Вплив температури, тиску і густини повітря на швидкопідйом повітряних судів

На практиці під швидкопідйомом розуміють час, який витрачає екіпаж літака для набору певної висоти. Чим більша вертикальна швидкість (V_у), тим більш швидкопідйомний літак, і тим менший час потрібний для набору певної висоти. Швидкість набору висоти при усталеному русі визначається:

, (4.6)

де DP – зайва тяга, V – повітряна швидкість.

На швидкопідйом літака значно впливають зміни температури та тиску повітря, які діють на тягу двигуна.

Для одного і того ж літака з ТРД швидкопідйом може змінитися приблизно у 2 рази при його експлуатації взимку та влітку. Крім того V_у знижується з висотою із-за зменшення сили тяги. Так, для літака ТУ-154 V_{у max} набору висоти біля поверхні землі дорівнює 17…20 м×с^-1, а на висоті 8 км – 8…10 м×с^-1. Для пасажирських літаків V_{у max} обмежується також допуском перепаду тиску у кабіні, виходячи з умов комфорту пасажирів.

Знаючи V_у при наборі висоти, можна знайти час, який потрібен для набору літаком певної висоти польоту.

З графіка (рис. 4.1) видно, що при підвищенні температури повітря (при зниженні r) час набору певної висоти буде збільшуватися, а при зниженні температури (відносно СА) – зменшуватися.

Зміна тиску біля поверхні землі по відношенню до СА також вливає на V_у та час набору висоти. Це обумовлено залежністю сили тяги від тиску (густини) повітря. Зниження тиску біля поверхні землі зменшує силу тяги та швидкопідйом літака порівняно зі стандартними умовами.

Характеристикою швидкості підйому літака є час набору висоти 11 км: dt = Н₁₁ /V_{у max}, де Н₁₁ – висота у реальних умовах рівня, стандартна висота якого дорівнює 11 км. Ця висота залежить від температури (відносно до СА). Швидкопідйом з підвищенням температури повітря зменшується.

Рис. 4.1 - Зміна V_{у max} з висотою z для дозвукового літака з ТРД, якщо кут атаки та кількість обертів двигуна не змінюються:

1 – для умов СА;

2 – при підвищенні температури повітря по відношенню до СА; 3 – при зниженні температури повітря по відношенню до СА;

А – висота практичної стелі при додатному відхиленні температури повітря відносно СА;

В - висота практичної стелі при від’ємному відхиленні температури повітря відносно СА;