Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»

Разработаны автоматизированные системы весового контроля, охватывающие все этапы разработки и постройки летательного аппарата на головном предприятии и разработку комплектующих изделий в смежных организациях, реализация которых позволяет более оперативно и с большой точностью контролировать массу летательного аппарата и его элементов, автоматизирование проводить расчёты центровок и моментов инерции летательного аппарата.

Проектировочный В. р. — прогноз наиболее вероятного значения массы проектируемого летательного аппарата или его частей в зависимости от параметров летательного аппарата, требований к нему, расчётных нагрузок, характеристик используемых материалов и т. п. Целью проектировочного В. р. является также определение влияния того или иного параметра летательного аппарата или технического решения на массу летательного аппарата. При разработке методики проектировочного В. р. используют статистические или физические расчётные модели. Теоретической основой статистических расчётных моделей служат методы теории подобия и математической статистики (регрессионный анализ). Статистические зависимости могут дать прогнозируемое значение массы летательного аппарата или его агрегата, отклоняющееся от фактической не более чем на 5—10% если параметры и технический уровень проектируемого летательного аппарата соответствуют параметрам и уровню летательного аппарата, входящих в располагаемый статистический массив. Физические расчётные модели отражают структурно-функциональный состав проектируемого летательного аппарат и предполагают поэлементное определение массы летательного аппарата. Физическая расчётная модель для определения массы планёра летательного аппарата включает соотношения для приближённого расчёта нагрузок, действующих на агрегаты планёра, напряженно-деформированные состояния основных силовых элементов, критериев прочности типовых конструктивных элементов. Основным достоинством физических расчётных моделей является более точный учёт влияния параметров летательного аппарата и используемых технических решений на массу летательного аппарата, однако такие модели не могут быть универсальными по отношению к классу летательных аппаратов.

Механические В. а. состоят из жёсткой рамы (расположена за границами потока аэродинамической трубы) и связанных между собой рычажных систем, удерживающих её в положении равновесия; выходные звенья рычажных механизмов соединены с измерительными приборами. Модель устанавливается на раме с помощью стоек или растяжек; имеется также механизм дистанционного изменения углов установки модели. В процессе эксперимента усилие, развиваемое выходным звеном какой-либо. рычажной системы, пропорционально одноимённой составляющей аэродинамической силы или момента, действующей на модель. Измерение усилия осуществляется при помощи автоматических коромысловых весовых элементов с подвижными грузами либо электрическими динамометрами. В том и другом случаях значение усилия преобразуется в электрический сигнал с целью его регистрации и дальнейшей обработки на электронно-вычислительной машине. Полный диапазон измерения механических весов разбивается на ряд поддиапазонов. Погрешность весов, приведённая к поддиапазону, ~0,05%.

Электрические В. а. состоят из упругого тела, чувствительных элементов и преобразователей деформации чувствительных элементов (обычно тензорезисторных) в электрический сигнал. Чувствительные элементы выполнены вместе с телом и ориентированы так, чтобы деформация элемента, вызванная соответствующей составляющей аэродинамической силы или момента, была максимальной. Различают два типа электрических В. а. — с вынесенными чувствительными элементами и с элементами, расположенными внутри модели. Для измерения всего диапазона возможных значений составляющих аэродинамической силы и момента, реализуемых в данной аэродинамической трубе, обычно требуется ряд В. а. Погрешность электрических В. а., приведённая к диапазону, составляет 0,3—0,5%.

Показания В. а. связаны с составляющими аэродинамической силы и момента многочленными уравнениями — так называемыми рабочими формулами. В рабочую формулу компонента входят его собственно показания и показания других компонентов с соответствующими коэффициентами, определяемыми на специальных градуировочных стендах.

До конца 40 х гг. в основном применялись механические В. а., с 50 х гг, значительное развитие получили электрические весы. См. также Измерения аэродинамические.

Лит.: Горлин С. М., Слезингер И. И., Аэромеханические измерения, М., 1964.

В. В. Богданов.

ветер — движение воздуха в атмосфере, почти параллельное земной поверхности. Обычно под В. подразумевается горизонтальная составляющая этого движения. Иногда говорят о вертикальной составляющей В., но она, как правило, значительно меньше горизонтальной (значительна только в системе грозовых облаков, в горах и других особых случаях).

Возникает В. вследствие неравномерного горизонтального распределения атмосферного давления под действием так называемого барического градиента G (см. рис.). Вместе с возникновением движения воздуха на него начинают действовать отклоняющая сила вращения Земли A (сила Кориолиса), трение R и центробежная сила (при криволинейных траекториях).

На высотах, превышающих 1000 м, В. во всех районах Земли (за исключением экватора) близок к геострофическому, то есть вычисленному в предположении, что силы, действующие на поток воздуха (барическая градиента и Кориолиса), взаимно уравновешиваются (геострофический В. направлен по прямолинейным изобарам, отклоняясь от направления барического градиента вправо в Северном полушарии и влево в Южном); в районе экватора, где сила Кориолиса равна нулю, движение воздуха происходит под действием градиента давления. В слое ниже 1000 м существенно влияние трения, поэтому В. отклоняется от изобары в сторону низкого давления; значение угла отклонения зависит от характера подстилающей поверхности, высоты, а также изменяется со временем. В реальной атмосфере ускорения движения и связанные с ними отклонения В. от геострофического малы, однако они имеют важное значение в развитии (и разрушении) атмосферных возмущений — циклонов и антициклонов. При криволинейных траекториях движения воздуха возникает центробежная сила, и установившееся движение (без трения) обусловливается сочетанием трёх сил; такой В. называется циклострофическим или градиентным. Данное сочетание будет различным в циклоне и антициклоне. Сила Кориолиса в Северном полушарии действует вправо по отношению к вектору скорости В., поэтому в циклоне В. направлен против часовой стрелки, а в антициклоне — по часовой. В Южном полушарии направление В. в циклонах и антициклонах противоположны тому, что наблюдается в Северном.

Скорость и направление В. всегда в большей или меньшей степени колеблются, что связано с атмосферной турбулентностью. Наблюдается также хорошо выраженное суточное изменение В. Среднее распределение В. над земной поверхностью тесно связано с глобальным полем атмосферного давления и представляет, по существу, атмосферную циркуляцию. В приземном слое характеристики В. измеряются анемометром или флюгером, для определения направления В. применяется также матерчатый ветровой конус. В свободной атмосфере В. измеряется при аэрологическом зондировании.

Для оперативной информации о фактической погоде в аэропортах направление В. приводится в градусах с округлением до ближайшего десятка. Если магнитное склонение составляет 10{{°}} и более, вводится поправка. При положительном магнитном склонении поправка вычитается, при отрицательном — прибавляется, а перед обозначением направления В. приводится слово «магнитный». При порывистом В. указывается значение максимального порыва.

Наиболее существенно В. влияет на взлёт и посадку летательного аппарата. В зависимости от скорости В. изменяется длина разбега и пробега по взлётно-посадочной полосе. Например, длина разбега уменьшается примерно на 25% по сравнению со штилем при скорости отрыва самолёта 240 км/ч и скорости встречного В. 25—30 км/ч. Пробег самолёта при попутном В. увеличивается. При боковом В. затрудняются взлёт и особенно посадка самолётов. Для каждого типа самолётов устанавливается предельно допустимая скорость бокового В., при которой возможны взлёт и посадка. При выполнении взлёта и посадки опасны большие значения сдвига ветра. При полётах в зонах тропосферных струйных течений при скорости В. 150—250 км/ч максимальные углы сноса для дозвуковых самолётов могут превышать 10—15{{°}}, а отношение скорости В. к скорости самолёта достигает 0,2—0,3.

Прямолинейное равномерное движение воздуха при наличии силы трения: G — сила барического градиента; A — отклоняющая сила вращения Земли; R — сила трения; W — ветер; p = const — изобара.

Соч.: Избр. труды, т. 1—2, М., 1956—1959.

В. П. Ветчинкин.

взлет — разбег самолёта до скорости отрыва и этап полёта до момента достижения скорости, высоты и конфигурации самолёта, необходимых для начала полёта по маршруту. Для пассажирских самолётов Нормы лётной годности гражданских самолётов СССР (НЛГС) устанавливают высоту начала полёта по маршруту не менее 400 м над уровнем ВПП. В. самолёта осуществляется по возможности против ветра. Попутный ветер увеличивает потребную для В. длину взлётно-посадочной полосы и аэродрома. Боковая составляющая ветра затрудняет выполнение В., и для каждого типа самолёта существует её предельно допустимое значение (более 5 м/с для пассажирских полетов). Выделяют три характерных этапа воздушного участка В.; 1 й этап — набор высоты 10,7 м над торцом взлётно-посадочной полосы с разгоном до безопасной скорости В., 2 й — набор высоты 120 м с разгоном до скорости начала набора высоты, которая не менее чем на 8% превосходит значение безопасной скорости В., 3 й — набор высоты не менее 400 м с разгоном до безопасной скорости полёта в полётной конфигурации. Переход самолёта из взлётной конфигурации в полётную происходит в несколько приёмов. Уборка шасси начинается на высоте 3—5 м над уровнем взлётно-посадочной полосы. Уборка предкрылков и закрылков для тяжёлых самолётов допускается только на 3 м этапе взлёта. Для манёвренных самолётов допускается начинать уборку механизации крыла на высоте 50—60 м. Скорость самолёта на всех этапах В. должна на 20—30% превышать скорость сваливания, причём изменение конфигурации самолёта допускается, если скорость не менее чем на 20% превосходит скорость сваливания в измененной конфигурации. Уменьшение скорости в процессе В. не допускается. В. осуществляется с непрерывным увеличением высоты. Минимальные углы наклона траектории самолёта на разных этапах В. зависят от числа установленных на нем двигателей и определяются НДГС. В целях сокращения взлётной дистанции и повышения безопасности В. осуществляется при максимальном режиме работы двигателей.

Лит.: Котик М. Г., Динамика взлета и посадки самолетов, М., 1984; Нормы летной годности гражданских самолетов СССР, 3 изд., [б. м.], 1984.

А. В. Климин.

взлётно-посадочная полоса (ВВП) — часть аэродрома, входящая в качестве рабочей площади в состав лётной полосы (см. рис.), взлётно-посадочная полоса представляет собой специально подготовленную и оборудованную полосу земной поверхности с искусственным (ИВВП) или грунтовым (ГВВП) покрытием, предназначенную для обеспечения взлёта и посадки летательных аппаратов.

ВВП подразделяются на главные, имеющие наибольшую длину, и вспомогательные. Основные характеристики ВВП: длина, категория нормативной нагрузки аэродромного покрытия, ширина, средний уклон поверхности и превышение над уровнем моря. Длина ВВП является определяющим элементом при установлении класса аэродрома. Направление и расположение ВВП выбираются с учётом направления господствующих ветров, рельефа местности, расположения препятствий на приаэродромной территории, перспективы развития застройки ближайших населённых пунктов и других факторов. Фактическая. длина ВВП для конкретного аэродрома зависит от географических и климатических условий местности и устанавливается с учётом превышения над уровнем моря и расчётной местной температуры, то есть факторов, влияющих на мощность (тягу) двигателей и длину разбега. Рядом с ИВВП обычно располагается примыкающая к ней вплотную вдоль боковой границы запасная ГВВП. Для обеспечения разворота летательного аппарата на 180{{°}} при наличии одной примыкающей рулёжной дорожки в конце ВВП устраиваются уширения, имеющие размеры (с учётом ширины ИВВП) 80—40 м в зависимости от класса аэродрома.

Для увеличения пропускной способности аэропорта и повышения регулярности полётов сооружаются вторые параллельные ВВП. При отсутствии возможности параллельного расположения вторая ВВП может располагаться под углом к первой, не пересекая её (непересекающиеся ВВП) или пересекать первую ВВП в конце её или посредине (пересекающиеся ВВП),

Поверхность ВВП и прилегающих территорий аэродрома имеет определенные ограничения по уклонам для обеспечения нормальной эксплуатации летательных аппаратов, а также для стока ливневых и талых вод. Сопряжения грунтовых участков с искусственными покрытиями должны быть плавными для обеспечения безопасности в случае схода летательного аппарата с покрытий при разбеге, пробеге или рулении.

Лётная полоса; 1 — ВВП с искусственным покрытием; 2 — грунтовая ВВП; 3 — боковые полосы безопасности; 4 — концевые полосы безопасности; 5 — магистральная рулёжная дорожка; 6 — соединительная рулежная дорожка; 7 — вспомогательная рулежная дорожка.

По расположению на боеприпасе В. подразделяются на головные, донные, боковые, центральные и комбинированного расположения; по принципу действия — на контактные, неконтактные, дистанционные (обеспечивают подрыв боеприпаса в заранее заданной точке его траектории без взаимодействия с целью), командные (срабатывают по команде с земли, носителя) и комбинированного действия.

Контактные В. подрывают боеприпас при его соприкосновении с целью (преградой). По способам и устройствам инициирования могут быть механическими, электромеханическими, пьезоэлектрическими и др.; по конструкции — реакционными (подрывают боеприпас под действием сил реакции преграды), инерционными (реагируют на силу инерции, возникающую при встрече боеприпаса с целью) и реакционно-инерционными. Неконтактные В. срабатывают в результате взаимодействия с целью без соприкосновения с ней боеприпаса. Подразделяются на активные, реагирующие на отражённое от цели собственное излучение взрывателя; полуактивные, принимающие отражённые от цели сигналы внешнего источника; пассивные, воспринимающие излучаемую целью энергию. По виду используемой неконтактными В. энергии различают радиовзрыватели, оптические, акустические, магнитные и др. Поскольку в процессе функционирования неконтактные В. определяют скорость сближения с целью, угол пеленга, дальность до цели, высоту боеприпаса над целью и т. п. параметры, то они позволяют обеспечить высокую боевую эффективность боеприпаса путём рационального согласования зоны чувствительности В. с зоной поражения боевой части.

В зависимости от назначения различают В., предназначенные для комплектации артиллерийский боеприпасов, авиабомб, неуправляемых реактивных снарядов и управляемых ракет. В. современных авиационных ракет и артиллерийский снарядов, как правило, содержат самоликвидаторы, а В. авиабомб, предназначенных для бомбометания с малых высот, — дополнительную огневую цепь, обеспечивающую подрыв авиабомбы после встречи с целью (преградой) с замедлением, обеспечивающим удаление носителя на безопасное расстояние. Масса В. в зависимости от типа боеприпаса и решаемых задач может быть от десятков т до нескольких кг.