка при маневрах

Load Factors and Flight Maneuvers

Критические перегрузки присущи всем маневрам в полете кроме неускоренного горизонтального полета, при котором перегрузка всегда равна 1g. Определенные маневры, которые рассматриваются в этом разделе, как известно, вызывают относительно высокие перегрузки.

Critical load factors apply to all flight maneuvers except unaccelerated straight flight where a load factor of 1 G is always present. Certain maneuvers considered in this section are known to involve relatively high load factors.

Повороты

Turns

Увеличенные коэффициенты перегрузки — особенность всех поворотов с креном. Как отмечено в разделе о перегрузках при резких поворотах, перегрузка становятся значительной и по отношению к характеристике полета, и по нагрузке на крыло, когда крен в повороте становится более 45°.

Критический момент для среднего легкого самолета достигается при крене приблизительно в 70° − 75°, и скорость сваливания увеличивается в 1,5 раза при крене приблизительно в 63°.

Increased load factors are a characteristic of all banked turns. As noted in the section on load factors in steep turns, load factors become significant to both flight performance and load on wing structure as the bank increases beyond approximately 45°.

The yield factor of the average light plane is reached at a bank of approximately 70° to 75°, and the stalling speed is increased by approximately one-half at a bank of approximately 63°.

Сваливание

Stalls

Если самолет вводится в нормальное сваливание из горизонтального не ускоренного полета или не ускоренного подъема, то дополнительной к существующей перегрузке в 1g не будет. При возникновении сваливания перегрузка может достигнуть нулевого значения, когда у предметов, кажется, вовсе отсутствует вес. В это момент пилот испытывает ощущение невесомости как в космосе. Если выход из сваливания осуществляется дачей руля высоты вперед, то может возникнуть отрицательная перегрузка (возникает дополнительная нагрузка на крылья, а пилота приподнимает из кресла).

Значительная положительная перегрузка может возникнуть во время кабрирования при выходе из сваливания. Она может быть и еще больше при выходе из крутого пикирования (которое сопровождается высокой скоростью полета) в горизонтальный полет. Кабрирование и пикирования обычно следует друг за другом, таким образом, увеличивая коэффициент перегрузки. Резкое кабрирование при высокой скорости пикирования может привести к появлению критической для структуры фюзеляжа перегрузке и возникновению вторичных повторяющихся сваливаний из-за увеличения критического угла атаки.

Выход их сваливания, в которое самолет введен пикированием на скорости крейсерского полета или эволютивной скорости с плавным кабрированием, как только скорость станет выше скорости сваливания, может быть произведен с перегрузкой не превышающей 2 или 2.5g. Самолет никогда не должен подвергаться более высокой перегрузке, за исключением случаев, когда производится выход из сваливания при положении носа близком к вертикальному или при чрезвычайно низких высотах, чтобы избежать столкновение с землей.

The normal stall entered from straight-and-level flight, or an unaccelerated straight climb, does not produce added load factors beyond the 1 G of straight-and-level flight. As the stall occurs, however, this load factor may be reduced toward zero, the factor at which nothing seems to have weight. The pilot experiences a sensation of “floating free in space.” If recovery is effected by snapping the elevator control forward, negative load factors (or those that impose a down load on the wings and raise the pilot from the seat) may be produced.

During the pull up following stall recovery, significant load factors are sometimes induced. These may be further increased inadvertently during excessive diving (and consequently high airspeed) and abrupt pull ups to level flight. One usually leads to the other, thus increasing the load factor. Abrupt pull ups at high diving speeds may impose critical loads on aircraft structures and may produce recurrent or secondary stalls by increasing the AOA to that of stalling.

As a generalization, a recovery from a stall made by diving only to cruising or design maneuvering airspeed, with a gradual pull up as soon as the airspeed is safely above stalling, can be effected with a load factor not to exceed 2 or 2.5 Gs. A higher load factor should never be necessary unless recovery has been effected with the aircraft’s nose near or beyond the vertical attitude, or at extremely low altitudes to avoid diving into the ground.

Штопор

Spins

Установившийся срыв в штопор ничем не отличается от сваливания, за исключением наличия вращения, и те же самые положения о перегрузке применимы и к выходу из штопора, как и к выходу из сваливания. Так как выход из штопора обычно производятся с положением носом намного ниже, чем при выходе из сваливания, то ожидаемы более высокие скорости полета и следовательно более высокие коэффициенты перегрузки. При правильном выходе из штопора ожидается, что коэффициент перегрузки составит примерно 2,5g.

Коэффициент перегрузки во время сваливания в штопор зависят от характеристик каждого самолета, но, как показывает практика, перегрузка незначительно больше 1g, как в горизонтальном полете. Этому есть две причины:

  1. Скорость полета при сваливании в штопор очень мала, обычно отличается от скорости сваливания при неускоренном полете не более чем на 2 узла.
  2. В отличие от маневра поворота, при срыве в штопор самолет вращается вокруг оси штопора.

A stabilized spin is not different from a stall in any element other than rotation and the same load factor considerations apply to spin recovery as apply to stall recovery. Since spin recoveries are usually effected with the nose much lower than is common in stall recoveries, higher airspeeds and consequently higher load factors are to be expected. The load factor in a proper spin recovery usually is found to be about 2.5 Gs.

The load factor during a spin varies with the spin characteristics of each aircraft, but is usually found to be slightly above the 1 G of level flight. There are two reasons for this:

  1. Airspeed in a spin is very low, usually within 2 knots of the unaccelerated stalling speeds.
  2. Aircraft pivots, rather than turns, while it is in a spin.

Система Orphus