Какая связь между скоростью самолета и взлетной дистанцией?

Я делаю инструмент, который при задании: веса самолета, взлетной скорости, длины взлетно-посадочной полосы и некоторых других параметров анализирует взлетные характеристики и указывает, безопасно ли использование тормозов сейчас или нет. Поэтому я ищу математическое соотношение между скоростью взлета и расстоянием взлета, чтобы использовать его в своем коде. По заданной скорости я хочу определить, хватит ли длины взлетно-посадочной полосы или возникнет опасность. Есть ли какая-нибудь математическая формула расчета взлетной дистанции по взлетной скорости и весу?? или как люди это вычисляют? Мне нужен любой метод. Любая помощь приветствуется. Спасибо

Взлетная дистанция может быть получена аналитически путем интегрирования скорости самолета между в 0 и в Т О , с загвоздкой в ​​том, что ускорение зависит от в через условия тяги и сопротивления. Вы не можете получить расстояние, используя только вес и скорость взлета, вам нужно знать ускорение. На практике значения заносятся в таблицы.
Также зависит от того, однодвигательный это самолет или многодвигательный.

Ответы (3)

Я думаю, что ваш вопрос относится к проектируемым новым самолетам, а не к существующим самолетам?

Динамика движения по земле/остановки определяется одним уравнением:

м Икс ¨ "=" Т Д мю ( л м г )

где Т тяга, Д перетаскивание, мю коэффициент трения, л лифт, м это масса и г является гравитационным ускорением. Поскольку тяга, сопротивление и подъемная сила являются функциями воздушной скорости (и интерцепторы + тормоза + реверс тяги должны прерваться), самый наивный способ — просто дважды численно интегрировать уравнение, чтобы получить расстояние во времени.

При этом не забывайте, что взлетная дистанция и дистанция разгона-стоп должны учитываться при всех работающих двигателях и при отказе критического двигателя. В 1 , предполагая не ограниченность управляемостью, следует выбирать таким образом, чтобы два расстояния уравновешивались. Также имейте в виду, что значительная часть взлетной дистанции приходится на вращение и ускорение до В 2 до 35 футов с критическим отказом двигателя. Предыдущее уравнение не учитывает эту часть.

Линейное трение от перпендикулярной силы (вес минус подъемная сила) я мог понять для колес, скользящих по земле. Но учитывая, что колеса вращаются вместе с землей, а тормоза создают трение, как вступает в игру вес?
@Джеффри Не уверен, что понял твой вопрос. Трение качения по-прежнему не равно нулю, а торможение создает трение скольжения/статическое трение в зависимости от применения тормозов/противоюза. Мю — просто феноменологический агломерат эффекта.
Да, но тогда поднятие тяжестей - не та сила, которую нужно использовать. Правильной силой является гидравлическое давление на тормозную колодку. Фрикционная часть, о которой вы говорите, работает как верхняя граница, хотя
@Jeffrey Джеффри Это зависит от точности, с которой вы хотите смоделировать систему. Как правило, при хорошем противоскольжении существует относительно постоянный коэффициент торможения (mu) для данного состояния взлетно-посадочной полосы. Обычно этого достаточно для расчетов производительности, особенно на ранних стадиях.

Как правило, используются диаграммы производительности в POH. Вам придется учесть это. Длина взлетно-посадочной полосы, вес, температура, ветер. Когда я летал на 100-сильном C150, были дни, когда я не мог взлететь с полными баками и моим инструктором в теплые дни с полосы высотой 1686 футов с препятствиями, где я базировался. Даже когда я пересел на 180-сильный C177, в некоторых поездках я встречался с семьей на более длинной полосе, когда у нас были полные баки и мы брали много багажа для семейного отдыха.

Что касается больших пассажирских самолетов, то прошлым летом в Аризоне, я думаю, некоторые самолеты могли вылететь только утром, потому что температура стала слишком высокой для безопасного взлета, двигатели не могли развивать достаточную мощность в условиях сильной жары.

Таким образом, вам придется летать самолет за самолетом, чтобы составить уравнение данных о производительности.

Вы можете начать с создания модели на основе самолета с трехопорным механизмом (не хвостовым тягачом), который разгоняется от старта с места Vo до скорости вращения Vr. Это значительно упростит задачу, так как угол наклона самолета не изменится.

Ускорение основано на тяге, действующей на заданную массу (a=f/m). В вакууме вы бы сделали. Не здесь. Сопротивление начинает действовать на самолет, как только он движется. Обороты двигателя могут увеличиваться, поскольку воздушный поток разгружает винт. Фунты сопротивления должны быть вычтены из фунтов тяги, чтобы получить ускорение на заданной скорости.

Полномасштабные данные о тяге и сопротивлении в аэродинамической трубе от Vo до скорости Vr генерировали бы кривую ускорения для различных скоростей (в прежние времена мы тянулись к миллиметровой бумаге, чтобы попытаться сделать ее прямой линией).

Итак, даже при стандартном давлении и температуре это сложно, поэтому нужно идти и делать это по старинке, по одной точке данных за раз. Как указано в комментариях, это дает табличную диаграмму.

Из этой диаграммы можно вывести математические экстраполяции, построить графики и разработать формулы. Эти формулы можно уточнить, проведя дополнительные испытания. Как только они будут достаточно точными, можно будет написать компьютерную программу, которая будет успешно обрабатывать комбинации тяги, веса и сопротивления, чтобы генерировать взлетную дистанцию ​​и скорость на основе кривой ускорения.

Также могут быть запрограммированы расчеты для различных положений закрылков, атмосферных условий, осадков, встречного/попутного ветра и состояния поверхности взлетно-посадочной полосы.

Но из-за критического характера взлетной дистанции обязательна тщательная проверка опубликованных значений.