СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА САМОЛЕТ

Для того чтобы яснее представлять себе условия нагружения конструкции самолета или его агрегата, а следовательно, и оценивать рациональность той или иной его конструктивной схемы, следует рассмотреть силы, действующие на самолет в полете на прямолинейной и криволинейной траекториях, при взлете и посадке.
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ПОЛЕТ
В установившемся горизонтальном полете на самолет действуют силы, представленные на рис. 1.61

Рис. 1.61. Схема сил, действующих на самолет на различных траекториях полета: а—горизонтальный установившийся полет; б—криволинейный полет

 Очевидно, что для горизонтального полета на установившемся peжиме, т. е. с постоянной скоростью, выполнение этих условий обязательно.

КРИВОЛИНЕЙНЫЙ ПОЛЕТ в вертикальной плоскости
При криволинейном полете по траектории с радиусом кривизны г (рис. 1.61,6) на самолет действуют те же силы, что и в горизонтальном полете. В общем случае движения они не находятся в равновесии. Положим, что неуравновешенными оказались силы, действующие по нормали к траектории. Тогда, приложив к самолету центробежную силу инерции,

Перегрузка — векторная величина. Она считается положительной, если положительно направление неуравновешенной силы, действующей на самолет.
Достигаемую в эксплуатации самолета максимальную подъемную силу будем называть эксплуатационной и обозначать У®. Соответствующий ей коэффициент перегрузки будем называть коэффициентом эксплуатационной перегрузки (эксплуатационной перегрузкой) пэ, т. е.
пэ = Y3/G.
В горизонтальном полете пэ= 1, в то время как в криволинейном полете пэф1, так как к силе тяжести прибавляется инерционная сила, направленная в сторону, противоположную ускорению.

В действительных условиях полета теоретическую перегрузку Птах получить практически невозможно, так как переход с су на суmax на режиме максимальной скорости происходит не мгновенно, а за какой-то промежуток времени, в течение которого скорость по траектории уменьшится, т. е. эксплуатационная подъемная сила всегда меньше У^,ах- Величина максимальной перегрузки, кроме того, ограничивается и физиологическими возможностями летчика. Экспериментально установлено, что предельное значение пэ зависит от времени действия и направления вектора перегрузки относительно тела человека (рис. 1.62).
Криволинейный полет в одной и той же горизонтальной плоскости по круговой траектории называется виражом. При вираже крыло самолета должно быть накренено в сторону поворота для создания центростремительной силы. Схема сил, действующих на самолет при вираже, представлена на рис. 1.63.
Если вираж происходит без сколь- п=5-б жения на опущенное крыло при постоян- (з-чсек) ной скорости и угле крена, он называется правильным. Для него справедливо равенство сил

Чем круче вираж, т. е. чем больше угол р, тем больше п.
Для современных самолетов предельное значение угла крена правильного виража 75°-80°, причем наибольшее значение коэффициента перегрузки п достигает 4—6.

ПОСАДКА
Посадка самолета совершается следующим образом. Самолет с за- дросселированными двигателями до малого газа по наклонной траектории подходит (планирует) к земле и на некотором расстоянии от нее выравнивается, т. е. переводится в горизонтальный полет, имея еще вначале достаточно большую горизонтальную скорость. На этом режиме уменьшение скорости компенсируется увеличением угла атаки до положения, при котором су достигнет значения суа0С. При дальнейшем уменьшении скорости подъемная сила становится меньше силы тяжести и са-
молет начинает «парашютировать» до приземления, т. е. соприкосновения колес шасси с землей. В момент приземления самолет обладает некоторой вертикальной скоростью, которая за очень короткий промежуток времени полностью или частично гасится. Следовательно, приземляясь, самолет испытывает перегрузку n^^P^/G, где Рэ—сила реакции земли, действующая на шасси и на всю конструкцию самолета.