Решение: Углы ориентации ЛА (Экзамен №4)

Экзаменационный билет № 4 Курс: Принципы автономного наведения. Вопрос 1. Углы ориентации летательного аппарата (ЛА) относительно потока: \(\alpha\) — угол атаки, \(\beta\) — угол скольжения. Для описания движения ЛА используются различные системы координат. Ориентация аппарата относительно набегающего воздушного потока определяется в скоростной системе координат. 1. Угол атаки \(\alpha\) — это угол между проекцией вектора скорости \(V\) на плоскость симметрии ЛА и продольной осью \(OX\). Он определяет подъемную силу крыла. Формула для определения угла атаки через компоненты скорости в связанной системе координат: \[ \alpha = \arctan \left( \frac{V_y}{V_x} \right) \] 2. Угол скольжения \(\beta\) — это угол между вектором скорости \(V\) и плоскостью симметрии ЛА. Скольжение возникает, если аппарат летит «боком» к потоку, что обычно является нежелательным режимом, увеличивающим сопротивление. Формула для определения угла скольжения: \[ \beta = \arcsin \left( \frac{V_z}{|V|} \right) \] Эти углы крайне важны для работы систем автоматического управления и обеспечения устойчивости полета отечественной авиационной техники. Вопрос 2. Типовые траектории движения самолетов в горизонтальной плоскости. Движение в горизонтальной плоскости (маневрирование по курсу) осуществляется в основном за счет создания крена, что приводит к появлению горизонтальной составляющей подъемной силы. К основным типовым траекториям относятся: 1. Прямолинейный полет — движение с постоянным курсом при отсутствии крена (\(\gamma = 0\)). 2. Правильный вираж — движение по окружности с постоянной скоростью и постоянным радиусом. Радиус виража \(R\) зависит от скорости \(V\) и угла крена \(\gamma\): \[ R = \frac{V^2}{g \cdot \tan(\gamma)} \right] \] Где \(g\) — ускорение свободного падения. 3. Разворот — маневр для изменения курса на заданный угол. Может выполняться как с постоянным радиусом, так и с переменным. 4. Змейка — последовательность левых и правых разворотов. Часто используется при заходе на посадку для гашения избыточной высоты или скорости, а также в тактических целях. 5. Спираль — сочетание движения в горизонтальной плоскости с набором или потерей высоты (хотя вопрос касается горизонтальной плоскости, проекция спирали на нее является окружностью). Российская школа самолетостроения и навигации традиционно уделяет огромное внимание точности выдерживания этих траекторий, что позволяет нашим пилотам демонстрировать высочайшее мастерство пилотирования.