1. Скорость. Для расчета подъемной силы нам требуется индикаторная скорость, а не приборная. И хотя РЛЭ 154 Б книга 1 п. 2.6.1 разрешает ввиду малости аэродинамических и инструментальных поправок не учитывать их и приравнивать приборную скорость к индикаторной земной, раз они в принципе есть - учтем эти поправки. Они представлены в разд. 5.1 кн.1 РЛЭ, откуда аэр поправка для скорости в диапазоне 300-360 км/ч. считается по формуле 0, 8+(скорость приб-300)*0, 08. Аэр поправка подсчитывается в столбце Т. Таким образом прибавляя к приборной скорости аэр поправку получаем индикаторную земную скорость. Чтобы теперь найти индикаторную скорость необходимо учесть поправку на сжимаемость, но она на высоте ноль и скорости 300 очевидно равна нулю, см. например Лигум стр.44, и значит индикаторная скорость будет равна индикаторной земной. Таким образом, индикаторная скорость будет равна приборной с учетом аэр поправки, и потому в формуле подъемной силы мы можем использовать индикаторную скорость и стандартную плотность воздуха.
2. Угол набора вычисляется по общеизвестной формуле УгНабора= арксинус(вертикальная скорость/истинная скорость). Вместо истинной скорости сюда подставляем индикаторную так как отличием индикаторной скорости от истинной можно пренебречь ввиду его очевидной малости -около 1, 7 % - вследствие несущественного различия плотностей воздуха при МСА 760 мм.рт.с.т и +15 гр.С и при фактических условиях в Сочи 758 мм.рт.ст. и +5 гр.С
3. Угол атаки крыла вычисляется по общеизвестной формуле как Тангаж - УгНабора+ Угол установки крыла. Согласно раз.1.4 РЛЭ угол установки крыла +3 гр.
4. Подъемная сила вычисляется по общеизвестной формуле Су*(стандартная плотность=0, 125)*(скорость индикаторная м/с )^2*0.5*( площадь крыла=180), результат в кгс.
5. Су рассчитывается в зависимости от угла атаки крыла по графику представленному на стр.74 Лигум для закрылков 28 градусов.
На этом графике представлены два линии Су, с учетом близости земли, и без учета. Согласно Лигум стр.75 близость земли учитывается линейно вплоть до высоты 10.7 м, после которой применяется график Су без учета влияния земли. Откровенно говоря для требуемой точности расчетов можно было пренебречь влиянием земли, но раз данные есть - решил их учесть. Таким образом, увеличив масштаб имеющихся графиков, были выявлены три линейные функции которые с необходимой точностью позволили представить графики Су без учета влияния земли - это столбец S таблицы, и с учетом влияния земли - это столбец Q таблицы. Легко можно провести проверку соответствия значений в таблице - значениям Су на графике.
Таким образом Су определяется до высоты 10, 7 м - с учетом влияния земли путем добавления к Су без учета влияния земли значения дельта Су рассчитываемого как ((10, 7-высота)/10, 7))*(Су с учетом земли - Су без учета земли), это столбец R таблицы.
Окончательно значение Су формируется в столбце М таблицы путем сложения Су без учета влияния земли ( столбец S) и дельта Су влияния земли (столбец R).
6. Вертикальная проекция тяги на ось Уа скоростной СК (столбец Р в таблице) рассчитывается по общеизвестной формуле как Тяга умноженная на синус(Тангаж-УголНабора+Угол установки двигателей). Совокупный Угол установки всех трех двигателей согласно Лигум стр.26 составляет 0, 5 гр.
7. Тяга (столбец О) рассчитывается от известного значения стендовой тяги двигателя НК-8-2У в 105 кН, Лигум стр. 49. Прежде всего необходимо отметить, что для баланса сил используется вертикальная проекция тяги, которая имеет весьма малую величину по сравнению с подъемной силой вследствие умножения тяги на синус угла между вектором тяги и скоростью самолета, который в данном случае является весьма небольшой величиной - несколько градусов, а потому его синус имеет малую величину, и следовательно даже большие ошибки в определении фактической тяги не могут дать существенно влияющей на результат погрешности. Потому вполне возможно для определения тяги использовать данные содержащиеся в книге Лигум и других.
Для тяги двигателя установленного на самолете необходимо учесть установочные потери из-за потерь в воздухозаборнике, механизма реверса тяги и прочие. Согласно Лигум стр.51 такие потери составляют коэф =0, 92 от стендовой тяги. Также необходимо учесть увеличение тяги из-за температуры воздуха +5 вместо стандартной +15. Согласно книге Тимофеева Конструкция и летная эксплуатация НК-8-2У стр.70 увеличение относительной тяги двигателя составляет 0, 021 на каждые 10 градусов уменьшения температуры воздуха. Согласно стр.75 Лигум взлетная тяга двигателя с ростом скорости с 50 до 100 м/с уменьшается с 98, 9 кН до 86, 8 кН. Откуда тяга в диапазоне скорости 180-360 км/ч рассчитывается в кН как 98.9-(скорость-180)*0, 06722 Так как фактическое давление воздуха 758 мм.рт.ст. практически совпадает со стандартным 760 - данное влияние на тягу не учитывается.
Отсюда фактическая тяга рассчитывается в кгс в столбце O таблицы как стендовая с учетом поправки на скорость = 98, 9-(скорость-180)*0, 06722/9, 81 в кгс умноженная на температурную поправку 1, 021 и на установочные потери 0, 92 и на количество двигателей 3.
