| |
эксплуатации летательных аппаратов. Нормирование воздействия авиации на
окружающую среду в рамках международной организации гражданской авиации (ИКАО)
осуществляется в соответствии с Приложением 16 «Охрана окружающей среды» (1981)
к Чикагской конвенции 1944 о международной ГА. В СССР аналогичные требования к
уровням воздействия авиации на окружающую среду были сформулированы в
Государственных и отраслевых стандартах, а также в Нормах лётной годности
авиационной техники.
воздух — естественная смесь газов, составляющих атмосферу Земли. Основные (по
объёму) компоненты В. (%): азот 78,08, кислород 20,95, аргон 0,93, углекислый
газ 0,03. Содержание в В. азота, кислорода и инертных газов практически
постоянно, причём постоянная концентрация кислорода поддерживается растительным
миром Земли. Газовый состав атмосферы до высоты 100—110 км мало меняется.
Кислород поглощает ультрафиолетовую радиацию и диссоциирует на атомы, которые,
соединяясь с кислородом, образуют озон. У земной поверхности озон содержится в
незначительном количестве. Его содержание увеличивается в стратосфере.
Содержание воды в В. у земной поверхности непостоянно и может меняться от
2*10-4% по объёму (в полярных районах) до 3% (у экватора). В В. присутствуют
примеси антропогенного и космического происхождения, а также атмосферный
аэрозоль — твёрдые и жидкие частицы, взвешенные в атмосфере, размеры которых
превышают размеры молекул. К твёрдой составной части аэрозоля относятся
продукты выветривания почвы, дробления минералов, индустриальной пыли и др.
Взаимодействуя с частицами жидкости и растворяясь в их скоплениях, комплексы
твёрдого и жидкого аэрозоля служат основой образования капельных и ледяных
облаков, осадков, а также формирования смога. Искусственный В. (точнее —
искусственная атмосфера, смеси газов, пригодные для дыхания) применяется в
высотной авиации.
От физических свойств В. зависят аэродинамические и аэростатические силы,
действующие на летательный аппарат в атмосфере, характеристики
воздушно-реактивного двигателя. В расчётах значения физических параметров В.
берут из данных по международной стандартной атмосфере, где в качестве исходных
для среднего уровня моря приняты значения температуры 288,15 К (15{{°}}С),
давления 101325 Па, плотности 1,225 кг/м3, молярной массы 28,96 кг/кмоль,
показателя адиабаты 1,4, удельной газовой постоянной 287 Дж*кг-1*К-1 удельной
теплоёмкости при постоянном давлении 10*103 Дж*кг-1*К-1, скорости звука
340 м/с; стандартизованы и некоторые другие физические параметры воздуха.
С. С. Гайгеров.
воздухозаборник (ВЗ) — элемент летательного аппарата, предназначенный для
подвода из атмосферы к двигателю воздуха с параметрами, обеспечивающими высокую
эффективность силовой установки по тяге и расходу топлива при её минимальном
сопротивлении аэродинамическом и надёжной (без помпажей двигателей и ВЗ) работе.
ВЗ подразделяют в зависимости от диапазона скоростей полёта летательного
аппарата на дозвуковые и сверхзвуковые, а в зависимости от конфигурации — на
осесимметричные, плоские (с прямоугольным поперечным сечением) и другие.
Дозвуковой ВЗ (рис. 1) включает коллектор и диффузор. Коллектор 1 ({{/—/}}),
иногда с автоматически открывающимися окнами 2 для впуска воздуха, предназначен
для обеспечения безотрывного втекания воздуха в канал при взлёте и
маневрировании летательного аппарата. Диффузор 3 с малым углом раствора
позволяет улучшить сопряжение коллектора с гондолой 4 двигателя для уменьшения
аэродинамического сопротивления. За диффузором ВЗ до воздушно-реактивного
двигателя может быть канал почти постоянного поперечного сечения по длине и
нередко криволинейный. ВЗ вертолётов выполняются часто с пылезащитным
устройством 5. Очистка воздуха осуществляется на криволинейном участке канала
6 за счёт центробежного эффекта. Концентрат пыли удаляется из ВЗ по
трубопроводу 7.
Сверхзвуковой ВЗ (рис. 2) включает сверхзвуковой диффузор — участок для
торможения и сжатия сверхзвукового потока и дозвуковой диффузор 6,
расположенный за «горлом» (наиболее узкое сечение Fr канала). Обечайка
2 выполняется тонкой для уменьшения волнового сопротивлении гондолы. Сжатие
потока в сверхзвуковом диффузоре осуществляется в системе скачков уплотнения,
образованной специально профилированной обечайкой и клиновидным телом {{I}} у
плоских ВЗ или конусообразным центральным телом у осесимметричных ВЗ. Идеальный
принцип сжатия (при изоэнтропическом течении) используется редко и только для
отдельных участков сверхзвукового диффузора с тем, чтобы не увеличивать длину и
массу ВЗ. (В СССР первые работы по теории сверхзвуковых ВЗ выполнены Г. И.
Петровым и Ю. Н. Васильевым.) Клиновидное, и конусообразное тела имеют в зоне
перехода сверхзвукового течения в дозвуковое отверстия 7 для отсоса
пограничного слоя с целью предотвращения срыва потока. Сверхзвуковые диффузоры
бывают двух типов: с внешним (до обечайки) сжатием потока (рис. 2, а) и со
смешанным сжатием, когда сверхзвуковой поток простирается до горла (рис. 2, б).
ВЗ второго типа могут быть с принудительным «запуском», то есть с
кратковременным увеличением площади Fr при восстановлении нарушенного
расчётного течения, или автозапускаемые — со сливом из канала избыточного при
«запуске» воздуха через отверстия 7. ВЗ смешанного сжатия при Маха числах
полёта М{{?}} > 2 эффективнее ВЗ внешнего сжатия, но они предпочтительны для
летательного аппарат с ограниченной манёвренностью. Число скачков уплотнения в
диффузоре выбирается в зависимости от значения M{{?}}; при внешнем сжатии — до
3—4 косых и замыкающий (близкий к прямому), при смешанном сжатии — более
4 косых и замыкающий (рис. 2).
Сжатие воздуха в ВЗ с увеличением скорости полёта возрастает и, наряду со
сжатием воздуха компрессором газотурбинного двигателя, является фактором,
|
|