2.21. Правильний віраж літака

Віраж - це криволінійний політ літака в горизонтальній площині. Цей найбільш поширений вид криволінійного польоту служить для зміни напряму польоту. В практиці розрізняють віражі правильні й неправильні. Правильний віраж - це рівномірний рух літака по криволінійній траєкторії в горизонтальній площині з постійним радіусом r і кутом крену γ (кут між площиною симетрії літака і вертикальною площиною). Ознаками правильного віражу є: V = const; H = const; r = const; γ = const. Неправильний віраж це політ літака по криволінійній траєкторії зі змінюваними радіусом або висотою. Схема сил, що діють на літак при правильному віражі, показана на рис. 2.76.

Рис. 2.76. Правильний віраж.

Для виконання віражу (викривлення траєкторії польоту) необхідно створити доцентрову силу. Це досягається нахилом вектора піднімальної сили літака Y в бік розвороту на кут крену γ, тобто нахилом літака.

Сила лобового опору Х врівноважується силою тяги двигунів Р. Проекція вектора піднімальної сили на вертикальну площину Y_в врівноважує силу ваги G. Проекція вектора піднімальної сили на горизонтальну площину Y_г є тією доцентровою силою F_ц, що викривлює траєкторію польоту і залишається неврівноваженою.

Умови, необхідні для виконання правильного віражу, можна записати у вигляді рівнянь:

Y_в = G = Y∙ cosγ - умова польоту в горизонтальній площині (H = const);

Р = Х - умова постійності швидкості польоту на віражі (V_в = const);

F_ц = = Y∙ sinγ = Y_г - умова криволінійного руху по дузі окружності радіусом r.

При віражі піднімальна сила, як видно з рис. 2.76, повинна бути більше, ніж у звичайному горизонтальному польоті. Отже, при віражі крило літака навантажене більше. Відношення піднімальної сили при віражі Y до піднімальної сили, потрібної для звичайного горизонтального польоту Y_гп, називається перевантаженням на віражі

n_в = = .

У горизонтальному польоті n_в = 1, тому що Y = G. При віражі піднімальна сила (перевантаження) повинна бути тим більше, чим більше кут крену літака γ. Оскільки при віражі G = Ycosγ, то

n_в = = .

Отже, при правильному віражі перевантаження n_в визначається тільки кутом крену γ і не залежить від типу і ваги літака G.

Характерні параметри віражу - швидкість V_в і радіус траєкторії r.

Одна з умов правильного віражу G = Y∙ cosγ = c_у∙S∙ ∙cosγ. Розв’язуючи отримане рівняння щодо швидкості, отримаємо:

V_в = = V_гп∙ .

Радіус траєкторії віражу можна знайти з умови криволінійного руху літака при віражі. Відомо, що = Y∙ sinγ. Підставивши в це рівняння замість Y його значення, отримуємо = Y∙ sinγ = c_у∙ S∙ ∙ sinγ. Звідси визначимо радіус траєкторії віражу:

r = .

Формула дозволяє оцінити вплив різних факторів (G, , S, γ, c_у) на радіус віражу. Однак у неї в явному виді не входить швидкість V_в, безсумнівно, що впливає на радіус віражу. З рис 2.76 можна записати вираз для визначення горизонтальної складової піднімальної сили

Y_г = Y_в∙ tgγ = G tgγ.

У свою чергу відомо, що Y_г = . Дорівнявши праві частини рівнянь, отримуємо вираз, що показує залежність радіуса віражу від швидкості на віражі:

r = .

Радіус віража r зі збільшенням швидкості V_в при постійному куті крену (γ= const) зростає, а при збереженні постійної швидкості (V_в = const) зі збільшенням кута крену γ зменшується. Проте швидкість V_в робить на радіус віражу r набагато більший вплив, чим крен γ.

Час виконання віража:

t = = .

Як видно з формули, час виконання віражу t у меншому ступені, чим радіус r, залежить від швидкості польоту на віражі V_в.