El proceso de movimiento de una aeronave desde el punto de partida hasta el suelo y ascendiendo hasta una determinada altura se denomina despegue.
Principio del control de despegue de un avión
La razón por la que el avión se desliza desde el suelo hacia el aire es porque la sustentación aumenta hasta ser mayor que la gravedad del avión. Sin embargo, sólo cuando la velocidad del avión aumenta hasta un cierto nivel se puede generar suficiente sustentación para soportar la gravedad del avión. Se puede observar que el despegue de un avión es un proceso de aceleración al aumentar la velocidad. El proceso de despegue de una aeronave de hélice de pistón con pequeña tensión residual generalmente se puede dividir en cuatro etapas: rodaje de despegue, abandono del suelo, ascenso en ángulo pequeño (o vuelo nivelado) y ascenso. Para aviones de hélice con suficiente potencia de tracción residual, o aviones a reacción con suficiente empuje residual, el despegue generalmente se divide en tres etapas, a saber, comenzar a rodar, abandonar el suelo y ascender, porque esto permite que el avión acelere y se eleve.
(1) El objetivo del despegue y el rodaje es aumentar la velocidad de la aeronave hasta obtener la velocidad respecto al suelo. Cuanto mayor sea la fuerza de tracción o de empuje, mayor será la fuerza de tracción o de empuje restante y más rápido crecerá el avión. Al despegar, para aumentar la velocidad lo más rápido posible, empuje el acelerador a la posición máxima.
1. Levantar la rueda delantera o la rueda trasera.
*¿Por qué las tres primeras puntas de un avión tienen que estar demasiado adelantadas?
El ángulo de parada del avión en los tres primeros puntos es relativamente pequeño. Si el avión mantiene una actitud de tres puntos durante todas las etapas de despegue y rodaje, el ángulo de ataque y el coeficiente de sustentación son relativamente pequeños, y es necesario aumentar considerablemente la velocidad para generar suficiente sustentación para levantar el avión del suelo, por lo que el La distancia de rodaje debe ser muy larga. Por lo tanto, para reducir la velocidad de avance y acortar la distancia de deslizamiento, cuando la velocidad aumenta a un cierto nivel, es necesario levantar la rueda delantera y realizar un rodaje en actitud de dos puntos para aumentar el ángulo de ataque y el coeficiente de elevación.
*Tiempo y altura para levantar la rueda delantera
El momento para levantar la rueda delantera no debe ser ni demasiado pronto ni demasiado tarde. La rueda delantera se levanta demasiado pronto, la velocidad aún es pequeña, la sustentación y la resistencia son pequeñas y el momento de cabeceo también es pequeño. Para conectar la rueda delantera, la cola horizontal necesita generar un gran momento de cabeceo. Sin embargo, a bajas velocidades, la fuerza aerodinámica adicional generada por la cola horizontal también es pequeña, por lo que es necesario utilizar múltiples tirantes para generar suficiente cabeceo. momento. Como resultado, a medida que aumenta la velocidad de rodaje, el momento de cabeceo aumentará rápidamente y el piloto tendrá que utilizar una gran cantidad de controles para realizar correcciones alternativas para mantener el equilibrio de la primera fila elevada, lo que dificulta el control. Al mismo tiempo, levantar la rueda delantera resulta demasiado seco, lo que aumenta la resistencia del avión y aumenta la distancia de despegue. Si la rueda delantera se levanta demasiado tarde, no sólo aumentará la distancia de rodaje, sino que también dificultará que el piloto corrija la altura de la rueda delantera y mantenga el ángulo de ataque adecuado con el suelo debido al poco tiempo para la varilla de tracción para levantar la rueda delantera. Incluso es fácil que la sustentación aumente mucho de repente, lo que hace que el avión se despegue repentinamente del suelo. La velocidad de elevación de las ruedas delanteras de varios tipos de aeronaves tiene normas específicas. La altura de elevación de la rueda de morro debe ser suficiente para mantener el ángulo de ataque necesario para que el avión despegue del suelo. Si la rueda delantera se levanta demasiado, el ángulo de ataque y el coeficiente de elevación serán demasiado pequeños, la velocidad de avance aumentará y la distancia de deslizamiento también aumentará. Aunque elevar demasiado la rueda delantera puede acortar la distancia de rodaje, debido a la gran resistencia del avión, la distancia de despegue aumentará y el ángulo de ataque y el coeficiente de sustentación serán demasiado grandes, lo que inevitablemente conducirá a una gran Ángulo de ataque y baja velocidad del suelo. Después de despegar del suelo, el avión también tendrá menos estabilidad y maniobrabilidad. Una elevación excesiva también puede provocar que el estabilizador roce contra el suelo. A partir de los requisitos de garantizar la seguridad y acortar la distancia de rodaje, varios aviones tienen normas específicas sobre la altura de elevación de las ruedas delanteras. El piloto puede juzgar si la altura de la rueda de morro es adecuada a partir del indicador de cabeceo del avión o de la relación entre el morro del avión y el horizonte.
*¿Por qué el avión levantó la rueda de cola después de las tres?
En comparación con el avión de tres puntos delantero, el avión de tres puntos trasero tiene un ángulo de parada mayor, por lo que el ángulo de ataque en el taxi de tres puntos es mayor, cercano a su ángulo de ataque crítico. Si se mantiene el rodaje en tres puntos durante toda la fase de rodaje, el coeficiente de sustentación es mayor y la aeronave puede generar suficiente sustentación para elevarla del suelo a una velocidad más baja. En este momento, aunque la distancia de rodaje es corta, la estabilidad y maniobrabilidad de la aeronave son deficientes, e incluso puede entrar en pérdida después de despegar del suelo con un ángulo de ataque elevado y a baja velocidad. Por lo tanto, cuando la velocidad de rodaje aumenta a un cierto nivel en los últimos tres puntos, el piloto debe empujar la columna de control hacia adelante y levantar la cola para rodar en los dos puntos para reducir el ángulo de ataque. Al igual que los primeros tres puntos, para garantizar la seguridad y acortar la distancia de deslizamiento, la cola debe levantarse de forma correcta y oportuna. Levantar la cola demasiado pronto o demasiado tarde, demasiado alto o demasiado bajo no sólo aumentará la distancia de rodaje y despegue, sino que también pondrá en peligro la seguridad del vuelo. La velocidad de elevación de cola y la altitud de cada tipo de avión también tienen una normativa específica.
2. Mantener la dirección de marcha
En los aviones de hélice, la principal causa de la desviación del avión durante el despegue y el rodaje es el efecto secundario de la hélice.
Durante el despegue y el rodaje, el par de reacción de la hélice intenta inclinar el avión en la dirección opuesta a la rotación de la hélice, lo que genera fuerzas desiguales en el suelo entre las dos ruedas principales y, por tanto, una fricción desigual entre las dos ruedas principales. La diferencia entre las dos ruedas principales forma un momento de desviación en el centro de gravedad. La estela de la hélice que actúa sobre la cola vertical también produce el momento de deflexión principal. Cuando el avión levanta la rueda delantera en los primeros tres puntos y la rueda trasera en los tres puntos traseros, la precesión de la hélice también desviará el avión. Cuanto más brusca sea la acción de aumentar o disminuir el acelerador y empujar y tirar de la columna de dirección, mayor será el impacto de los efectos secundarios de la hélice. Para reducir el impacto de los efectos secundarios de la hélice, la acción de repostar combustible y empujar y tirar de la columna de dirección debe ser suave y apropiada. En las primeras etapas del rodaje, debido a la escasa eficacia del timón, la dirección de rodaje generalmente se puede mantener desviando la rueda delantera y frenando. El timón debe usarse al final del rodaje para mantener la dirección del mismo. A medida que aumenta la velocidad de rodaje y aumenta la efectividad del timón, es necesario devolver el timón para mantener la dirección de rodaje.
Es fácil mantener la dirección de despegue y operación de un avión a reacción porque: en primer lugar, el avión a reacción son los tres primeros aviones, y los tres primeros aviones tienen buena estabilidad direccional durante el rodaje. En segundo lugar, no hay ningún efecto secundario de la hélice, por lo que la aeronave no se desviará al acelerar y levantar la rueda delantera.
(2) Cuando la velocidad aumenta hasta cierto nivel y la sustentación es ligeramente mayor que la gravedad, el avión puede despegar del suelo. La fuerza que actúa sobre un avión cuando despega del suelo. En este momento, la fuerza de elevación es mayor que la gravedad y la fuerza de tracción o de empuje es mayor que la resistencia.
Los tres primeros puntos y los tres últimos puntos del avión que despega del suelo son diferentes. Los primeros tres puntos de la aeronave son provocados por el piloto que tira de la palanca para generar un par de control hacia arriba, lo que hace que la aeronave carretee en dos puntos. El ángulo de ataque aumentará con el aumento de la velocidad de rodaje y el momento de cabeceo. Aunque el piloto sigue empujando hacia adelante para mantener la actitud de rodaje de dos puntos, el equilibrio del momento de cabeceo original siempre se destruye a medida que aumenta la velocidad, y el ángulo de ataque seguirá aumentando automáticamente al alcanzar la velocidad de avance. Por lo tanto, los tres primeros aviones suelen esperar a que abandonen el suelo automáticamente. Este no es el caso de los últimos tres puntos. Cuando el avión alcanza la velocidad respecto al suelo, generalmente es necesario tomar un palo para aumentar el ángulo de ataque y luego abandonar el suelo. Esto se debe a que durante el rodaje final de tres puntos, el piloto se mantiene empujando hacia adelante e inclinando el elevador hacia abajo. A medida que aumenta la velocidad, aumenta el par de dirección hacia abajo, lo que hace que disminuya el ángulo de ataque. Aunque el piloto ha estado sujetando el poste para mantener el rodaje en dos puntos, el ángulo de ataque seguirá disminuyendo al alcanzar la velocidad respecto al suelo. Por lo tanto, es necesario aumentar el ángulo de ataque detrás de la palanca antes de que el avión pueda despegar del suelo. Después de las tres en punto, es muy importante captar el momento de abandonar el suelo. Dejar el suelo demasiado temprano o demasiado tarde es malo para su vuelo. Una vez que las ruedas dejan el suelo, la fricción de las ruedas desaparece y el avión tiende a inclinarse hacia arriba y debe dejar de mirar hacia adelante. En el caso de los aviones de hélice, el par de fricción de las ruedas también desaparece y el avión tiende a desviarse en la dirección de rotación de la hélice, por lo que se utiliza el timón para detenerlo.
(3) Para aviones de hélice de pistón con poca fuerza de tracción restante debido a un vuelo nivelado o un pequeño ángulo de elevación, el avión aún no ha alcanzado la velocidad de ascenso requerida después de despegar del suelo y necesita un vuelo nivelado o pequeño. Aumento del ángulo para acumular velocidad. Después de que el avión despegue del suelo, se acercará al poste hacia adelante a una altura de 12 metros para reducir el ángulo de llegada, lo que permitirá al avión volar horizontalmente o acelerar en un ángulo pequeño a medida que se eleva. Cuando la aeronave acaba de despegar del suelo, no es aconsejable utilizar un gran ángulo de ascenso. Si el ángulo de elevación es demasiado grande, afectará la velocidad de la aeronave e incluso pondrá en peligro la seguridad. Para reducir la resistencia y facilitar el aumento de velocidad, una vez que el avión está en terreno elevado, el tren de aterrizaje generalmente se retrae a una altura de no menos de 5 metros. No cierre el tren de aterrizaje demasiado pronto ni demasiado tarde. Si es demasiado temprano, el avión estará cerca del suelo. Si el avión queda boca abajo, puede quedar en tierra nuevamente, poniendo en peligro la seguridad; si es demasiado tarde, la velocidad será muy alta y el tren de aterrizaje generará un ruido; mucha resistencia, lo que dificulta la aceleración y también puede provocar que el tren de aterrizaje se retraiga mal. Es especialmente necesario evitar la aparición de pendientes al volar nivelado o ascender en un ángulo pequeño, porque la altitud de vuelo es baja en este momento. Si el avión tiene una pendiente, se deslizará hacia abajo y puede golpear el suelo. Por lo tanto, cuando se descubre la pendiente de la aeronave, se debe corregir a tiempo.
(4) Cuando la velocidad aumenta a la altitud especificada, la aeronave debe elevarse suavemente para que se eleve suavemente. Cuando se eleva a la altitud especificada, finaliza la fase de despegue.
* * *Factores que afectan la distancia de rodaje de despegue Los factores que afectan la distancia de rodaje de despegue incluyen la posición del acelerador, el ángulo de ataque del terreno, la inversión de los flaps, el peso de despegue, la elevación y temperatura del aeropuerto, la calidad de la superficie de la pista, la dirección del viento y velocidad, pendiente de la pista, etc. Estos factores generalmente afectan la distancia de despegue al afectar la velocidad de avance o la aceleración promedio durante la carrera de despegue.
*Posición del acelerador Cuanto mayor es el acelerador, mayor es la tracción de la hélice o el empuje del jet, más rápido crece el avión y más corta es la distancia de recorrido de despegue. Por lo tanto, utilice la máxima potencia o el máximo acelerador para despegar.
*El ángulo de ataque desde el suelo depende de qué tan alto esté elevada la rueda delantera o el alerón trasero. El ángulo de ataque desde el suelo es grande, la velocidad desde el suelo es pequeña y la distancia de despegue y rodamiento es corta. Sin embargo, el ángulo de ataque desde el suelo no puede ser demasiado grande. Si el ángulo de ataque desde el suelo es demasiado grande, solo ralentizará el crecimiento de la aeronave debido a la alta resistencia de la aeronave, extenderá la distancia de rodaje y pondrá en peligro directamente la seguridad del vuelo. Por lo tanto, desde la perspectiva de garantizar la seguridad del vuelo y acortar la distancia de rodaje, generalmente se requiere que varios tipos de aeronaves tengan el ángulo de ataque más favorable desde tierra.
*Posición de los flaps Bajar los flaps puede aumentar el coeficiente de sustentación y reducir la velocidad de avance, acortando así la distancia de despegue y rodaje.
*Peso al despegue El aumento del peso al despegue no solo aumenta la velocidad del avión respecto del suelo, sino que también aumenta la fricción de las ruedas, dificultando la aceleración del avión. Por tanto, el peso de despegue aumenta y la distancia de despegue aumenta.
*Elevación y temperatura del aeropuerto. Los aumentos en la altitud del aeropuerto o en la temperatura del aire hacen que el aire se vuelva menos denso. Cuando se utiliza la cara superior de hundimiento de carbón, la tensión o el empuje se reducirán y la aeronave acelerará lentamente. Por otro lado, a medida que aumenta la velocidad sobre el suelo, la distancia de despegue inevitablemente aumentará. Por lo tanto, al despegar de un aeropuerto de meseta caliente, la distancia de rodaje aumenta significativamente.
*El coeficiente de fricción de la calidad de la superficie de la pista es diferente y la distancia de carrera también es diferente. Si la superficie de la pista es lisa, plana y sólida, el coeficiente de fricción es pequeño, la fuerza de fricción es pequeña, la velocidad del avión es rápida y la distancia de despegue es corta. Por el contrario, si la superficie de la pista es rugosa o blanda, las distancias de despegue y rodaje serán largas.
*Al despegar y rodar con la dirección y velocidad del viento, para generar suficiente sustentación para elevar el avión del suelo, la velocidad del aire sobre el suelo es constante independientemente de si hay viento o no. Sin embargo, la distancia de planeo sólo está relacionada con la velocidad de avance. Al rodar contra el viento, la velocidad respecto al suelo es pequeña, por lo que la distancia de rodaje es más corta que cuando no hay viento. Al contrario, será largo.
*La pendiente de una pista puede aumentar o disminuir la aceleración de un avión.
Dos. Aterrizaje: dv5:
Se llama aterrizaje a todo el proceso de un avión que desciende desde una determinada altura, aterriza en el suelo, rueda hasta detenerse por completo.
Principio del control del aterrizaje de una aeronave
A diferencia del despegue, el aterrizaje es un proceso en el que la altitud de la aeronave disminuye y la velocidad continúa disminuyendo. Cuando el avión aterriza y desciende desde una determinada altitud, el motor está al ralentí, es decir, suele descender con un pequeño acelerador. Cuando la altitud de vuelo se reduce hasta acercarse al suelo, la columna de control debe retroceder a una cierta altura para hacer que la aeronave cambie de rodaje a deriva. Esto se llama "nivelación". Después de que el avión se estabilizó, la velocidad del avión seguía siendo relativamente alta y no podía tocar el suelo inmediatamente. Es necesario continuar reduciendo la velocidad a una altura de 0,5 ~ 1 metro sobre el suelo. El proceso de continuar reduciendo la velocidad después de nivelar es una deriva plana. Durante este proceso, a medida que la velocidad de vuelo disminuye, el piloto tira continuamente hacia atrás de la columna de control para mantener la sustentación igual a la gravedad. Cuando el avión está a 0,15 ~ 0,25 metros del suelo, el ángulo de ataque necesario para tirar del avión hacia el suelo es ligeramente menor que la gravedad. Después de que el avión aterrice suavemente, debe reducir la velocidad hasta detenerse. Este proceso de desaceleración se llama rodaje de aterrizaje. Como se puede ver en lo anterior, el proceso de aterrizaje de la aeronave generalmente se puede dividir en cinco etapas: etapa de descenso, etapa de nivelación, etapa de deriva, etapa de aterrizaje y etapa de rodaje y aterrizaje.
(1) Nivelación
El vuelo nivelado es el proceso de movimiento curvo de la aeronave desde el planeo hasta la deriva, es decir, la aeronave cambia de planeo a vuelo aproximadamente nivelado. Para completar este proceso, el piloto tiene que tirar de la palanca para aumentar el ángulo de ataque: la fuerza de sustentación es mayor que el primer componente de la gravedad, y la diferencia entre estas dos fuerzas es la fuerza centrípeta, que empuja el avión hacia arriba. en un movimiento curvo y reduce el ángulo de deslizamiento. Para algunos aviones, debido al gran momento de cabeceo después de que se extienden los flaps, la varilla de empuje generalmente se empuja hacia abajo durante el descenso para mantener el equilibrio del avión. Por lo tanto, solo es necesario soltar la palanca al comienzo del levantamiento y. luego conviértalo gradualmente en una varilla de tracción. Cuando se aumenta el ángulo de ataque tirando o aflojando la varilla, la resistencia aumenta al mismo tiempo. Dado que el ángulo de deslizamiento disminuye, la gravedad también disminuye, por lo que la velocidad de vuelo donde la resistencia es mayor que la gravedad disminuye. Se puede observar que durante la etapa de nivelación, el ángulo de planeo y la velocidad de planeo disminuyen gradualmente y la altura continúa disminuyendo. El piloto deberá captar el peso y la velocidad de la barra de tiro según la situación de la aeronave despegando y hundiéndose cerca del suelo, de modo que se ajuste a la realidad objetiva y consiga una correcta nivelación. Si la altura es alta, el hundimiento es lento y el ángulo de depresión es pequeño, la acción de la varilla de tracción debe ser más lenta; por el contrario, si la altura es baja, el hundimiento es rápido y el ángulo de depresión es grande, la acción de la varilla de tracción debe ser; rápido.
(2) Deriva
Después de que el avión gira a la deriva, bajo la acción del arrastre, la velocidad disminuye gradualmente y la sustentación continúa disminuyendo. Para que la sustentación de la aeronave sea aproximadamente igual a la gravedad de la aeronave y hacer que la aeronave se hunda lentamente cerca del suelo, el piloto debe aumentar continuamente el ángulo de ataque tirando de la varilla para aumentar la sustentación. Lleve el avión al ángulo de ataque del suelo a una altura de aproximadamente 0,15 a 0,25 m sobre el suelo y, al mismo tiempo, desacelere hasta la velocidad terrestre para que el avión toque el suelo ligeramente.
Durante el proceso de deriva, el piloto debe tirar de la palanca hacia atrás según el hundimiento y desaceleración de la aeronave. En términos generales, en las primeras etapas de la deriva, se necesitan menos tirantes. Debido a que la velocidad de la aeronave es relativamente alta en este momento, cuando la velocidad disminuye y la sustentación disminuye, solo necesita aumentar ligeramente el ángulo de ataque del tirante para mantener la sustentación requerida para la deriva. Si hay demasiadas barras de tracción, la sustentación aumentará repentinamente y el avión flotará.
En las últimas etapas de la deriva, se necesitan más varillas de tracción. Debido a que la velocidad del avión es pequeña en este momento, si la cantidad de varilla de tracción es la misma que en la sección anterior, el ángulo de ataque aumenta en la misma cantidad, el aumento en la sustentación es pequeño y el avión se hundirá rápidamente. Además, a medida que aumenta el ángulo de ataque, la resistencia aumenta y el avión desacelera rápidamente, lo que también provocará que el avión se hunda rápidamente. Por lo tanto, sólo utilizando más tirantes para aumentar el ángulo de ataque se puede obtener la sustentación requerida, haciendo así que la aeronave se hunda lentamente.
En resumen, el momento, el peso y la velocidad al tirar de la palanca están determinados por la velocidad y el hundimiento de la aeronave durante la deriva horizontal. Si la velocidad del avión es alta y se hunde lentamente, la acción de la palanca debe ser más lenta; por el contrario, si la velocidad es baja, la acción de la palanca debe acelerarse si se hunde rápidamente;
Además, para que el avión aterrice suavemente en la dirección predeterminada, preste atención al uso del timón para mantener la dirección durante el proceso de deriva. Si hay alguna inclinación, se debe corregir inmediatamente mediante la acción coordinada de la palanca de control y el timón. Por lo tanto, los alerones son menos efectivos en ángulos de ataque más altos y velocidades más bajas. Gu necesita usar el timón para sostener los alerones, es decir, empujar el timón en la dirección opuesta a la inclinación para ayudar a los alerones a corregir la inclinación del avión.
(3) Puesta a tierra
El morro de la aeronave descenderá automáticamente antes de tocar el suelo. Esto se debe a que el ángulo de ataque aumentará durante el proceso de hundimiento del avión, y el momento de estabilización del ángulo de ataque hará que el morro del avión se incline. Además, debido a que la aeronave está cerca del suelo, la influencia del suelo aumentará, la velocidad de descenso disminuirá, el ángulo de ataque horizontal efectivo aumentará y se generará una elevación ascendente adicional. El momento formado en el centro de. La gravedad hará que el morro del avión se doble hacia abajo. Por lo tanto, antes de aterrizar, es necesario seguir manteniendo la palanca hacia atrás para mantener el avión en la actitud de aterrizaje requerida.
Para reducir la velocidad de aterrizaje y aumentar la resistencia durante el rodaje, acortando así la distancia de rodaje de aterrizaje, se requiere un mayor ángulo de ataque al aterrizar, por lo que los tres primeros aviones utilizan dos ruedas principales para tocar el El suelo, y los últimos tres aviones utilizan dos ruedas principales para tocar el suelo. Los aviones suelen aterrizar sobre tres ruedas al mismo tiempo.
(4) Aterrizaje y Operación
La cuestión central durante el rodaje de aterrizaje es cómo reducir la velocidad y mantener la dirección de rodaje.
Después de que el avión aterriza, para reducir la velocidad lo más rápido posible y acortar la distancia de rodaje de aterrizaje, es necesario aumentar la resistencia del avión durante el rodaje. La resistencia de la aeronave durante el rodaje incluye la resistencia aerodinámica, la fricción de las ruedas, el empuje del jet y la tensión negativa de la hélice. Durante el rodaje, aumentar el ángulo de ataque de la aeronave, soltar el aerofreno (o tasa de desaceleración), usar inversores de empuje, tensión negativa de la hélice y frenar pueden aumentar la resistencia de la aeronave.