Войти
Диаграмма габарита полета. В аэродинамике конверт полета, служебный диапазон или рабочий диапазон для самолета или межпланетного космического корабля относится к возможностям конструкции с точки зрения воздушной скорости и коэффициент нагрузки или плотность атмосферы, часто упрощенная до высоты для наземных самолетов. Этот термин применяется в некоторой степени свободно, и он также может относиться к другим параметрам, таким как маневренность. Когда самолет толкают, например, при пикировании на высокой скорости, говорят, что он летит «за пределы конверта», что считается довольно опасным.
Полетный конверт - один из множества связанных терминов, которые используются одинаково. Это, пожалуй, самый распространенный термин, потому что он самый старый, впервые использованный на заре испытательных полетов. Он тесно связан с более современными терминами, известными как дополнительная мощность и участок для собачьей будки, которые представляют собой разные способы описания диапазона полета. Кроме того, этот термин был расширен за пределы области инженерии, чтобы обозначать строгие ограничения, в которых произойдет событие, или, в более общем смысле, предсказуемое поведение данного явления или ситуации, и отсюда и его «конверт полета».
Дополнительная мощность или удельная избыточная мощность - это очень простой метод определения диапазона полета самолета. Это легко вычисляется, но, как недостаток, мало что говорит о реальных характеристиках самолета на разных высотах.
Выбор любого конкретного набора параметров будет генерировать необходимую мощность для конкретного самолета в этих условиях. Например, Cessna 150 на высоте 2500 футов (760 м) и скорости 90 миль в час (140 км / ч) требует около 60 лошадиных сил (45 кВт) для прямого и горизонтального полета. C150 обычно оснащается двигателем мощностью 100 л.с. (75 кВт), поэтому в данном конкретном случае самолет имеет дополнительную мощность в 40 л.с. (30 кВт). В целом, это очень небольшая дополнительная мощность, 60% мощности двигателя уже израсходовано, просто чтобы удержать самолет в воздухе. Оставшиеся 40 л.с. - это все, с чем самолету нужно маневрировать, то есть он может набирать высоту, разворачиваться или набирать скорость только на небольшую величину. Чтобы представить это в перспективе, C150 не мог выдерживать поворот 2 g (20 м / с²), для чего потребовалось бы минимум 120 лошадиных сил (89 кВт) при тех же условиях.
В тех же условиях истребителю может потребоваться значительно больше мощности, поскольку его крылья рассчитаны на высокую скорость, высокую маневренность или и то, и другое. Для достижения аналогичных характеристик может потребоваться 10 000 лошадиных сил (7,5 МВт). Однако современные реактивные двигатели могут обеспечивать значительную мощность, эквивалентную 50000 лошадиных сил (37 МВт), что не является нетипичным. С таким количеством дополнительной мощности самолет может достигать очень высокой максимальной скорости набора высоты, даже подниматься прямо вверх, совершать мощные непрерывные маневры или летать на очень высоких скоростях.
Граница высоты 
Огибающая скорости поворота График собачьей будки обычно показывает соотношение между скоростью на горизонтальном полете и высотой, хотя возможны и другие переменные. Это требует больше усилий, чем дополнительный расчет мощности, но, в свою очередь, дает гораздо больше информации, например, об идеальной высоте полета. Сюжет обычно выглядит как перевернутая буква U и обычно называется собачьей будкой из-за его сходства с конурой (иногда называемой «собачьей будкой» в американском английском). На диаграмме справа показан очень упрощенный график, который следует использовать для объяснения общей формы графика.
Внешние края диаграммы, конверт, показывают возможные условия, в которых самолет может достичь при прямолинейном и горизонтальном полете. Например, самолет, обозначенный черным высотным конвертом справа, может летать на высоте примерно до 52 000 футов (16 000 м), при этом более разреженный воздух означает, что он больше не может набирать высоту. Самолет также может летать со скоростью до 1,1 Маха на уровне моря, но не быстрее. Эта внешняя поверхность кривой представляет состояние нулевой дополнительной мощности. Вся область под кривой представляет условия, при которых самолет может летать с запасом мощности, например, этот самолет может летать со скоростью 0,5 Маха на высоте 30 000 футов (9 100 м), используя при этом менее полную мощность.
В случае высокопроизводительных самолетов, включая истребители, эта линия "1-g", показывающая прямолинейный горизонтальный полет, дополняется дополнительными линиями, показывающими максимальные характеристики при различных перегрузках. На диаграмме справа зеленая линия представляет 2-g, синяя линия 3-g и так далее. F-16 Fighting Falcon имеет очень маленькую площадь чуть ниже 1 Мах и близко к уровню моря, где он может выдерживать разворот с ускорением 9 g.
Полет за пределы диапазона возможен, поскольку он представляет собой только прямолинейное положение. Например, ныряющий самолет позволяет двигаться на более высоких скоростях, используя силу тяжести в качестве источника дополнительной энергии. Точно так же можно достичь большей высоты, сначала увеличив скорость, а затем перейдя в баллистический маневр, известный как набор высоты с увеличением.
Все самолеты с неподвижным крылом имеют минимум скорость, с которой они могут поддерживать горизонтальный полет, скорость сваливания (левая ограничительная линия на схеме). По мере набора высоты скорость сваливания увеличивается; поскольку крыло не увеличивается в размерах, единственный способ выдержать вес самолета с меньшим количеством воздуха - это увеличить скорость. Хотя точные числа будут широко варьироваться от самолета к самолету, характер этой взаимосвязи обычно одинаков; нанесенный на график зависимости скорости (ось x) от высоты (ось y), он образует диагональную линию.
Неэффективность крыльев также приводит к тому, что эта линия «наклоняется» с увеличением высоты до тех пор, пока она не станет горизонтальной, и никакая дополнительная скорость не приведет к увеличению высоты. Эта максимальная высота известна как практический потолок (верхняя граничная линия на диаграмме) и часто указывается для летно-технических характеристик самолета. Область, в которой высота для заданной скорости больше не может быть увеличена при горизонтальном полете, называется нулевой скоростью набора высоты и вызывается подъемной силой самолета, уменьшающейся на больших высотах, пока она не перестанет превышать гравитация.
Правая часть графика отображает максимальную скорость самолета. Это обычно имеет уклон так же, как и линия сваливания из-за уменьшения сопротивления воздуха на больших высотах, до точки, где увеличение высоты больше не увеличивает максимальную скорость из-за недостатка кислорода для питания двигателей.
Необходимая мощность изменяется почти линейно с высотой, но характер сопротивления означает, что оно зависит от квадрата скорости - другими словами, обычно легче идти выше, чем быстрее, вверх. на высоту, где нехватка кислорода для двигателей начинает играть значительную роль.
Диаграмма Vn, показывающая V S (скорость сваливания при 1G), V C (скорость поворота / маневра) и V D (скорость пикирования) График зависимости скорости от коэффициента нагрузки (или диаграмма Vn) - еще один способ показать пределы летно-технических характеристик самолета. Он показывает, какой коэффициент нагрузки может быть безопасно достигнут при разных скоростях полета.
При более высоких температурах воздух менее плотный, и самолеты должны летать быстрее, чтобы создать такую же подъемную силу. Высокая температура может уменьшить количество груза, которое может перевозить самолет, увеличить длину взлетно-посадочной полосы, необходимой для взлета, и затруднить уклонение от препятствий, таких как горы. В необычных погодных условиях это может сделать полет небезопасным или неэкономичным, что иногда приводит к отмене коммерческих рейсов.
Хотя легко сравнить самолеты по простым числам, таким как максимальная скорость или практический потолок, изучение конверта полета даст гораздо больше информации. Как правило, конструкция с большей площадью под изгибом будет иметь лучшие всесторонние характеристики. Это потому, что, когда самолет не летит по краям зоны покрытия, его дополнительная мощность будет больше, а это означает больше мощности для таких вещей, как набор высоты или маневрирование. Самолеты авиации общего назначения имеют очень малую зону действия, скорость полета может варьироваться от 50 до 200 миль в час, тогда как дополнительная мощность, доступная современным истребителям, приводит к огромной зоне действия, во много раз превышающей площадь. Однако в качестве компромисса военные самолеты часто имеют более высокую скорость сваливания. В результате увеличивается и посадочная скорость.
Эта фраза используется для обозначения воздушного судна, которое направляется на заданные пределы высоты и скорости и, возможно, выходит за их пределы. В более широком смысле эта фраза может использоваться для обозначения других пределов испытаний либо в аэрокосмической сфере, либо в других областях, например Plus ultra (девиз).
 | Найдите конверт или толкните конверт в Викисловарь, бесплатный словарь. |
