Влияние температуры воздуха на работу авиации
Температура воздуха оказывает прямое и косвенное влияние на работу авиации. Прямое – это характер погоды, в значительной степени обуславливаемый температурой. Очень низкие и очень высокие температуры, наблюдаемые у поверхности земли, сильно усложняют работу технического состава по подготовке авиационной техники, а также усложняют её эксплуатацию.
Температура, близкая к 0º С, может привести к замерзанию воды в радиаторах, а также к образованию гололёда. Лёд на ВПП осложняет руление, взлёт и посадку ВС. Торможение на скользкой ВПП может привести в выкатыванию ВС за пределы рабочей части ВПП. При полёте в облаках при температуре ниже 0ºС может произойти обледенение ВС, что представляет большую опасность для летящего ВС.
Косвенно температура влияет на плотность воздуха, которая определяет режимные характеристики полёта ВС. Величина
q = ρV ²/2 (1.1)
(где q –скоростной напор, ρ - плотность воздуха, V-путевая скорость) носит название скоростного напора, который играет важную роль в оценке различных режимных характеристик полёта. Из этого выражения видно, что скоростной напор зависит от плотности воздуха ρ. Чем плотность больше, тем больше скоростной напор и, следовательно, большей бывает аэродинамическая сила, действующая на самолёт; согласно уравнения состояния идеального газа Клапейрона – Менделеева
|
|
|
ρ = P / RT, (1.2)
где Р – давление воздуха, R- универсальная газовая постоянная, Т – температура газа (абсолютная). Как видно их формулы при повышении температуры плотность уменьшается и, следовательно, уменьшается скоростной напор. При понижении температуры – обратная картина, скоростной напор увеличивается.
Изменение скоростного напора вызывает изменение тяги двигателей, подъёмной силы, лобового сопротивления и, следовательно, горизонтальной и вертикальной скоростей ВС.
Повышение температуры воздуха на больших высотах на 10ºС приводит к понижению практического потолка ВС на 400-500м. (Практической потолок – высота, на которой максимальная вертикальная скорость для реактивных самолётов равна 5 м/с). Предельно допустимая высота устанавливается для каждого ВС с учетом его летно-технических данных. На этой высоте вертикальная и горизонтальная скорость, а также устойчивость самолета должны обеспечить пилотам возможность уверенного пилотирования ВС и маневрирования, (она меньше практического потолка).
|
|
|
Изменение температуры влияет на скорость звука. Число М – отношение скорости полёта к скорости звука
М= V / a, (1.3)
где скорость звука а = 20√Т, Т - абсолютная температура в К. Число М – сжимаемость воздуха – является важной режимной характеристикой скорости полета самолёта для гражданских ВС.
В значительной степени зависят от температуры взлётно-посадочные данные ВС. Длина разбега при повышении температуры увеличивается, а уменьшение температуры на 15º уменьшает на 5% длину пробега и взлётной дистанции. Повышение температуры на 10ºС приводит к тому, что полная коммерческая загрузка современного транспортного самолета с турбореактивными двигателями должна быть уменьшена примерно на 2000 кг.
Контрольные вопросы:
1.Что характеризует температура воздуха. Единицы измерения температуры.
2.Как изменяется температура воздуха с высотой? Вертикальный и горизонтальный градиент температуры.
|
|
|
3.Какие слои воздуха называются инверсионными и изотермическими?
4.Что такое адиабатический процесс?
5.Виды инверсий, их влияние на полет.
6. Как влияет температура на производство полетов?
Атмосферное давление
Атмосферным давлением называется сила, действующая на единицу горизонтальной поверхности (1см²), вызываемая весом столба воздуха, простирающегося вверх через всю атмосферу.
Величина атмосферного давления измеряется высотой ртутного столба в барометрах, уравновешенного столбом воздуха.
В этом случае единицей измерения является длина ртутного столба (выражается в мм.рт. ст).
Международной единицей давления с 1979г является гектопаскаль (гПа).
Взаимосвязь физических единиц характеризуется соотношением:
1 гПа = 0,75 мм рт. ст. 1мм рт. ст. = 1,333 гПа
На практике перевод осуществляется по таблице.
За нормальное давление в стандартной атмосфере принято считать давление 760 мм рт. ст. на нулевом уровне Балтийского моря при температуре 15С.
Атмосферное давление у земли непрерывно меняется. Эти изменения не превышают нескольких миллиметров ртутного столба; за сутки они достигают 10-20 мм рт. ст. Изменение давления воздуха за некоторый промежуток времени (обычно берется 3часа) называется барической тенденцией.
|
|
|
Атмосферное давление убывает с увеличением высоты в связи с уменьшением вышележащего столба воздуха. Изменение давления быстрее происходит в нижних слоях воздуха, медленнее происходит в верхних слоях.
Для того, чтбы сравнить данные о давлении на разных станциях, его приводят к одному уровню- уровню моря. Приведение давления к уровню моря (Балтийского) производится всеми метеорологическими станциями. Затем эти данные наносятся на карту погоды. Для обеспечения полетов на малых высотах с карты снимается наименьшее давление по маршруту –минимальное давление, приведенное к уровню моря – приведенное минимальное.
При производстве полётов и руководстве ими необходимо знать изменение высоты в зависимости от вертикального изменения давления. Эту величину характеризует барическая ступень. Она представляет собой высоту, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на один гектопаскаль или миллиметр ртутного столба. Другими словами, барическая ступень представляет толщину слоя воздуха, соответствующую вертикальному изменению давления на 1 мм рт. ст. или 1 гПа.
Величина барической ступени определяется по формуле:
h = 8000/ p (1+1/273 * t ), (1.1)
где t 
и p - 
давление и температура, соответствуют уровню, на котором определяется барическая ступень, h- величина барической ступени. Из формулы видно – чем теплее воздух, т.е. чем выше температура воздуха, тем большей бывает барическая ступень. И чем меньше давление (например, с увеличением высоты полёта), тем будет больше барическая ступень.
Пример приведения давления аэродрома к уровню моря (практическое занятие):
Рн=730 мм рт.ст. – давление на аэродроме,
T=10гр. – температура на аэродроме,
Н=230м – высота аэродрома над уровнем моря,
Ро=? –давление аэродрома на уровне моря
Значение барической ступени: h= 8000/730 *(1+0,004*10)=11.4
H/h=230м : 11,4 м/мм.рт.ст. = 20,8мм рт.ст.
Ро= 730ммрт.ст.+20,8мм рт.ст.=750,8 мм рт.ст.
Давление, определенное на уровне порога ВПП, обозначается как QFE, давление аэродрома, приведенное к уровню моря – QNH, стандартное давление –QNE.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1205; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!