ЛЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОЛЕТОВ

Качество самолета и эффективность его использования как транспортного средства определяются его летно-техническими характеристиками, надежностью *, сроком службы и безопасностью применения.
Последние три показателя оценки качества не отличают самолет от других видов транспорта, в отношении же летных характеристик имеются свои особенности.
К летным характеристикам обычно относятся скорость, дальность, высота (потолок), скороподъемность, маневренность, взлетно-посадочные характеристики и грузоподъемность.

ТаК, например, для истребителя-перехватчика, основным назначением которого является перехват и поражение в воздухе самолетов и других типов летательных аппаратов противника, особенно важными будут не только высокая скорость и большая высота, но и большая скороподъемность и маневренность.
Для пассажирского и транспортного самолетов наибольшее значение имеют грузоподъемность, дальность полета и взлетно-посадочные характеристики* позволяющие использовать их на существующих аэродромах.
Приведем общепринятые в технической литературе определения для летных характеристик самолета.
Максимальная скорость полета — скорость установившегося горизонтального полета при использовании полной мощности, или тяги силовой установки. Скорость является одним из основных показателей, характеризующих качество самолета.
Дальность полета — наибольшее расстояние, которое самолет может пролететь по прямой без пополнения запаса топлива.
Если полет совершается с возвращением самолета на аэродром отправления, то под дальностью полета п он им г, ют радиус его действия, равный 0,5 дальности.
* Надежность — свойство самолета выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах, в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки. Наработка есть продолжительность или объем работы самолета; измеряётся в- часах, километрах или других единицах.
Дальность полета существенно зависит от высоты и скорости полета.
Потолок самолета — это предельная высота, на которую самолет может подняться и на которой он может еще совершать горизонтальный полет, но не способен набирать высоту (вертикальная скорость равна нулю). Эта высота называется теоретическим потолком, так как практически ее нельзя использовать. В отличие от теоретического практический потолок — это высота, на которой самолет еще обладает некоторой условно принятой вертикальной скоростью для набора высоты. Для поршневых самолетов принято, что такая скорость должна быть не более
0,5 м!сек, для реактивных 5 м/сек. Существует понятие динамического потолка, под которым понимают высоту, достигаемую самолетом не только за счет полной мощности или тяги двигателей, но и за счет запаса кинетической энергии, приобретаемой самолетом при разгоне до набора высоты. Динамический потолок — высота существенно большая, чем теоретический потолок самолета.
Скороподъемность — время набора самолетом заданной высоты. Скороподъемность зависит от величины вертикальной скорости подъема.
Маневренность — способность самолета в полете выполнять тот или иной маневр (разворот на 90° и 180°, разгон до максимальной скорости, вираж, спираль, фигуры высшего пилотажа и др.).
Обычно маневр характеризуется временем его выполнения, величиной перегрузки при изменении траектории и другими показателями.
Взлетно-посадочные характеристики — характеристики, позволяющие определять размеры и класс аэродромов, на которых может эксплуатироваться самолет. Это прежде всего длина разбега при взлете (от места дачи полного газа двигателей до места отрыва колес шасси от поверхности аэродрома) и длина пробега при посадке (от места сопри-косновения колес с поверхностью аэродрома до места полной остановки самолета).
Кроме этих данных, представляют интерес величины скоростей при взлете, т. е. при отрыве колес от аэродрома, — взлетная скорость и при посадке в момент соприкосновения колес с аэродромом — посадочная скорость.
Грузоподъемность — вес грузов, в том числе и пассажиров, перевозимых на самолете, при выполнении того или иного полета при заданном полетном весе и запасе топлива. Иногда вместо термина грузоподъемность пользуются термином полезная нагрузка.
Развитие авиационной науки и техники позволили неуклонно повышать скорость, высоту и дальность полета самолета на протяжении всей его истории. Подтверждением этого положения являются данные о достигнутых на самолетах рекордах скорости, высоты и дальности.
Несмотря на то, что большинство таких рекордов были получены на специальных самолетах, достигнутые результаты через короткое время становились достоянием серийных самолетов. В результате рекорды стали как бы вехами, определявшими пути развития летных характеристик на ближайший пердюд времени.
На рис. 1.1 приведена диаграмма достигнутых рекордов скорости, высоты и дальности полета по годам за период с 1930 по 1970 г.
Как видно из диаграммы, скорость самолетов с поршневыми двигателями достигла своего предельного значения 755,1 км!час еще в 1939 г. Для дальнейшего увеличения скорости, как показали расчеты, потребовалось бы значительное увеличение мощности двигателя, что существенно увеличивало его вес и габариты. По этим параметрам поршневой двигатель становился нерентабельным для самолета. Кроме того, с увеличением мощности двигателя увеличивался диаметр воздушного
винта и концы его лопастей начинали работать при сверхзвуковых скоростях. На этих скоростях возрастали волновые потери на лопастях и к. п. д. винта сильно уменьшался.
Необходим был принципиально новый тип двигателя, работы над которым уже велись. Таким двигателем стал турбореактивный двигатель (ТРД) с газовой турбиной и компрессором, создававший тягу без воздушного винта. С появлением ТРД начался качественно новый период развития летных характеристик самолета. С 1945 г. все рекорды скорости установлены^ на самолетах с реактивными двигателями.

Рис. 1.1. Рекорды скорости, высоты и дальности полета самолетов, установленные за период с 1930 по 1970 г.

Характерным для этого периода стало достижение около- и сверхзвуковых скоростей на истребителях и бомбардировщиках, а также на пассажирских самолетах.
В канун нового 1969 г. был совершен испытательный полет первого в мире сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144, максимальная скорость которого более чем вдвое превышает скорость звука.
Как видно из рис. 1.1, увеличивается и дальность полета самолетов с реактивными двигателями. Если на самолетах с поршневыми двигателями рекорд дальности полета составлял 18082 км, то на самолетах с реактивными двигателями — 20 168 км.
Пассажирские и транспортные самолеты с турбореактивными и турбовинтовыми двигателями, обслуживающие международные линии, летают на 10 000 км и более. Вместе с тем эти самолеты с 2—4-кратным
пополнением запасов топлива в полете могут уже облететь земной шар по экватору.
Что касается рекордов высоты, то достигнутые высоты на самолетах с турбореактивными двигателями в два раза превышают рекордные высоты самолетов с поршневыми двигателями (см. рис. 1.1).