Материалы размещены исключительно с целью ознакомления учащихся ВУЗов, техникумов, училищ и школ.
Главная - Наука - Биология
Пышнов Владимир - Из истории летательных аппаратов

Скачать книгу
Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки)
Всего страниц: 67
Размер файла: 296 Кб
Страницы: «« « 16   17   18   19   20   21   22   23   24  25   26   27   28   29   30   31   32   33   34  » »»

мировую войну в качестве  разведчиков  и  тяжелых  бомбардировщиков  русской
армии.  Это были  первые  самолеты, которые несли  многопудовые бомбы, имели
несколько оборонительных пулеметных установок, в том числе, установки поверх
центроплана, на шасси и сзади -- в концевой части фюзеляжа.
     На самолетах "Илья Муромец" впервые был освоен полет в закрытой кабине,
носовая  часть  которой была полностью  застеклена  и обеспечивала  отличный
обзор  передней  полусферы.  На  этих  самолетах  впервые  были  установлены
разнообразные  пилотажные, навигационные и бомбардировочные приборы, а также
был освоен  полет  в сложных условиях, при  отсутствии видимости земли и при
необходимости "пробивания" облаков.
     Первые полеты самолета "Илья Муромец" были вполне  успешны, а вскоре на
нем  были установлены рекорды  не только грузоподъемности,  но и дальности и
продолжительности полета. Это  свидетельствует об удовлетворительном решении
вопросов устойчивости и  управляемости и наличии  хорошего  запаса подъемной
силы у  самолета. Несмотря  на свой,  казалось  бы, малый  запас  прочности,
самолет "Илья Муромец" успешно  переносил полеты в "болтанку", которой в  то
время  старались  избегать  даже при полетах на небольших  и  более  прочных
самолетах.
     На  протяжении примерно 5 лет  серийного  производства  самолеты  "Илья
Муромец"  подвергались модификациям в основном в связи с заменой двигателей.
Некоторые  изменения были  внесены в размеры самолета  -- размах  и  площадь
крыльев.   Следует   отметить  также  модификацию   самолета,   связанную  с
увеличением запаса его прочности,  которая явилась реакцией конструкторского
бюро на имевший место случай поломки самолета в воздухе.
     На некоторых самолетах  были уширены крылья; видимо, это было связано с
повышением полетного веса при установке более мощных двигателей. Однако, как
мы покажем далее, хорда крыльев у самолетов "Илья Муромец" была относительно
мала,  и  это   не   позволяло  самолету  выходить  на  режимы  максимальной
грузоподъемности. Вообще же самолет "Илья Муромец" был выдающимся для своего
времени  явлением  по его летным  характеристикам  и  надежности. С  позиций
современных  знаний  по  самолету  можно  было бы сделать много  критических
замечаний, однако, без  детального рассмотрения особенностей самолета  нужно
быть осторожными в суждениях.
     Рассмотрим  основные  аэродинамические  и  динамические  характеристики
самолета  "Илья  Муромец".  Начнем  с  аэродинамического качества;  для  его
определения требуется  очень ограниченный материал.  Мы уже приводили расчет
аэродинамического  качества  и  получили  Kmах=6,3-6,6.  Для того
времени  это  довольно  высокое  качество.   Эффективное  удлинение  крыльев
l=lэ/S=322/140=7,3; в описаниях самолета дается полная
несущая площадь вместе с горизонтальным оперением; мы принимаем, как обычно,
площадь без оперения S=140 м2; Cх0=1,28F/S =0,13.
     Максимальное   аэродинамическое  качество   соответствует  коэффициенту
подъемной силы

     эта   величина   явно   выше  максимального   значения,  и   полученное
теоретически максимальное аэродинамическое качество практически использовано
быть     не     может.      Допуская     Cу=1,0-1,2,      получим
Cx=0,13+Cy2/pl=0,18-0,20 и К=5,6-- 6,0. Для
уменьшения Cун, если нет возможности уменьшить вредную площадь F,
следует увеличить  среднюю  хорду крыла bcр;  так, для  получения
Cу=1,2 нужно крылья уширить таким образом, чтобы их площадь стала
равной примерно 200 м2.
     Вторым  важнейшим параметром самолета  является максимальная  подъемная
сила  Ymах и отношения подъемной силы к весу пустого самолета и к
полетному весу.  Используя полученное  в  разделе  "Анализ  грузоподъемности
самолетов" значение Ymах=8650 кГ, будем иметь:

     Заметим, что здесь значение Ymах несколько завышено, так как
значение  Cу,  соответствующее  Ymах,  не  может  быть
использовано.     Упрощенными     характеристиками     являются    параметры
КGо=G0/(Nl)2/3                            и
КG=G/(Nl)2/3,  которые  для  самолета  "Илья  Муромец"
будут  соответственно  КGо=  5,6  и  КG=7,3.  Величина
КGо  для  самолета  "Илья  Муромец"  только немного  выше,  чем у
тяжелых самолетов 1935-- 1945 гг.
     Для   более   полной   характеристики   самолета  приводим   результаты
аэродинамического  расчета. На рис. 4 дана  поляра самолета с крылом тонкого
профиля и относительной кривизной средней линии около 7%. Такие профили дают
сильное  увеличение  сопротивления  на малых Cу,  однако, самолет
"Илья  Муромец" при малых Cу  не  летает;  даже  при максимальной
скорости   на   малой   высоте    при   q=58,    G/S=37    кГ/м2,
Cу=0,64.
     Задаваясь  различными  значениями  Cу  и  подъемной силы  Y,
получим потребные скорости горизонтального полета

     сопротивление  Q=Y•Cx/Cу  и потребную для  полета
мощность  N=QV/75.  На  рис.  5  приведены потребные  мощности для  значений
подъемной силы 4; 5; 6 и 7 Т. Чтобы график был пригоден для разных высот, по
оси          абсцисс         отложена         индикаторная          скорость
Vi=V•(r/ro)1/2, а  по  оси ординат величина
N=(r/ro)1/2.  На  том  же  графике  нанесены  полезные
(располагаемые)   мощности   винтомоторной   группы   Nпол,  тоже
умноженные  на  (r/ro)1/2  для  соответствующих  высот
полета. Эти характеристики были получены обычными методами для двухлопастных
винтов с диаметром 3 м  и шагом  2  м  для  расчетного числа  оборотов  1300
об/мин.


     Рис. 4. Поляра и профиль крыла самолета "Илья Муромец"


     Рис. 5. График потребных и располагаемых мощностей
     По точкам пересечения кривых потребных  и  располагаемых мощностей  для
соответствующих  высот мы получим скорости полета при работе  двигателей  на
максимальном режиме на постоянной высоте при разных значениях подъемной силы
Y.  Полученные  характеристики приведены на рис. 6. Если вес самолета  равен
подъемной  силе,  то это  будет  соответствовать  горизонтальному полету,  и
график даст зависимости максимальной и минимальной скоростей от высоты.

     Рис. 6. Характеристики горизонтальных скоростей

Страницы: «« « 16   17   18   19   20   21   22   23   24  25   26   27   28   29   30   31   32   33   34  » »»
2007-2013. Электронные книги - учебники. Пышнов Владимир, Из истории летательных аппаратов