Горизонтальный полет

Пусть плоскость АВ представляет самолет (рис. 59). На самолет действуют:

1) сила тяжести Q, приложенная в центре тяжести и направленная вертикально вниз;

2) сопротивление воздуха R, приложенное в центре давления и перпендикулярное к плоскости самолета;

3) сопротивление воздуха t, испытываемое ненесущими частями, направленное в сторону, обратную перемещению;

4) тяга винта F, направленная в направлении перемещения.

Рис. 59.

Разложим сопротивление воздуха по направлению скорости и по направлению, перпендикулярному к ней. Мы получим подъемную силу Р и лобовое сопротивление Т. Чтобы самолет летел равномерно, необходимо, чтобы приложенные силы уравновешивались, то есть:

1) подъемная сила должна равняться весу самолета;

2) тяга винта должна равняться лобовому сопротивлению крыла и лобовому сопротивлению ненесущих частей.

Это представляет два условия горизонтального полета:

Р = Q;
F = T + t.

Подъем

Пусть самолет, совершающий подъем, представлен плоскостью АВ (рис. 60). На самолет действуют:

1) вес Q, приложенный в центре тяжести и направленный вертикально вниз;

2) сопротивление воздуха R, испытываемое несущими частями, приложенное в центре давления перпендикулярно к плоскости самолета;

3) сопротивление воздуха t, испытываемое ненесущими частями, направленное по траектории подъема в сторону, обратную перемещению;

4) тяга винта F.

Рис. 60.

Разложим сопротивление воздуха по направлению касательной к траектории подъема и по направлению, перпендикулярному к ней. Мы получим подъемную силу Р и лобовое сопротивление Т. Разложим силу тяжести по тем же направлениям; получим составляющую Q₁ перпендикулярную к траектории, и составляющую Q₂ по направлению траектории. Для равномерного подъема самолета необходимо:

1) чтобы подъемная сила была равна Q₁;

2) чтобы тяга винта была равна лобовому сопротивлению крыла плюс сопротивление ненесущих частей и плюс составляющая Q₂:

P = Q₁;

F = T + t + Q₂.

Составляющая Q₂ увеличивается одновременно с углом подъема и вынуждает нас иметь запас мощности.

Планирующий полет

На самолет действуют (рис. 61):

1) вес Q, приложенный в центре тяжести;

2) сопротивление воздуха Т, испытываемое несущими частями, направленное по траектории, в сторону, обратную перемещению;

3) сопротивление воздухa t, испытываемое ненесущими частями.

Рис. 61.

Разложим, как и ранее, сопротивление воздуха, испытываемое несущими частями, по направлению траектории планирования и по направлению, перпендикулярному к ней. Это разложение позволит нам без нарушения равновесия самолета заменить сопротивление воздуха, испытываемое несущими частями, и силу тяжести — их составляющими, как это мы делали выше.

Действующими на самолет силами будут:

1) по перпендикуляру к траектории — подъемная сила Р и составляющая веса Q₁; эти две силы имеют противоположные направления;

2) по касательной к траектории — составляющая силы тяжести Q₂, лобовое сопротивление крыла Т и сопротивление воздуха t, испытываемое ненесущими частями; две последние силы направлены в сторону, обратную перемещению.

Для того чтобы самолет спускался равномерно, все эти силы должны уравновешиваться, то есть:

1) подъемная сила должна равняться составляющей силы тяжести, перпендикулярной к траектории;

2) составляющая силы тяжести по касательной к траектории должна равняться сумме лобового сопротивления крыла и сопротивления воздуха, испытываемого ненесущими частями:

P = Q₁;

Q₂ = T + t.

Тяга винта F заменена составляющей силы тяжести Q₂, увеличивающейся одновременно со скоростью планирования.