עבור לתוכן
Tomer Haim

מאמר - מהירויות טיפוס

Recommended Posts

פורסם

מהירויות טיפוס:

ישנם שתי מהירויות טיפוס עיקריות, שמם VY ו VX.

VY: מהירות לשעור טיפוס מרבי (Best rate of climb), זו מהירות שאם נטפס בה, נשיג את שעור הנסיקה (רגל בדקה) המרבי שניתן להשיג כלומר, נשיג את הכי הרבה גובה בהכי פחות זמן (ציר ה Y)

ביצועי המטוס תלויים בעילוי ובהתנגדות, אם נטפס במהירות נמוכה מ VY, לא יהיה לנו מספיק עילוי וההתנגדות תהיה גבוהה (בגלל זווית התקפה גבוהה) לכן נשיג שעור טיפוס נמוך יותר, מאידך אם נוריד אף ונטפס במהירות גבוהה מ VY נשקיע את רוב פוטנציאל המטוס בהתקדמות קדימה ושוב נטפס בשעור נסיקה קטן מ VY.

VX: מהירות לזווית טיפוס מרבית (Best angle of climb) זו מהירות שאם נטפס בה, נשיג את זווית הטיפוס המרבית והכוונה היא לא לזווית אף המטוס, הכוונה היא לזווית שהמטוס יוצר בעת הטיפוס, מהירות זו תגרום למטוס להשיג את הכי הרבה גובה בהכי פחות מרחק קרקעי (ציר ה X).

במה נשתמש?

התשובה תלויה בתנאי השטח ובביצועי המטוס:

אם אין מכשולים אחרי המסלול, אחרי ההמראה נשתדל להגיע כמה שיותר למהירות VY, בצורה זו נגיע הכי מהר שאפשר לגובה הנתיב.

מאידך אם אחרי המסלול יש מכשולים גבוהים כמו הר גבוהה, עצים או כל דבר אחר שלא מאפשרים למטוס לטפס בזוית שטוחה, במצב זה נטפס במהירות VX, מהירות זו נמוכה מ VY ותאפשר למטוס טיפוס בשעור נסיקה נמוך מ VY אבל מהירות ההתקדמות לעבר המכשול תהיה נמוכה גם היא.

כפי שניתן לראות בתמונה הבאה:

vxvyxl9.jpg

המטוס המטפס במהירות VY, מקבל שעור נסיקה של 800 רגל בדקה ועבר מרחק קרקעי מסוים ב 1:15 דקות, אבל עבר דרך ההר.

המטוס המטפס ב VX, מקבל שעור נסיקה של רק 500 רגל בדקה, אבל טס לאט, ועבר את אותו מרחק קרקעי ב 2:24 דקות, לכן נוצרה זווית טיפוס גבוהה יותר והמטוס עבר מעל ההר באותו מרחק קרקעי.

לכן על הטייס בטיפוס להחליט מה בעדיפות, מרחק או זמן.

תכונות המהירויות:

עם הגדלה במשקל המטוס: מהירות VY וגם VX גדלות.

עם העלייה לגובה: מהירות VY הולכת וקטנה ומהירות VX הולכת וגדלה.

בתקרת השיוט של כלי הטיס, VX=VY

וכך זה נראה:

vxvy1.jpg

בנתיב:

בנתיב בדרך כלל רוב הטייסים מעדיפים לטפס במהירות גבוהה מ VY, בספר המטוס של ססנה 172 מומלץ לטפס במהירות 5 עד 10 קשרים מעל למהירות VY. שעור הנסיקה יהיה אמנם נמוך אבל קירור המנוע ישפר את ביצועיו, הראות של הטייס תשתפר וזמן הטיסה הכללי יתקצר.

מהירות זו לעיתים נקראת Cruise Climb.

במטוסים גדולים יותר ישנם עוד שתי מהירויות: מהירות טיפוס אקונומית (חסכונית) ומהירות טיפוס לטווח טיסה מרבי (שתי המהירויות גבוהות ממהירות VY)

מהירות טיפוס אקונומית: זו המהירות שבה נוכל לטפס בצורה כזו שהמטוס יתקדם קדימה בנתיב תוך כדי איזון בין מהירות גבוהה וזמן טיסה קצר (עלות קטנה לצוות המטוס) ובמקביל חיסכון בדלק.

במילים אחרות זו מהירות טיפוס שבה העלות הכספית תהיה הנמוכה ביותר

מהירות טיפוס ארוכת טווח: היא מהירות טיפוס נמוכה מהאקונומית, היא מאפשרת למטוס להתקדם מרחק קרקעי מרבי במינימום דלק, אך במצב זה זמן ההגעה יהיה ארוך.

פורסם

עבודה ברוכה.

אוסיף עתה הערות לחומר זה הישים למטוסים תת-קוליים בעיקר. במאמר נפרד אתייחס למטוסים על-קוליים, למשל ביירוט מטרות גבוהות ומהירות. במקרים אלה הכללים שונים ונעשה שימוש בניהול אנרגית מטוס ספציפית.

שיעור נסיקה מירבי: מושג בזווית התקפה בה היחס L/D מירבי, כמו גם בשיוט. זאת מכיוון שבזווית התקפה זו ובהנחה כי משקל שווה לעילוי, הגרר יהיה מזערי.

ניתן למצוא נקודה זו, למשל בעקומת הדחף הדרוש לאותו מצב טיסה כהשתנות המהירות. הנקודה תהיה משיק הקו הישר היוצא ממפגש צירי האפס ועקומת הדחף הדרוש.

זווית נסיקה מירבית: מושגת במהירות בה ההפרש בין עקומת הדחף הדרוש והדחף המצוי מירבי. במצב זה שבו בקירוב טוב הגרר מזערי (בהנחת דחף מצוי קבוע באיזור מהירות זה, זו גם מהירות שהייה), עודף הדחף מנוצל לנסיקה.

פורסם

להלן הסבר תיאורטי ומעשי לכללי נסיקה במטוס אנרגטי, כגון מטוס יירוט. אלה כללים שונים מהמקובל עבור מטוסי נוסעים. החומר מפורט מסעיף 7.3.3 ועד 7.4 -לא כולל 7.4.

http://workspace.office.live.com/#iACQ4 ... p2Wo_X9xB9

להלן שרטוט מאותו מאמר, ודוגמא ליישום במטוס F-4.

untitled-23.jpg

מקרא:

Eh- קווים שווי אנרגית גובה (פוטנציאלית)

Ps- קווים שווי עודף הספק סגולי.

המראה במבערים מלאים הנשמרים עד סוף הנסיקה. האצה ל-500 רגל 500 קשר וטיפוס במהירות מכשירית זו עד 0.9 מאך. טיפוס במאך זה עד 35,000 רגל.

בגובה זה, דחיפה של 0.5 G חיובי על קו Ps להאצה עד 1.3 מאך.

המשך טיפוס במאך העולה בהדרגה בהתאם לעקומה, עד הגעה למאך מירבי בגובה מירבי (כל עוד הוא מתאים למשימה).

במידה ומטרת היירוט טסה מעל תקרת השרות של הפאנטום, תבוצע בנתוני יירוט נכונים משיכה על קווי Ps עד להגעה למעטפת שיגור טיל מכ"מ.

בהקשר זה אציין כי בוצע יירוט מוצלח בשעתו של מיג 25. אלה נהגו לשייט מעלינו בגובה 80,000 רגל ומהירות 2.8 עד 3.2 מאך בטיול מצפון מזרח לדרום מערב.

טרם כניסת F-15 לשרות, בוצע פרוייקט פיתוח המטוס לדגם F-4X שמטרתו היתה להרחיב את מעטפת הטיסה שלו לגובה עד 80,000 רגל ומהירות 2.4 מאך. התכנון היה תוספת 5000 ליטר מים מזוקקים במיכלים מסביב למנהרות האוויר למנועים, והזרקתם לקבלת תוספת דחף משמעותית לכמה דקות. הפרוייקט הופסק במהלך הפיתוח ולא טס אף פעם.

פורסם

הערה צדדית:

בנתיב בדרך כלל רוב הטייסים מעדיפים לטפס במהירות גבוהה מ VY, בספר המטוס של ססנה 172 מומלץ לטפס במהירות 5 עד 10 קשרים מעל למהירות VY. שעור הנסיקה יהיה אמנם נמוך אבל קירור המנוע ישפר את ביצועיו, הראות של הטייס תשתפר וזמן הטיסה הכללי יתקצר.

א. ביצועי מנוע יורדים עם ירידת הטמפרטורת העבודה שלו. מנוע נציל יותר ככל שתועלה טמפרטורת העבודה שלו. מיגבלת טמפ' העבודה היא מיגבלת הידע הטכנולוגי האנושי ויכולת ישומו באופן מסחרי.

ב. שימוש ממושך במנוע בטמפ' מעל למומלץ תקצר את אורח חיי רכיביו החמים- טבעות בוכנה ופני הצילינדרים.

נא להתחבר על מנת להגיב

You will be able to leave a comment after signing in



התחברות לאתר


×
×
  • יצירת חדש...