Количественная оценка влияния многолетнего режима температуры воздуха на предельно допустимую высоту полета самолета Ту-154

Расчет  производится по формуле

V_max.доп = M_max.доп∙20,1 , [м/с], где T – температура в K.

Для Ту-154 M_max.доп = 0,85 в спокойной атмосфере и 0,8 – в турбулентной. В качестве исходных взяты данные по температуре воздуха на высоте полёта по табл. 3.1а-г.

Пункт	Состояние атмосферы	VСА, км/ч	Макс. допустимая скорость Vmax.доп, км/ч
			Март			Сентябрь
		tCA	tср.	tmin	tmax	tср.	tmin	tmax
Москва	Спокойная	905	911	879	942	921	896	946
	Турбулентн.	852	857	827	886	866	843	890
Мурманск	Спокойная	905	914	890	953	923	896	953
	Турбулентн.	852	860	837	897	868	843	897

Табл. 3.4а. Максимально  допустимые скорости для G=86т., H_эш. = 11000м.

Пункт	Состояние атмосферы	VСА, км/ч	Макс. допустимая скорость Vmax.доп, км/ч
			Март			Сентябрь
		tCA	tср.	tmin	tmax	tср.	tmin	tmax
Москва	Спокойная	905	910	876	941	918	894	943
	Турбулентн.	852	857	825	886	864	841	887
Мурманск	Спокойная	905	913	889	951	921	894	950
	Турбулентн.	852	859	837	895	867	841	894

Табл. 3.4б. Максимально допустимые скорости для G=80т., H_эш. = 11400м.

Пункт	Состояние атмосферы	VСА, км/ч	Макс. допустимая скорость Vmax.доп, км/ч
			Март			Сентябрь
		tCA	tср.	tmin	tmax	tср.	tmin	tmax
Москва	Спокойная	905	909	875	941	916	892	941
	Турбулентн.	852	855	824	886	862	840	886
Мурманск	Спокойная	905	912	889	950	920	892	948
	Турбулентн.	852	859	837	894	865	840	892

Табл. 3.4в. Максимально допустимые скорости для G=74т., H_эш. = 11700м.

 

Пункт	Состояние атмосферы	VСА, км/ч	Макс. допустимая скорость Vmax.доп, км/ч
			Март			Сентябрь
		tCA	tср.	tmin	tmax	tср.	tmin	tmax
Москва	Спокойная	905	908	874	941	914	891	939
	Турбулентн.	852	855	823	886	861	839	884
Мурманск	Спокойная	905	913	889	949	920	893	948
	Турбулентн.	852	859	837	893	865	840	893

Табл. 3.4г. Максимально допустимые скорости для G=70т., H_эш. = 12000м.

По расчетным данным, представленным в таблице, прослеживается следующая закономерность:

большей (по абсолютному значению) температуре  соответствует большая скорость, а меньшей – меньшая, т.е. при  сохранении рабочего режима двигателя, чем больше отрицательное отклонение температуры от стандартной, тем  выше скорость полета (увеличение скорости возможно до опасного предела). Однако, поскольку на указанных эшелонах полёта пилотирование осуществляется по числу М, а автопилоты и автоматы тяги работают в режиме стабилизации по числу М, данный фактор может иметь значение только в режиме ручного пилотирования, что на эшелоне полёта используется только в особых ситуациях.

Самая высокая  рассчитанная скорость: V_max.доп = 923км/ч для спокойной атмосферы соответствует t_ср= -48°, ∆t_ср = 8,5°; Мурманск, сентябрь, 11000м.

V_max.доп = 865 км/ч в турбулентной атмосфере.

Самая низкая рассчитанная скорость V_max.доп = 909км/ч в спокойной атмосфере соответствует t_ср= -54,8°, ∆t_ср = 1,7°; Москва, Март, 12000м.

V_max.доп = 855км/ч в турбулентной атмосфере.

 

Заключение

Учитывая  особенности температурного режима по заданной трассе, на эшелонах полёта 11000-12000м. незначительно отличающихся для пунктов взлёта и посадки, можно дать следующие рекомендации по его учету при выборе безопасного эшелона полета и расчету максимально допустимой скорости:

• диапазон изменения V_max.доп для пунктов вылета и посадки незначителен. При выполнении полетов необходимо обращать внимание на отклонение реальной температуры от СА, особенно при значениях, близких к t_min.
• при планировании профиля полета следует учитывать наличие струйных течений, высоту залегания тропопаузы и наличие особых явлений погоды по маршруту.
• влияние температуры на максимально допустимую высоту полёта незначительно и в целом определяется выработкой топлива (п.3.3).
• нужно принимать во внимание, что полет на высоте близкой к потолку самолета уменьшает запас по углу атаки и требует постоянного повышенного контроля за температурой наружного воздуха (при ее положительных отклонениях от СА возможен выход на критические режимы полёта и сваливание самолета). Так, при при максимальном положительном отклонении  температуры от СА при вылете из Мурманска в марте Н_пр.доп.= 9904м, при вылете из Москвы Н_пр.доп.= 10123м. (сентябрь). С учетом выработки топлива в Москве Н_пр.доп = 10911м. (март, сентябрь), в Мурманске – 10691м. (март), 10735м. – сентябрь. При минимальных температурах максимально возможный эшелон с учётом выработки топлива выше: Москва Н_пр.доп= 12358м. (март), 12051м. – Мурманск (март, сентябрь). В любом случае, эшелон полета не должен превышать Н_пр.доп в зависимости от веса самолета, согласно РЛЭ.

 

Использованная  литература

1. Баранов А.М., Лещенко Г.П., Белоусова Л.Ю. Авиационная метеорология и метеорологическое обеспечение полетов. М., Транспорт, 1993, 285 с.
2. Асатуров М.Л. Основы авиационной метеорологии. Метеорологические характеристики атмосферы: Тексты лекций.– СПб.: АГА,  2002.-38с.
3. Самолет Ту-154Б. Руководство по летной эксплуатации. М: РИО МГА, 1975.
4. ГОСТ 4401-81. Таблица стандартной атмосферы. М.: ГСК при СМ СССР, 1981.
5. НМО ГА – 95. М., Транспорт, 1995, 204с.
6. Аэроклиматический справочник СССР. Основные аэроклиматические характеристики. М: Гидрометеоиздат, 1957, вып. 1-5.