Определение летно-тактических характеристик воздушного судна Ан-148

ТЯГА И МОЩНОСТЬ, ПОТРЕБНЫЕ ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО

ПОЛЕТА

Потребной тягой для горизонтального  полета называется тяга, необходимая для установившегося горизонтального полета, т. е. для уравновешивания лобового сопротивления самолета на данном угле атаки (Р_п=Х).

В горизонтальном полете подъемная  сила равна весу самолета Y=G, тогда, разделив первое равенство на второе, получим

   

Формула показывает, что  чем меньше вес самолета и чем  больше его качество К, тем меньшая тяга потребуется для горизонтального полета. Но качество самолета зависит от угла атаки, следовательно, при изменении угла атаки меняется и потребная тяга. Поэтому для определения потребной тяги при заданном угле атаки необходимо предварительно найти соответствующее ей качество самолета.

Чтобы найти зависимость  Рп от V_{Г П.} подставим в формулу развернутое выражение подъемной силы, получим Из формулы видно, что потребная тяга горизонтального полета зависит от квадрата скорости.

В задачах не указана высота полета, так как высота при равных углах атаки и отсутствии сжимаемости  воздуха не влияет на потребную тягу.

Качество самолета зависит  только от величины коэффициентов Су и Сх, а на них высота полета на скоростях до 700 км/ч не влияет.

 Потребная мощность. Для горизонтального полета потребной мощностью называется мощность, необходимая для обеспечения установившегося горизонтального полета на данном угле атаки и обозначается N_П.

 

Потребная мощность зависит: от высоты полета самолета (плотность  воздуха); от веса самолета и удельной нагрузки на крыло; от аэродинамического качества самолета и коэффициента подъемной силы.

Следовательно, потребная  мощность тем больше, чем больше вес самолета, меньше плотность воздуха и хуже качество самолета.

При условии G=const и H=const потребная мощность зависит только от угла атаки и, как следствие, от скорости полета.

В горизонтальном полете потребная  тяга равна лобовому сопротивлению Р_П=Х, тогда формула потребной мощности. 

ДИАПАЗОН СКОРОСТЕЙ  ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПОЛЕТА

Диапазоном скоростей  горизонтального полета называется разность между максимальной и минимальной  скоростями на одной и той же высоте полета.

Для сравнения разных самолетов  пользуются понятием относительный диапазон скоростей. Относительным диапазоном скоростей называется отношение диапазона скоростей к максимальной скорости полета. Чем больше относительный диапазон скоростей, тем лучше самолет в летном отношении. В относительном диапазоне скоростей самолета находятся также характерные скорости, как экономическая, наивыгоднейшая и максимальная.

Диапазон скоростей характеризует  степень аэродинамического совершенства самолета. Величина диапазона скоростей определяет скорости горизонтального полета, на которых самолет может безопасно совершать горизонтальный полет. Чем больше этот диапазон, тем больше маневренные возможности самолета.

В связи с ограничением максимальной скорости до υ_доп и минимальной до υ_наив диапазон скоростей может быть:

—теоретическим —

;

—практическим —

.

Для увеличения диапазона  скоростей необходимо или увеличить  максимальную скорость, или уменьшить минимальную, или изменить одновременно обе. Увеличение максимальной скорости может быть достигнуто увеличением тяги двигателя и улучшением аэродинамики самолета. Минимальная же скорость может быть уменьшена путем применения механизации крыла.

ПЕРВЫЕ И ВТОРЫЕ РЕЖИМЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПОЛЕТА

Полет самолета на первых режимах  выполняется на малых углах атаки, когда крыло обтекается установившимся ламинарным воздушным потоком, самолет  хорошо устойчив и управляем. Поэтому  обычно пользуются первыми режимами.

Полет на вторых режимах  горизонтального полета происходит на больших углах атаки и на скоростях горизонтального полета, меньших, чем экономическая скорость, что связано с ухудшением обтекания крыла и понижением эффективности рулей, и тем самым ухудшением устойчивости и управляемости самолета, особенно поперечной. Поэтому летать на вторых режимах не рекомендуется. К ним прибегают лишь при некоторых тренировочных полетах и при выполнении посадки.

ВЛИЯНИЕ МАССЫ САМОЛЕТА НА ПОТРЕБНЫЕ СКОРОСТИ.

Удельная нагрузка на крыло  в полете меняется в зависимости  от количества горючего (его расхода).

Пусть полетный вес уменьшается, но условие горизонтального полета сохраняется (Y=G), поэтому соответственно необходимо уменьшить подъемную силу. Это можно выполнить либо уменьшением угла атаки, либо путем уменьшения скорости до величины V₁.

Если известна потребная  скорость V при расчетном весе G, то вычислить потребную скорость при новом весе можно по формуле

разделив второе выражение на первое и сократив, получим

Изменение полетного веса влияет также и на другие летные качества самолета. Рассматривая кривые потребных мощностей для разного веса самолета, можно сделать выводы:

• при увеличении веса самолета его минимальная посадочная, экономическая и наивыгоднейшая скорости увеличиваются, максимальная скорость уменьшается по причине увеличения угла атаки, необходимого для поддержания веса самолета в горизонтальном полете;
• с увеличением полетного веса диапазон скоростей уменьшается вследствие уменьшения максимальной скорости и увеличения экономической;
• с увеличением полетного веса уменьшается потолок самолета вследствие уменьшения избытка мощности.

Анализируя вышесказанное, можно сделать вывод, что с  увеличением полетного веса самолета его летные характеристики ухудшаются, а с уменьшением веса самолета - улучшаются.

 

 

Взлет

Взлетом называется ускоренное движение самолета от начала разбега  до набора заданной безопасной высоты.

Нормальный взлет состоит  из:

• Разбега
• Отрыва
• Разгона с подъемом.

      Разбег  – начальный период взлета, представляющий  собой ускоренное движение самолета  по земле, необходимое для приобретения  такой скорости, при которой крыло  создает подъемную силу, способную  оторвать самолет от земли.

Момент отделения самолета от земли называется отрывом.

Длинной разбега называется путь прохождения самолетом от старта до точки отрыва от земли.

Длинна разбега в основном зависит от скорости отрыва.

 

 

ПОСАДКА САМОЛЕТА

Посадка является завершающим  этапом полёта и представляет собой  замедленное движение самолета с высоты 25 м до полной остановки после пробега по земле. Посадка самолета, как правило, состоит из следующих этапов (Рис. 6):

- планирования (снижения);

- выравнивания;

- выдерживания;

- приземления (парашютирования);

- пробега.

Рис. 6 Схема посадки самолета

Рис. 7 Схема "круга" над аэродромом перед посадкой

Посадка - сложный и ответственный  маневр, завершающий полет. Ему предшествуют выход к аэродрому и заход  на посадку.

Маневр захода на посадку  производится в непосредственной близости к аэродрому и имеет целью  подготовку самолета к выполнению посадки. При визуальном заходе на посадку  нормальным является движение самолета по прямоугольному маршруту, представляющему  сочетание отрезков прямых и разворотов на 90⁰ - так называемый ”круг” (“коробочка”). “Круг” перед посадкой выполняется на определенной для каждого типа летательных аппаратов высоте (Рис. 7).

Расчетными являются 3-й  и 4-й развороты, выполняя которые  на определенной высоте и точке маршрута, летчик производит предварительный расчет на посадку. Уточнение расчета на посадку, учет ветра производятся на участке от 3-го и 4-го разворота. После 4-го разворота самолет должен двигаться вдоль оси взлетно-посадочной полосы (ВПП). До высоты 50 м должны быть выпущены закрылки (щитки), шасси, установлена необходимая скорость по траектории снижения и летчик должен быть убежден в точности расчета. С высоты 30 м летчик переносит взгляд на землю. Начинается выполнение первого этапа посадки - планирование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Летно-технические  характеристики самолета

Ан-148

Самолет Ан-148 представляет собой региональный самолет, предназначенный для перевозки до 80 пассажиров, багажа, почты и грузов на внутренних и международных авиалиниях с возможностью эксплуатации на аэродромах с искусственным покрытием и подготовленных грунтовых ВПП, расположенных на высотах до 3000 м над уровнем моря.
Современное пилотажно-навигационное  и радиосвязное оборудование, применение многофункциональных индикаторов, электродинстанционных систем управления полетом позволяют использовать Ан-148 на любых воздушных трассах, в простых и сложных метеоусловиях, днем и ночью, в том числе и на маршрутах с высокой интенсивностью полетов при высоком уровне комфорта для экипажа.
Комфорт пассажирам обеспечивается на уровне среднестатистического комфорта на магистральных самолетах и достигнут рациональной компоновкой и составом сервисных помещений, глубокой эргономической оптимизацией общего и индивидуального пространства пассажирского салона, применением современных кресел, дизайна и материалов интерьера, а также созданием комфортных климатических условий и низкого уровня шума. Рационально выбранная длина пассажирского салона и размещение пассажиров в ряду по схеме 2+3 позволяют силами эксплуатанта получить различные одноклассные и смешанные компоновки в диапазоне 68 – 80 пассажиров с салонами экономического и бизнес класса.
Характерной особенностью семейства  Ан-148 является унификация и преемственность агрегатов и компонентов базового самолета – крыла, оперения, фюзеляжа, силовой установки, пассажирского и самолетного оборудования с его моделями.

 

 

Ан-148 — ближнемагистральный узкофюзеляжный пассажирский самолёт, рассчитанный на перевозку от 68 до 85 пассажиров. Разработан в ОКБ им. О.К. Антонова.

Максимальная дальность  полёта:

• 4400 км, при максимальном количестве пассажиров.
• 6240 км, с максимальной коммерческой загрузкой.

Крейсерская скорость — 800–870 км/ч.

Ан-148 может безопасно  работать на слабоподготовленных, грунтовых, обледеневших и заснеженных взлетно-посадочных полосах. Наличие вспомогательной силовой установки, бортовой системы регистрации состояния систем, а также высокий уровень эксплуатабельности и надежности позволяют использовать самолеты семейства практически на любых аэродромах. Благодаря удобному по высоте расположению подпольных грузовых отсеков, при загрузке-выгрузке багажа не требуется применение специальных наземных средств.

 

 

 

 

 

Тип	пассажирский самолёт
Разработчик	КБ Антонов
Первый полёт	17 декабря 2004
Начало эксплуатации	2 июня 2009
Статус	эксплуатируется
Основные эксплуатанты	ГТК «Россия»
Единиц произведено	17 (по состоянию на апрель 2012 года)
Стоимость единицы  US$	24-25 млн

 

Общий вид самолета Ан-148

История создания самолёта Ан-148

Разработка пассажирского  самолёта Ан-74-68 началась в ОКБ им. О.К. Антонова в начале 1990-х годов  под руководством П.В. Балабуева. Рабочее проектирование самолёта, получившего новое обозначение Ан-148, началось в 2001 году. За основу конструкции был взят транспортный самолёт Ан-74ТК-300. Крыло спроектировано заново, увеличена длина фюзеляжа, применены двигатели Д-436-148 с электронной цифровой системой управления с полной ответственностью (FADEC). Изготовление первых 3 прототипов началось в Киеве в 2002 году. Подготовка к серийному производству началась в 2003 году на авиазаводах в Харькове и Воронеже.

В сентябре 2004 года в Киеве  было завершено изготовление первого  прототипа. 17 декабря 2004 г. самолет Ан-148 впервые поднялся в небо с аэродрома  «Святошино». В апреле 2005 г. к лётным испытаниям присоединился второй летный экземпляр самолета. Сертификационные испытания заняли два года, в течение которых две опытные машины выполнили 682 зачетных полета общей продолжительностью 1200 часов. Самолет подтвердил заявленные аэродинамические и прочностные характеристики, в том числе на больших углах атаки, в режимах сваливания, условиях высокогорья, высоких и низких температур (от -55° до +45°С), естественных и критических режимах обледенения, при различных состояниях взлетно-посадочных полос.