Практическая аэродинамика

Тема № 1. Основные свойства воздуха

Вопросы:

Атмосфера Земли.
Физические характеристики атмосферы и их влияние на полет.
Температура воздуха.
Атмосферное давление.
Плотность воздуха.
Международная стандартная атмосфера.
Инертность, вязкость и сжимаемость воздуха.
Скорость звука и скачки уплотнения.
Основные законы движения газов: закон неразрывности струи и уравнение постоянства расхода газа.
Закон Бернулли для струи несжимаемого газа.
Аэродинамические трубы. Типы труб и принцип их работы

Тема № 2. Аэродинамические силы

Вопросы:

Обтекание тел воздушным потоком.
Основной закон сопротивления воздуха.
Крыло и его назначение.
Основные геометрические характеристики крыла: размах, хорда, площадь, форма в плане, удлинение, основные профили и толщина крыла.
Основные сведения об углах атаки и скольжения.
Аэродинамический спектр крыла.
Возникновение подъемной силы и лобового сопротивления крыла.
Аэродинамическое качество крыла.
Построение аэродинамических характеристик крыла и самолета: поляра самолета, качество по углу атаки; определение по этим графикам всех необходимых данных самолета.
Причины падения коэффициента подъемной силы на закритических углах атаки.
Способы увеличения коэффициента подъемной силы и особенности аэродинамики механизированного крыла.
Понятие о распределении давления по хорде и размаху крыла.
Перемещение центра давления крыла и самолета.

Тема № 3. Силовая установка самолета

Вопросы:

Назначение и виды авиационных силовых установок.
Классификация воздушных винтов.
Геометрические характеристики винта: диаметр, форма лопасти, форма профиля, элемент лопасти, хорда сечения лопасти и угол наклона, геометрический шаг.
Скорость движения и угол атаки элемента лопасти винта. Аэродинамические силы винта, влияющие на величину силы тяги винта.
График располагаемой тяги самолета в зависимости от скорости полета.
Мощность винта.
Коэффициент полезного действия винта.
График располагаемой мощности винта в зависимости от скорости полета.
Понятие о влиянии высоты полета на располагаемую мощность.
Особенности работы винта с изменяющимся шагом.

Тема № 4. Горизонтальный полет самолета

Вопросы:

Горизонтальный полет (определение).
Схема и соотношение сил в установившемся горизонтальном полете.
Скорость, потребная для горизонтального полета.
Потребная тяга и мощность для горизонтального полета.
Кривые Жуковского потребных и располагаемых тяг.
Диапазон скоростей горизонтального полета.
Первый и второй режимы горизонтального полета и их особенности.

Эволютивная скорость горизонтального полета (определение).
Запас скорости и его значение в летной работе.
Влияние высоты на потребные скорости горизонтального полета.
Влияние массы самолета на потребные скорости.
Техника выполнения прямолинейного полета; требования к нему.
Влияние различных факторов на скороподъемность самолета.

Тема № 5. Подъем самолета

Вопросы:

Условия установившегося подъема самолета.
Уравнение движения при подъеме.
Связь между углами наклона траектории подъема, углом атаки и углом наклона продольной оси самолета.
Потребная скорость для подъема.
Указательница траектории подъема самолета и пользование ею.
Первый и второй режимы подъема и их особенности.
Барограмма подъема.
Теоретический, практический и динамический потолки самолета.

Тема № 6. Планирование самолета

Вопросы:

Силы, действующие на самолет при планировании.
Уравнение движения.
Потребная скорость планирования.
Угол планирования.
Вертикальная скорость планирования.
Дальность планирования.
Влияние различных факторов на дальность планирования.
Указательница траекторий планирования.
Первый и второй режимы планирования и их особенности.
Понятие о скольжении.
Влияние щитков на угол и дальность планирования.

Тема № 7. Взлет самолета

Вопросы:

Определение взлета.
Профиль и элементы взлета.
Силы, действующие на самолет при взлете.
Скорость отрыва самолета от земли.
Изменение сил, действующих на самолет в процессе разбега.
Влияние основных факторов на длину разбега.
Причины разворота самолета на разбеге: действие реакции винта, прецессионного момента, закрутки струи винтом.
Влияние ветра на технику выполнения взлета.
Этапы взлета. Взлетная дистанция.
Техника выполнения взлета.

Тема № 8. Посадка самолета

Вопросы:

Элементы посадки.
Силы, действующие на самолет на различных этапах посадки.
Посадочная скорость и факторы, влияющие на эту скорость.
Пробег самолета и факторы, влияющие на длину пробега.
Посадочная дистанция.
Факторы, влияющие на технику выполнения посадки: состояние посадочной полосы; режим работы двигателя; схема шасси; выпуск щитков; направление и скорость ветра.
Техника выполнения посадки.
Ошибки при выполнении посадки.
Особенности техники выполнения вынужденной посадки.

Тема № 9. Устойчивость и управляемость самолета

Вопросы:

Равновесие сил и моментов.
Оси вращения самолета.
Виды равновесия.
Центровка самолета.
Виды центровки.
Продольное равновесие самолета.
Сущность продольной устойчивости самолета и условия ее обеспечения.
Основные факторы, влияющие на продольную устойчивость самолета: центровка, площадь стабилизатора, длина фюзеляжа, работа винта.
Продольная управляемость самолета (определение).
Сущность продольной управляемости и основные факторы, влияющие на эту управляемость самолета.
Работа руля высоты.
Работа триммера.
Боковое равновесие самолета (определение).
Условия бокового равновесия самолета.
Факторы, влияющие на боковое равновесие самолета: косая обдувка самолета от винта, влияние отклонения элеронов и руля направления, прецессионное действие винта.
Боковая устойчивость самолета (определение).
Факторы, обеспечивающие флюгерную и поперечную устойчивость.
Проявление в полете боковой устойчивости самолета.
Понятие о путевой устойчивости самолета.
Боковая управляемость самолета (определение). Путевая управляемость самолета.
Работа и назначение руля поворота.
Поперечная управляемость самолета.
Работа и назначение элеронов. Простые и дифференциальные элероны. Щелевые и элероны с аэродинамическим тормозом.
Способы, облегчающие боковое управление самолетом.
Вибрация самолета.

Тема № 10. Штопор (прямой, обратный)

Вопросы:

Определение, траектория движения самолета на штопоре и виды штопора.
Краткая история овладения штопором. Значение овладения штопором для техники пилотирования.
Причины возникновения штопора. Основные признаки и характеристики крутого, плоского штопора Признаки стремления самолета к переходу из крутого штопора в плоский.
Понятие о взаимодействии сил при штопоре. Влияние центровки, удельной нагрузки и разноса грузов на ввод в штопор, характер штопора и вывод из него.
Центровка, при которой запрещается выполнение штопора.
Причины ослабления действия рулей на штопоре: затенение вертикального и горизонтального оперения. Особенности действий элеронов на штопоре. Влияние дачи газа на вывод самолета из штопора в зависимости от децентрации винта и направления вращения винта и самолета. Потеря скорости и непроизвольный срыв самолета в штопор, скорость срыва.
Характеристика штопора самолета.
Признаки перевернутого штопора и особенности вывода самолета из такого штопора.

Тема № 11. Фигуры простого пилотажа

Вопросы:

Назначение фигурного пилотажа.
Понятие о перегрузках.
Гироскопический момент и его проявление при выполнении пилотажа.
Вираж. Схема сил и уравнение движения при выполнении правильного виража.
Потребные скорость и мощность для выполнения виража.
Перегрузка на вираже и влияние тренировки на сопротивляемость организма летчика действию перегрузок.
Радиус и время виража.
Предельные виражи.
Влияние располагаемой мощности, полетной массы и высоты полета на характеристики виража.
Возникновение скольжения на вираже.
Ошибки на вираже и их устранение.
Спираль. Требования к выполнению спирали.
Схема сил при спирали и их взаимодействие.
Скорость на спирали.
Шаг спирали, наивыгоднейшая спираль.
Ошибки при выполнении спирали и методы их исправления.
Пикирование и горки с углами до 45°. Способы ввода и вывода самолета из фигуры.
Схема сил и их изменения в процессе выполнения фигуры.
Скорость на выводе из пикирования.

Тема № 12. Фигуры сложного пилотажа

Вопросы:

Боевой разворот (определение).
Требования к выполнению боевого разворота.
Влияние величины угла крена и начальной скорости на время выполнения и величину набора высоты при боевом развороте.
Ошибки при выполнении боевого разворота и методы их исправления.
Бочка (определение). Управляемые и штопорные бочки. Начальная скорость, перегрузка, углы атаки при выполнении управляемых и штопорных бочек, время выполнения.
Полубочка (определение). Ошибки при выполнении бочек и полубочек и методы их устранения.
Переворот, переворот на горке (определение). Управляемые и штопорные перевороты. Скорость ввода и вывода, потеря высоты. Требования к выполнению. Ошибки и методы их устранения.
Петля Нестерова (определение).
Схема и взаимодействие сил в различных точках петли, начальная скорость, необходимая для выполнения петли. Перегрузки. Ошибки при выполнении петли и методы их устранения.
Петля в наклонной плоскости.
Полупетля (определение). Начальная скорость, перегрузка. Требования к выполнению.
Пикирование и горки с углами более 45°.
Поворот на горке (определение). Способы выполнения в зависимости от угла горки.

Тема № 13. Фигуры высшего пилотажа

Вопросы:

Перевернутый полет.
Отличие перевернутого полета от нормального полета. Особенности перевернутого полета.
Аэродинамические характеристики крыла в перевернутом полете.
Кривые Жуковского для перевернутого полета.
Устойчивость и управляемость самолета в перевернутом полете.
Схема сил в горизонтальном перевернутом полете.
Схема сил при подъеме в перевернутом полете.
Схема сил при планировании в перевернутом полете.
Обратный пилотаж (определение).
Схема сил на правильном обратном вираже.
Сравнение параметров обратного виража с параметрами прямого виража.
Техника выполнения обратного виража на самолете.
Схема сил на обратной петле.
Расчет радиуса петли, скорости полета по траектории на петле, изменения перегрузки.
Расчет начальной скорости ввода в петлю.
Техника выполнения обратной петли.
Управляемые и штопорные бочки и полубочки в вертикальной плоскости и техника их выполнения.
Меры безопасности при выполнении нисходящих, восходящих бочек и штопорной бочки на нисходящей вертикали. Характерные отклонения и ошибки.
Колокол с прямого и обратного полета. Схема и взаимодействие сил в различных точках колокола.
Начальная скорость, необходимая для выполнения колокола. Техника выполнения колокола.
Поворот на вертикали. Схема сил на вводе в вертикаль и на повороте (в различных точках). Начальная скорость поворота на вертикали.
Техника выполнения поворота на вертикали.

Тема № 14. Дальность и продолжительность полета

Вопросы:

Основные понятия и определения: дальность и продолжительность полета самолета, техническая дальность полета, практическая дальность полета, часовой расход топлива, километровый расход топлива.
Влияние на дальность и продолжительность полета скорости полета и аэродинамики самолета, удельного расхода топлива и коэффициента полезного действия винта, высоты полета, полетной массы, температуры наружного воздуха, выполнения полета строем, ветра.
Практическое выполнение расчета дальности и продолжительности полета самолета для выполнения перелета и маршрутного полета.