Ответы на вопросы (Ответы на вопросы)

Посмотреть архив целиком

1.Интерпретируйте понятие атмосфера Земли и укажите её основные параметры.

Атмосфера(от греч. atmos-пар и сфера) и околоземное космическое пространство. Атмосферой принято считать область вокруг Земли, в которой газовая(воздушная среда) вращается вместе с Землей как единое целое.


Атмосфера состоит из воздуха, представляющего собой смесь газов. Воздух - среда очень неустойчивая и не постоянная.

Основные параметры:

  • Давление р.

  • Плотность ()

  • Относительная плотность .

  • Температура.

  • Теплоёмкость.

  • Сжимаемость.

  • Упругость.


2.Плотность воздуха.

Плотность ρ характеризует массу воздуха, содержащегося в единицу объема

ρ=m/W

ц-ето объем занимаемый воздухом.


3.Относительная плотность воздуха.

= н/0, где н и 0 – плотности на заданных высотах.


4.Температура.

Температура характеризует состояния теплового равновесия системы и является мерой кинетической энергии молекул.

Температура является мерой кинетической энергии молекул. Абсолютная температура Т и связана она с t – Т = 273 + t.


5.Сжимаемость и упругость воздуха.

Сжимаемость характеризует свойство воздуха изменять свой объём и плотность при изменении температуры и давления.

Упругость свойство воздуха возвращаться в исходное состояние после прекращения действия сил, вызывавших его деформацию. Для воздуха такой деформацией может быть только деформация его объёма при всесторонним сжатии.

Свойство сжимаемости и упругости воздуха проявляются в том, что всякое возмущение в нём, т.е. местное сжатие распр. в виде очень малых возмущений – колебаний давления и плотности. Эти колебания происходят со звуковыми частотами и распр. в виде волн со скоростью звука.

6.Вязкость и динамическая вязкость воздуха.

Вязкость (внутреннее трение) - характеризует св-ва воздуха оказывать сопротивление относительно перемещению своих частиц а также перемещение воздухе твердого тела. Причина вязкости - взаимодействие молекул при их хаотическом движении


Вязкость проявляется в том, что при сдвиге соседних слоев воздуха возникает сила F (сила трения), противодействующая сдвигу. Она определяется уравнением F=μ(dv/dy)*S

мю-коэффицент пропорциональности называемый динамической вязкостью, и измеряется в Н с/м2

дв/ду - градиент изменения скорости слоя в направлении перпендикулярном скорости движения воздуха, 1/с.

S - площадь слоя для которого рассчитывается сила трения м2


Представим себе две пластины, между которыми находится слой вязкого воздуха. Если одна из пластин начинае двигаться со скорость v0 то этой же скоростью будет обладать и слой воздуха, непосредственно прилегающий к пластине. Каждый следующий слой в результате вязскости(трения между слоями) приобретает меньшую скорость. Слой, прилегающий к неподвижной пластинке, остается неподвижным. В этом случае сила F, которую необходимо приложить к пластинке, чтобы заставить её двигаться со скоростью v0 определяется как F, равное

F=μ0(v0/l)S


7.Международная стандартная атмосфера (МСА).

Необходимость сравнения испытаний ЛА, Проводимых в различных условиях привела к созданию математической модели условной атмосферы. В соответствии с этой моделью по высоте атмосфера делится на несколько слоев, в пределах которых температура измеряется по определенным закономерностям, довольно близко совпадающим с законом изменения по высоте среднегодовых значений температуры на средних широтах и в летнее время(см. рис4). Эти слои называются: тропосфера(изменение, поворот), стратосфера(слой), мезосфера(средний или промежуточный), термосфера(теплота, жар), экосфера(вне или наружу).


Сравнительно тонкие слои атмосферы, толщина которых, измеряется десятками и сотнями метров, отделяющие друг от друга основные слои атмосферы называется соответственно: тропопаузой, стратопаузой, мезопаузой.


Единая для всех государств международная стандартная атмосфера - это условная атмосфера(модель), в которой распределение давления по высоте в поле силы тяжести получается из дифф. уравнения гидростатики

dp=-ρgdh при определнных предположениях о распределении температуры по вертикали. В этом уравнение dp - дифф. давления, ρ плотность воздуха, g - ускорение свободного падения, dh - дифф. высоты.

Так как воздух сжимаем, его плотность зависит от его давления и температуры, в соответствии с уравнением Менделеева-Клаперона.

ρ=p/RT

С учетом приведенной зависимости, дифф. уравнение гидростатики можно проинтегрировать, если известен характер изменения температуры с изменением высоты.


В МСА как видно из рисунка 4 принята кусочно-линейная максимация изменения температуры, то есть в пределах каждого фрагмента, градиент изменения температуры, с высотой предполагается постоянным. При этом условии результат интегрирования дифф. уравнения гидростатики получается в виде формулы:


p=p*[1+α/T(h-h*)(g/αR)

где h* - начинается рассма слой

T* и p* - температуры и давление на етой высоте

α - градиаент изменения температуры с изменением высоты со своим знаком(минус, если температуры с увеличением высоты убывает, и плюс - если возрастает)


Для случая α=0, т.е. градиаент = 0, когда температура с изменением высоты не изменяется. Интегрирование уравнения гидростатики дает другу зависимость


p=p*e-g/RT*(h-h*)


В МСА за начало отсчета высоты принят уровень мирового океана при следующих нормальных условиях: ускорение свободного полета g0=9,807м/с2, р0=101325Па(760 мм.рт.ст.), T0=288б15К(t=15С) ρ0=1,225кг/м3, ск.звука а0=340м/с.

Параметры МСА(изменение температуры и давления воздуха), для малых высот, на которых летают вертолеты и самолеты, приведены на рис5. Здесь же приведены данные о распределении среднегодовых значений температуры. t(н)мах, t(н)мин. Все расчеты проводятся при проектировании летательных аппаратов для условий МСА, что позволяет сравнить результаты расчетов и летных испытаний нескольких ЛА проводимых в различных условиях и различных климатических пояс. Затем результаты испытаний пересчитываются на параметры МСА, таким образом все ЛА помещаются в одинаковые условия - условия МСА.


8.Влияние ветра на полёт и конструкцию самолёта.

Действительное распределение давления в атмосфере Земли, отличается от предполагаемого распределения предпринятого в неподвижной атмосфере описываемой МСА. Различие давлений в отдельных точках атмосферы вызывают движение воздуха - ветер. Движение воздуха в атмосфере поддерживается неравномерным её нагревом солнечным излучением. Оно имеет случайный характер. В тропосфере происходит очень интенсивное вертикальное перемешивание воздуха. Вертикальные скорости достигают до 15 метров в секунду в облаках и до 50м/с в грозовом фронте. На высотах 8-10км, где обычно пролегают траектории полетов пассажирских самолетов, возникает струйное течение со скоростями от 10 до 30 м/с, а это составляет ураганный ветер. Таким образом полет проходит турбулентной(от лат. turbulentus - бурный, беспокойный), неспокойной атмосфере.


В стратосфере также происходит интенсивная циркуляция(круговращение) воздуха с резкими ветрами, образуются горизонтальные струйные течения, со скоростями от 50 до 150 м/с и шириной 100км.


9.Болтанка.

Полет в турбулентной атмосфере обуславливает колебательный характер траектории самолета - линии описываемые в пространстве центром масс самолета,(центр масс ето точка приложения равнодействующей гравитационных сил), Колебания центра масс самолета и угловые колебания самолета относительно центра масс - болтанку. При попадании самолета, из нисходящего потока в высходящий, где вертикальная скорость воздуха превышает 20-30 м/с, возможен резкий занос самолета вверх, причем этот занос может составлять от 1 до 2 км. Это приводит к резкому увеличению нагрузок, действующих на конструкцию самолет. В исключительных случаях самолет может разрушиться.


Болтанка вызывает в конструкции самолета постоянно действующие знакопеременные нагрузки. При полете самолета в болтанку, отдельные эл-ты конструкции растягиваются, сжимаются, изгибаются. В результате материал конструкции «устает», в элементах конструкции возникают микротрещины, которые растут от полета к полету и в конечном итоге могут привести, к так называемому усталостному разрушению конструкции. Полет в болтанку утомляет пассажиров и экипаж, болтанка мешает точно пилотировать самолет, возникает опасность потери управляемости. Болтанка нарушает спектр потока воздуха, подходящего к воздухозаборникам двигателя, что создает угрозу их самовыключения. При разработке конструкции и компановке самолета необходимо учитывать ето явление:

-предусматривать различные меры, повышающие усталостную прочность конструкции;

-создавать безопасно повреждаемые конструкции, в которых разрушение одного или нескольких элементов не ведет к катастрофическим последствиям;

-обеспечить возможность надежно визуального или инструментального контроля состояния конструкции, позволяющего обнаруживать трещины при предполетным осмотре.


10.Влияние солнечного излучения и радиационных полей поясов Земли на ЛА.

Атмосфера Земли подверженна постоянному воздействию излучения Солнца и магнитного поля Земли. Солнечное излучение характеризуется качественными и количественными характеристиками отдельных областей его спектра: ультрафиолетовой, рентгеновской, видимой и инфракрасной.


Воздействие солнечного излучения существенным образом влияет на физико-механические характеристики материалов, из которых изготовлен самолет: растрескиваются лакокрасочные покрытия, защищающие конструкцию от коррозии; теряет упругие свойства резина в различных уплотнениях, ухудшается прозрачность иллюминаторов.


Процессы, происходящие в ионосфере Земли под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца, рентгеновского излучения солнечной короны, солнечных корпускулярных потоков и космических лучей влияют на кач-во радиосвязи. С увеличением высоты полета ЛА возрастает уровень неблагоприятного воздействия этих факторов на экипаж, конструкцию и системы радиоэлектронного оборудования ЛА.


Случайные файлы

Файл
25502-1.rtf
41503.rtf
168514.rtf
23742-1.rtf
30204-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.