ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Аэродинамика самолета ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Особенности аэродинамической компоновки 2 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Геометрические параметры лодки 3 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА • • • • • • • • • • • • • • • Бе-103 Основные геометрические данные Длина самолета, м 10.65 Высота самолета, м 3.752 Размах крыла, м 12.72 Площадь крыла, м2 25.1 Удлинение крыла 6.45 Сужение крыла 2.86 Средняя аэродинамическая хорда, м 2.139 Поперечное V крыла (консоли), градусы 5.05 Угол стреловидности по передней кромке крыла (консоли), градусы 21.86 Угол установки крыла, градусы: – по борту лодки 1.0 – по излому 3.01 – по концевой хорде 1.0 Размах предкрылка, м 2.92 Относительная хорда предкрылка 0.137 Размах элерона, м 1.45 2 Площадь элерона, м 0.84 Отклонение элерона, градусы: – вверх 25 – вниз 25 4 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Основные геометрические данные • • • • • • • • • • Размах горизонтального оперения, м 3.9 Площадь горизонтального оперения, м2 3.68 Отклонение горизонтального оперения, градусы: – хвостиком вверх 14.0 – хвостиком вниз 6.0 Площадь вертикального оперения, м2 4.4 Площадь руля направления, м2 1.51 Отклонение руля направления, градусы ±27 Площадь триммера руля направления, м2 0.0903 Отклонение триммера руля направления, градусы – хвостиком влево 12 – хвостиком вправо 12 Колея шасси, м 2.27 База шасси, м 4.055 Расстояние между осями двигателей, м 3.0 Стояночный угол самолета, градусы 3°54' 5 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Аэродинамические характеристики самолета 6 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Аэродинамические характеристики самолета 7 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Двигатель ТСМ IO – 360 ES4 8 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Режимы работы двигателя Крейсерский режим Контролируемые параметры Обороты, об/мин Запуск, прогрев Малый газ миним. мощность макс, мощность 900-1000 600-1000 1900 2500 Давление воздуха во входном патрубке, дюймы рт. ст. Давление топлива, Р81 Давление масла, Р81 Температура масла, °Р Температура головок цилиндров, °Р Взлетный (максимально продолжительный) режим 2800 максимальный заброс — не более 3000 в течение 10с 11 20-26,5 26,5-29,5 — более 3,5 6,5-12 16-18 80 — запуск холода, двигат. более 10 25 100 30-60 (10-30 и 60-80 — критические режимы работы маслосистемы) Допускается загорание табло Р МАСЛО МИН на время действия отрицательной или околонулевой перегрузки 160-180 100-215,240 — макс, доп. в течение 5 мин 240-420 (460 — максимально допустимая) Основные параметры работы двигателя 9 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Воздушный винт 10 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Характеристики винта 11 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Геометрический шаг винта Н = 2πr tgφ (м) Поступь винта А = V/n (м), где V – скорость полета самолета, м/с N – количество оборотов винта в секунду Скольжение винта S = H – A (м) Характеристики винта 12 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Внешняя и винтовая характеристики двигателя 13 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Высотно-скоростные характеристики двигателя 14 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Статическая устойчивость по скорости 15 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Боковая устойчивость и управляемость 16 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Импульс РВ Динамическая устойчивость самолета 17 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Импульс РН Боковая динамическая устойчивость 18 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 У=G – условие Н – const. X=P – условие V – const. Горизонтальный полет 19 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Vгп= √ 2mg/Cy´ρ´S Ргп=Х=Сх´S´ρV²гп Ргп=G/K Потребные и располагаемые тяги 20 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Характерные углы атаки горизонтального полета 21 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Диапазон высот и скоростей 22 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Н, м 500 1000 1500 2000 2500 3000 Vпр., км/ч. 170 171 172 173 175 175 Vист., км/ч. 172 177 185 188 195 200 n, об/мин 2300 2300 2300 2300 2300 2300 Экономичный режим 23 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Обозначения Значение или диапазон (км/ч) Красная линия 114 Минимальная эволютивная скорость Голубая линия 150 Наивыгоднейшая скорость набора высоты с одним отказавшим двигателем Зеленая дуга 111-240 Нормальный эксплуатационный диапазон. Нижняя граница соответствует скорости сваливания с максимальным весом и убранным шасси. Верхняя граница соответствует максимальной скорости для всех условий эксплуатации Красная линия 240 Максимальная скорость для всех условий эксплуатации Характерные скорости полета Смысловое значение 24 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Схема сил в наборе высоты 25 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Характеристики набора высоты 26 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Скорость, км/ч Высота, м Расход топлива, кг Путь, км Время, мин Vy , м/c ист. приб. 500 158 155 0,42 0,86 0,33 5,27 1000 161 155 2,53 5,3 1,99 4,79 1500 164 155 4,47 10,3 3,84 4,3 2000 168 155 7,07 16 5,92 3,8 2500 171 153 9,56 22,7 8,27 3,35 3000 169 148 12,21 30,2 10,93 2,88 Характеристики набора высоты 27 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Характеристики набора высоты 28 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Схема сил на снижении 29 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Характеристики снижения 30 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Характеристики планирования 31 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Ycosγ = G – условие постоянства высоты Pц = Ysinγ – условие разворота самолета = 1/cosγ – перегрузка на P =nX условие постоянства скорости Y =–Y/G вираже Y=30º ny = 1,15 Y=45º ny = 1,41 Y=60º ny = 2 Vmin.m = Vmin.г.п. √ny Вираж 32 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 На вводе: Ycosγ < G cosθ - условие искривления траектории вниз Ysinγ > 0 - условие искривления траектории в гор. Плоскости X < P + Gsinθ – условие увеличения скорости. На прямолинейном участке пикирования: Y = G cosθ - условие постоянства угла пикирования X < P + Gsinθ – условие увеличения скорости. На выводе: Y > G cosθ - условие искривления траектории в вертикальной плоскости X < P + Gsinθ – условие увеличения скорости Пикирование 33 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 На вводе в горку: Y > G cosθ - условие искривления траектории в вертикальной плоскости X + Gsinθ > P – условие уменьшения скорости На прямолинейном участке: Y = G cosθ - условие постоянства угла набора X + Gsinθ > P – условие уменьшения скорости На выводе: Ycosγ < G cosθ - условие искривления траектории вниз Ysinγ > 0 - условие искривления траектории в гор. плоскости X + Gsinθ > P – условие уменьшения скорости. Горка 34 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Ycosγ = Gcosθ – условие постоянства угла наклона траектории; Ysinγ >0 - условие разворота самолета в горизонтальной плоскости; P + Gsinθ = X - условие постоянства скорости (снижение) X + Gsinθ = P - условие постоянства скорости (набор). Спираль 35 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Ycosγ > Gcosθ - условие искривления траектории в вертикальной плоскости; P< X + Gsinθ - условие уменьшения скорости; Ysinγ > 0 - условие искривления траектории в горизонтальной плоскости Боевой разворот 36 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 P- X – Fтр > 0 - условие роста скорости: У+N=G - условие движения по ВПП; После отрыва: P – X-Gsinθ > 0 – условие разгона скорости; У = Gcosθ– условие постоянства угла набора. Jx = 9.81( P/G – F/G – X/G) - ускорение при разбеге самолета Взлет 37 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Vпз ≥ 1,3Vсв – cкорость пересечения торца ВПП Lпр↑↑ = ↑V²кас/↓2Jср – длина пробега Jср = Р – Х – Fтр./m – ускорение пробеге Vгл = 62,2√Р - скорость глиссирования, где Р – давление в пневматиках колес ΔН = Vу ²/2g(nу -1) - просадка самолета при уходе на второй круг Посадка 38 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Изменение характеристик самолета при обледенении Изменение аэродинамических характеристик из-за дождя Полет в особых условиях 39 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Взлет самолета в условиях сдвига ветра Посадка самолета в условиях сдвига ветра Сдвиг ветра 40 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Поведение самолета при отказе двигателя Бе-103 Gsing=Zбок+Zр.н. Мyp = Мyzбок+ Мyzр.н. Балансировка самолета при полете с креном и скольжением на крыло с работающим двигателем Полет с отказавшим двигателем 41 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Гидродинамика самолета ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Волновые движения жидкости в акваториях: • Ветровые волны; • Волны морской зыби, остающиеся после прекращения ветра; • Приливы и отливы, вызываемые притяжением луны; • Волны цунами, порождаемые движением подводной части земной коры; • Сейши – медленные колебания во всем бассейне, вызываемые неравномерным распределением атмосферного давления. Теория волнообразования 43 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Схема интерференции морских волн и участки записи смешанного волнения свободно плавающим волнографом ГМ-16 а – схема формирования групповых волн; б – результирующие волны (векторное сложение); в – запись ветрового волнения h3 % = 0,7 м (участок записи на ленте); г – запись смешанного волнения: ветровое h3 % = 0,45 м, типа «зыбь», h3 % = 0,8 м; д – запись волнения типа «зыбь» h3 % = 2,15 м Теория волнообразования 44 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Параметры исходных и установившихся ветровых волн для разной скорости ветра над морем: а – параметры установившихся ветровых волн; б – параметры предельно крутых (исходных) ветровых волн Теория волнообразования 45 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 С= l Т = gl = 1,56Т 2p 2p 2 g 2 l = C = T = 1,56T 2 g 2p 2pl 2p Т= = C = 0,64C g g Теория волнообразования 46 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Шкала степени волнения Шкала состояния поверхности моря Баллы Высота волн, м Степень волнения Баллы Наблюдаемые признаки 0 0 Волнение отсутствует 0 Зеркально гладкая поверхность I До 0,25 Слабое 1 Рябь, появляются небольшие гребни волн II 0,25-0,75 Умеренное 2 Небольшие гребни волн начинают опрокиды-вание, но пена не белая, а стекловидная III 0,75-1,25 Значительное 3 Хорошо заметны небольшие волны, гребни некоторых из них опрокидываются, образуя местами белую, клубящуюся пену IV 1,25-2,0 » 4 Волны принимают хорошо выраженную форму, повсюду образуются «барашки» V 2,0-3,5 Сильное 5 Появляются гребни большой высоты, их пенящиеся вершины занимают большие площади, ветер начинает срывать пену с гребней волн Теория волнообразования 47 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Шкала степени волнения Шкала состояния поверхности моря Баллы Высота волн, м Степень волнения Баллы Наблюдаемые признаки VI 3,5-6,0 » 6 Гребни очерчивают длинные валы ветровых волн, пена, срываемая с гребней ветром, начинает вытягиваться полосами по склонам волн VII 6,0-8,5 Очень сильное 7 Длинные полосы пены, срываемые покрывают склоны волн и местами, достигают их подошв VIII 8,5-11,0 Очень сильное 8 Пена широкими, плотными сливающимися полосами покрывает склоны волн, отчего поверхность становится белой, только местами, во впадинах волн, видны свободные от пены участки IX 11,0 и более Исключительн ое 9 Поверхность моря покрыта плотным слоем пены, воздух наполнен водяной пылью и брызгами, видимость значительно уменьшена Теория волнообразования ветром, сливаясь, 48 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Геометрические параметры лодки 49 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Опорные поверхности 50 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Геометрические параметры лодки 51 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Геометрические параметры лодки 52 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Геометрические параметры лодки 53 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Положение лодки относительно водной поверхности 54 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Положение лодки относительно водной поверхности (фрагмент грузового размера) 55 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Схема герметизации переборок лодки самолета Бе-103 56 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Схема герметизации переборок самолета Бе-103 57 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Диаграмма поперечной остойчивости. G = 2270 кг 58 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Динамическая устойчивость самолета 59 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Импульс РН Боковая динамическая устойчивость 60 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Характеристики взлета самолета Бе-103 61 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 62 ТАНТК им.Г.М. Бериева АУЦ ГдА Бе-103 Характеристики посадки 63