Эквивалентный ветер по маршруту.

Эквивалентный ветер- условный ветер, направление которого совпадает с линией заданного пути, а скорость такая, что при данной истинной скорости он создаёт такую же путевую скорость, как и реальный ветер. Таким образом эквивалентный ветер зависит от параметров реального ветра и скорости полёта ВС. Эквивалентный ветер в данном разделе мы будем вычислять для каждого пункта маршрута, участка маршрута, всего маршрута для высот 9 и 12 км по формуле:

,

где — скорость ветра; ε — угол ветра, то есть угол, под которым дует ветер по отношению к траектории полета, - истинная воздушная скорость Ту-154 ( =900 км/ч)

.

d_м — метеорологическое направление ветра (знак “–” берется, когда d_м – ß > 180º); ß — путевой угол.

После этого определить U_э.ср для первого и второго участков маршрута, а затем U_э.ср на маршруте в целом. Расчеты U_э.ср производятся по формуле:

,

где S — длина маршрута;

S_i — длина участка трассы;

U_эi — эквивалентный ветер на i -м участке;

n — количество участков трассы.

9 км. Табл. 2.

	Калининград	СПб	Мурманск	К-СПб	СПб-М	Весь маршр.
э(м/с)
ε (град)

12 км. Табл. 3.

	Калининград	СПб	Мурманск	К-СПб	СПб-М	Весь маршр.
э(м/с)
ε (град)

Таким образом получается, что на обоих эшелонах эквивалентный ветер будет попутно боковым и будет положительно влиять на полёт ВС. При выборе наилучшей высоты полёта, я бы выделил 12 км, так как на данном эшелоне попутная составляющая больше, чем на 9 км. Следовательно, снос ВС будет меньше.

Характеристика температурного режима по трассе и оценка его влияния на безопасность полёта.

Физические параметры состояния атмосферы, температура, давление, влажность оказывают существенное влияние на летно-эксплуатационные характеристики современных транспортных самолетов. При полете на эшелоне давление остается постоянным, так как высота полета определяется по барометрическому высотомеру относительно уровня моря.

Анализ температурного режима по высотам. Табл. 4.

Р, (мбар)	Tсa, ^оС	Калининград	Санкт-Петербург	Мурманск
T, ^оС	dT, ^оС	Ветер	Ветер	T, ^оС	Ветер
Град	м/c	град	м/c	град	м/c
1000 (земля)	+15	+20.2	+10.2			штиль	-	штиль
	+10	+12.4	+5.4					+14.8
	+6	+6	-2					+8.4
	-4.5	-1.3	-11.3					-1.9
	-21	-18.5	-30.5					-18.5
	-31.5	-32.3	-40.3					-30.7
	-44.5	-46.5	-53.5					-45.7
	-52.5	-45.5	-55.5					-46.9
	-56.5	-42.3	-59.3					-43.1
	-56.5	-44.7	-66.7					-42.9
	-56.5	-49.1	-74.1					-44.7

Для анализа температурного режима по высотам строим кривые стратификации на аэрологической диаграмме для Калининграда и Мурманска. Сравниваем распределение температуры по высотам для обоих пунктов с кривой распределения температуры воздуха с высотой в стандартной атмосфере (СА).

Для определения количественных характеристик следует с кривых стратификации для аэропортов вылета и посадки снять значения средней температуры, а также температуры в СА на высотах 5, 7, 9, 12 км. Используя эти данные, необходимо рассчитать отклонение Δ t_CA реальной температуры t_ф от стандартной t_CA по формуле:

Δ t_CA = t_ф – t_CA.

Табл. 5.

Р, (мбар)
Δ tCA (Калининград)	+5.2	+2.4		+3.2	+2.5	-0.8	-2	+7	+10.2	+11.8	+7.4
Δ tCA (Мурманск)	-	+4	+2.4	+2.6	+2.5	+0.8	-1.2	+5.6	+13.4	+13.6	+11.8

Как мы видим из этой таблицы, воздух практически на всех высотах теплее, чем в стандартной атмосфере, исключая (для Калининграда) изобарические поверхности 850, 400 и 300 мбар, (для Мурманска) 300 мбар. Таким образом, могут возникать вертикальные движения опасные для авиации.

Оценка влияния температурного режима на предельно допустимую высоту и скорость полёта.

Полет на большой высоте выгоден, так как с высотой уменьшается расход топлива и поэтому возрастает дальность и повышается экономичность полета. Но полет самолета на максимальной высоте (потолке) в турбулентной атмосфере не безопасен. При сравнительно небольших перегрузках, возникающих в результате пульсаций вертикальных и горизонтальных потоков, самолет может потерять устойчивость и управляемость.

В руководствах по летной эксплуатации самолетов (РЛЭ) значения предельно допустимой высоты полета Н_прСА при разном полетном весе ВС приведены для условий СА. Табл. 6.

Ту-154
Gпол, т
Hпр, м

В реальных условиях предельно допустимая высота изменяется не только в связи с изменением веса (вследствие расхода топлива), но и в зависимости от фактической температуры воздуха на высотах. Эта зависимость может быть представлена формулой:

,

где Δ t_СА — отклонение температуры от стандартного значения;

k — коэффициент, показывающий, насколько изменяется Н_пр при отклонении t_ф от t_CA на 1^о. Для самолетов с ТРД коэффициент приближенно равен 50 м/1º.

Отрицательному отклонению температуры Δ t_СА < 0 соответствует увеличение высоты Δ Н > 0, а положительному Δ t_СА > 0 уменьшение высоты Δ Н < 0.

В практической работе оценка изменения предельно допустимой высоты легко может быть произведена по кривым стратификации на аэрологической диаграмме. Таким образом предельно допустимые высоты для Калининграда и Мурманска будут: Табл. 7.

	Калининград	Мурманск
Gпол, т
Hпр, м

Для расчёта выгорания топлива для Ту-154 берётся удельный расход топлива на крейсерской скорости, который составляет 0,7 тонна/ ч, а так как у Ту-154 3 двигателя, то удельный расход будет 2,1 тонна/ ч.Дальность полёта равна 1869 км, максимальная крейсерская скорость полёта 900 км/ч, следовательно, время полёта равно 2 часа 2 минуты. В таком случае расход будет равен 4200 тонны.

В районе аэродрома Мурманска с учетом выработки топлива (4 т), по данным полетного веса (86 т) и кривой стратификации максимальная высота составляет 10700 метров.

В интересах обеспечения безопасности полета в РЛЭ для каждого типа самолета установлено предельное значение числа М_пр < М_кр и соответственно предельная скорость V_пр < V_кр. Эти значения указываются для условий СА в спокойной и турбулентной атмосфере.

Известно, что

,

где М — показатель сжимаемости воздуха, или число Маха;

V — воздушная скорость, м/с;

а — скорость звука, м/с.

В свою очередь, для сухого воздуха a = 20,05 , где Т — температура воздуха, К.

Таким образом, в реальных условиях предельно допустимая скорость полета зависит от М_пр для данного типа самолета и температуры воздуха на высоте полета. Она может быть рассчитана (в м/с) по формуле:

V_пр = 20,05 М_пр .

Таким образом:

Табл. 8.

Тип самолета	Предельно допустимые значения Мпр в атмосфере
спокойной	турбулентной
Ту-154	0,86	0,80

Табл. 9.

Пункт маршрута	Температура на эшелоне, ^оС	Vпр, км/ч
В спокойной атмосфере	В турбулентной атмосфере
Калининград	- 46
Мурманск	- 44.5

Таким образом при увеличении температуры, приборная скорость уменьшается. Аналогично уменьшается она при сравнении полёта в спокойной атмосфере с полётом в турбулентной атмосфере.

Дата добавления: 2015-08-18