предисловие
созданию летательного аппарата (ла) любого типа предшествует
этап расчетных проработок аэродинамических характеристик предложенных конструкций летательного аппарата с учетом влияния
сверхзвуковых скоростей полета, оценки возможности выполнения
горизонтального полета на различных высотах и маневрирования
в вертикальной и горизонтальной плоскостях в условиях ограничения мощности двигательной установки. при этом рассчитанные
аэродинамические силы должны быть найдены с учетом всех факторов, влияющих на их величину, к которым можно отнести факторы конструктивного характера, физические особенности обтекания объекта в целом или его отдельных частей, производственнотехнологические и эксплуатационные показатели.
Цель настоящих методических указаний – дать вводные теоретические понятия и ознакомить с методикой расчета аэродинамических и маневренных характеристик ла, дать оценку возможности полета на заданной высоте и выполнения маневров.
ВВедение
при полете в атмосферных условиях на самолет действуют три
силы: cила тяжести, сила тяги и полная аэродинамическая сила
[1]. они обозначаются следующими символами: G – сила тяжести,
приложена в центре масс самолета, направлена к земле и в управлении полетом не участвует; P – сила тяги, как правило, направлена
вдоль главной строительной оси самолета; направление ее действия
может не проходить через центр масс, а быть выше или ниже его;
Ra – полная аэродинамическая сила, никогда не проходит через
центр масс. перенос в центр масс силы тяги и аэродинамической
силы по правилам механики приводит к появлению момента тяги
и момента аэродинамической силы. суммарный момент этих сил,
как вектор, может быть спроектирован на оси связанной системы
координат (ОХ, Y, Z). в этой системе координат ось X направлена
вдоль продольной строительной оси самолета, ось Y лежит в вертикальной плоскости симметрии самолета и направлена вверх, ось
Z направлена на правое крыло. проекции суммарного момента на
оси Х, Y, Z называются моментами крена, рыскания и тангажа соответственно и обозначаются МХ,МY, МZ. наибольшее внимание
в аэромеханике самолета уделяют моменту тангажа, поскольку
большинство маневров самолетом осуществляется в вертикальной
плоскости: взлет и посадка, полет по прямой, снижение и набор высоты, «петля нестерова», «кобра пугачева», «колокол» и др.
каждая из сил, приведенная в центр масс самолета, может быть
спроектирована на выбранную систему координат. для расчета траекторий движения самолета выбирается и используется траекторная система координат (ОXкYкZк). ось Xк в этой системе направлена вдоль вектора скорости самолета относительно земли. вертикальная ось Yк перпендикулярна оси Xк и находится в плоскости,
содержащей