Как получить наилучшие летные данные на самолете Як с мотором ВК-105ПФ

7. Влияние выдерживания режима полёта

Чтобы исчерпать вопрос о влиянии различных факторов, зависящих от лётчика, на максимальную скорость и скороподъёмность самолёта, необходимо остановиться ещё на роли и значении выдерживания режима полёта.

Умение выдержать режим полёта является столь же существенным и важным, как и умение правильно эксплоатировать мотор и самолёт.

Что значит выдерживать режим полёта?

Рис. 19. Устновление максимальной скорости в горизонтальном полете

Это значит в горизонтальном полёте выдерживать режим по времени, высоте, направлению и положению самолёта в пространстве, а при наборе высоты выдерживать режим ещё и по скорости.

Значение выдерживания режима по времени для горизонтального полёта заключается в следующем. Самолёт, как и всякое другое физическое тело, обладает инертностью, для преодоления которой необходимы не только какие-то причины, но и какое-то время. Поэтому неправильно думать, что сразу же после дачи полного газа самолёт уже развивает максимальную скорость. Как показывает рис. 19, установившаяся максимальная скорость наступает не немедленно, а лишь спустя некоторое время.

Время, потребное самолёту для приобретения максимальной скорости, зависит от темпа дачи газа мотору, от приёмистости мотора, от высоты и начальной скорости полёта.

Поэтому, чтобы получить максимальную скорость и притом в кратчайшее время, необходимо:

1) энергично давать газ мотору;

Рис. 20. Зависимость времени приращения скорости на 100 км/час от высоты полета

2) в предвидении встречи с противником не держать слишком малой скорости;

3) после дачи полного газа выдерживать режим в продолжение всего времени, необходимого для приобретения самолётом установившейся максимальной скорости.

О том, какое примерно время понадобится самолету Як для приобретения максимальной скорости на различных высотах, даёт представление рис. 20.

Из рис. 20 видно, что после дачи полного газа 100 км/час скорости самолёт набирает на высоте 1 000 м за 0,7 минуты, а на высоте 10 000 м уже за 5,5 минуты.

При наилучших действиях лётчика разгон самолёта от минимальной ¹ до максимальной скорости занимает: у земли — 2,3 минуты, на высоте 5 000 м — 2,85 минуты, на высоте 10 000 м примерно 6,5 минуты, хотя известно, что диапазон скоростей по мере подъёма на высоту уменьшается.

Таково значение выдерживания режима по времени.

Точно такое же значение для получения максимальной скорости имеет выдерживание высоты, направления и положения самолёта в пространстве. Стоит, например, лётчику отклонить самолёт от торизонта всего на 1°, как максимальная скорость изменится на 15—20 км/час, причём при наборе высоты скорость будет меньше, при снижении больше.

Колебание высоты в ту и другую сторону из-за волнистости профиля полета также уменьшает поступательную скорость самолёта.

Отклонение рулей при скольжении или крене увеличивает сопротивление и уменьшает максимальную скорость самолёта и т. д.

Таким образом, выдерживание режима по времени, высоте, направлению и положению самолёта в пространстве является одним из важнейших условий получения максимальной скорости.

Само собой разумеется, что выдерживание режима полёта необходимо не только для получения максимальной скорости, но и для получения максимальной скороподъёмности.

В последним случае особо важное значение имеет выдерживание скорости набора, и вот почему.

Рис. 21. Зависимость горизонтальной и вертикальной скоростей от скорости набора высоты

При наборе высоты самолёт перемещается из двух направлеиниях — по горизонту и вверх (рис. 21).

Горизонтальная составляющая скорости на полном газе подчиняется очень простому правилу — чем положе траектория, тем большее расстояние за единицу времени пройдет самолёт по горизонту и, наоборот, чем круче траектория, тем меньшее расстояние за то же время пройдёт он по горизонту.

С вертикальной составляющей дело обстоит несколько сложнее. При очень крутом подъёме вертикальная составляющая скорости невелика. ПО мере того как набор высоты становится положе, вертикакльная составляющая скорости быстро возрастает.

При наивыгоднейшей крутизне траектории вертикальная составляющая достигает максимального своего значения, после чего начинает медленно падать, пока на максимальной скорости горизонтального полета не станет равной нулю.

Следовательно, набор высоты может производиться на какой угодно скорости от минимальной до максимальной, но скороподъемность будет действительно максимальной только в том случае, когда набор высоты производится на наивыгоднейшей скорости.

Рис. 22. Кривые потребной и располагаемой мощностей

Убедительное доказательство того, что только наивыгоднейшая скорость обеспсчивает максимальную скороподъёмность, даёт кривая Пено (рис. 22).

Точке а yа кривой Пено, как известно, соответствует максимальная скорость горизонтального полёта самолета. При уменьшении скорости горизонтальный полет на полном газе становится невозможным, так как появляется избыток располагаемой мощности над потребной (дельта N) который заставит самолёт набивать высоту. Чем дальше удаляемся мы влево от точки а, тем большим становится избыток мощности и тем лучше, следовательно, скороподъёмность. При каком-то значении скорости избыток мощности (дельта N), а вместе с ним и скороподъёмность станут максимальными, после чего начнут уменьшаться.

Таким образом, и кривая Пено показывает, что для каждого самолёта на данной высоте существует одна единственная скорость, которой соответствуют максимальный избыток мощности и максимальная скороподъемность. При увеличении или уменьшении скорости по сравнению с наивыгоднейшей иэбыток мощности, а вместе с ним и скороподъёмность уменьшаются.

Максимальный избыток мощности у самолёта Як с мотором ВК-105ПФ с поднятием на высоту сперва незначительно перемещается в сторону больших, а затем в сторону меньших приборных скоростей, поэтому наивыгоднейшая скорость набора высоты не является постоянной, а изменяется по мере набора высоты.

Исходя из этого, в инструкции лётчику указано, что при наборе высоты необходимо выдерживать следующие наивыгоднейшие скорости по iприбору от земли до высоты 4 000 м - 260 км/час а затем через каждые 1 000 м уменьшать её на 10 км/час, с таким расчётом, чтобы у потолка она не превышала 190—180 км/час.

Многие лётчики считают, что эти скорости не гарантируют безопасности полёта (возможен срыв в штопор), и поэтому производят набор высоты на повышенных скоростях.

Правы они или нет?

Минимальная скорость, при которой самолет Як на наборе высоты сохраняет ещё устйчивость и управляемость, постоянна и равна 180 км/час по прибору, следовательно на всех высотах от земли и до 4 000-м между наивыгоднейшей и минимальной скоростями имеется разница в 80 км/час. Правда при подъёме выше 4 000 м разница эта постепенно уменьшается, а на потолке самолета вовсе исчезает. Но здесь не только наивыгоднейшая и минимальная, но и максимальная скорости равны, благодаря чему в равной мере опасны и горизонтальный полет и набор высоты.

Рис. 23. Зависимость времени набора высоты и потолка самолета от скорости набора.

Таким образом, выдерживание наивыгоднейшей скорости является не только очень важным, но в то же время и легко выполнимым и безопасным условием получения максимальной скороподъёмности.

К чему приводит набор высоты на повышенных скоростях?

Рис. 23 показывает, что если на всём диапазоне высот от земли и до практического потолка лётчик будет держать скорость всего на 20 км/час больше наивыгоднейшей, то высоты 5 000 м самолёт достигнет на 0,3 минуты, а 8 000 м на 0,9 минуты позже, чем на наивыгоднейшей скорости.

Что касается потолка самолёта, то последний в этом случае никогда не будет выше 9 500 м.

Каждое последующее увеличение скорости всё больше и больше увеличивает время набора высоты и снижает потолок самолёта.

¹Минимальной скоростью называется скорость, при которой самолет перестает удерживаться рулями и начинает сваливаться на крыло или проваливаться. У самолёта Як она примерно 180 км/час по прибору на всех высотах.

>>