УРОК №3
Понятие Е, Е кинетическая, Е потенциальная.
Зависимость Е от Н и V полета. Е файт.
В первых, двух теоретических занятиях мы практически не касались физических процессов при маневрировании, нашей задачей было просто выработать рефлексы для эффективного маневрирования. Теперь мы постепенно к рефлексам будем добавлять теоретическую подготовку. Понятие Е(Энергии) одно из важнейших и необходимых вещей для летчика, летчик видящий и анализирующий энергии свою и противника всегда имеет преимущество над пилотами которые просто умеют дергать ручку на рефлексах.
Под Е подразумевается полная механическая энергия самолета, т.е. сумма потенциальной и кинетической энергий. Тот кто еще помнит школьный курс физики знает что потенциальная энергия зависит от высоты Епот = GH
Где G – Вес самолета G=m*g
H – высота
Потенциальную энергию проще оценить, так как она прямо зависит от высоты (m*g*h), но как видно из формулы не является ее точным подобием, так как зависит еще и от массы. Например, ФВ190 и А6М находящиеся на одной высоте будут иметь потенциальные энергии отличающиеся в 1.7 раза, что дает Фоке преимущества на пикировании. Но при пикировании не все зависит только от массы, существенную роль играет аэродинамика, а на начальных участках пикирования еще и удельная мощность двигателя. Поэтому к примеру Як3 на пикировании догоняет ФВ до достижения определенной скорости. С поправкой на эти факторы потенциальную энергию нужно оценивать по высоте, тк это довольно наглядно и в бою можно сделать очень быстро.
Кинетическая энергия
Екин = mV^2 / 2 , m- масса самолета, V^2 – квадрат скорости полета
как видно из формулы , зависит от скорости полета.
Сложнее с кинетической энергией (m*v*v/2). С поправкой на массу кинетическая энергия есть эквивалент скорости. Скорость оценить намного сложнее чем высоту, здесь ошибка оценки может достигать 100кмч, а это примерно эквивалентно 300м высоты. То есть в определенной ситуации может оказаться фатальной, когда противник окажется выше чем вы ожидали.
Соответственно формула полной Е будет:
E = m V^2 / 2 + GH
Для дозвуковых самолетов (т.е. самолетов второй мировой войны), потенциальная энергия является превалирующей. Т.е. для дозвуковых самолетов основными энергетическими характеристиками являются высота, вертикальная скорость и время набора высоты.
Характерный пример - Ме109. За счет своего преимущества в скороподъемности может быстрее увеличивать свою потенциальную энергию. К примеру, начав набор с одной высоты через минуту Ме109Г2 будет обладать большей высотой, а соответственно энергией чем любой противник одногодка. Полную энергию можно набирать и в горизонтальном полете, набирая скорость, но только до определенного предела, когда большая часть мощности двигателя тратиться уже не на разгон а на компенсацию силы сопротивления. Поэтому если набирать полную энергию за счет потенциальной можно практически до потолка самолета, то за счет кинетической только до достижения макс скорости на данной высоте.
Для успешного понимания Е-файта необходимо понимать взаимосвязь скорости-высоты (а следовательно и кинетической и потенциальных энергий). Вы можете перевести Екин в Епот, выполнив маневр с набором высоты, но потерей скорости, вы можете перевести Епот в Екин, выполнив например разгон на пикировании.
В бою уровень энергии все время меняется, вы переводите один вид энергии в другой и обратно (скорость в высоту и наоборот). Маневры с большими перегрузками очень сильно съедают энергию (т.к. что бы создать перегрузку необходимо увеличить Су – коэф. подъемной силы, для создания дополнительной подъемной силы увеличивают угол атаки, а при больших углах атаки вырастает сопротивление) и как следствие уменьшается скорость и следовательно энергия. Да и просто любое маневрирование отнимает Е, просто иногда маневр с набором высоты может скомпенсировать потерянную из за сопротивления Е, увеличением Епот (Т.е. скомпенсировать потери Е за счет набора высоты)
Помимо этого энергию съедает сопротивление, даже в горизонтальном полете, а единственный поставщик Е – двигатель, причем поставляет ее он весьма слабо(самолеты времен второй мировой в основном имели тяговооруженность меньше 1).
Из выше изложенного следует пара правил, которыми следует руководствоваться:
1) Береги скорость и запас высоты – пригодятся. Естественно не стоит воспринимать это как догму, но если ситуация позволяет надо иметь и высоту и скорость.
2) По возможности надо стараться набирать высоту в любое свободное время, ибо запас высоты это запас Е. Высоту можно легко перевести в скорость (Т.е. перевести Епот в Екин).
3) По возможности в Е-файте следует выполнять маневры с набором высоты и избегать маневров с потерей высоты. Это следует из формулы потенциальной энергии. Высоту вы всегда легко переведете в скорость, а если выполните маневр со снижением, даже с разгоном, скорость в скорое упадет из за сопротивления а потерянную высоту удастся компенсировать скорее всего частично (т.к. для дозвуковых самолетов как уже говорилось Епот важнее). Помимо того излишне большая скорость затрудняет маневрирование. Но опять же не стоит это воспринимать как догму, если у вас на 6 противник в 500 метрах то лезть вверх – не лучшее решение.
Как не потерять энергию и как ее приобрести:
Из определения полной энергии ясно, что приобрести энергию можно либо набирая скорость, либо высоту. Какой путь выбрать зависит от ситуации и типа самолета противника. Более скороподъемному самолету стоит больше внимания уделять набору потенциальной энергии, более быстрому - отрыву на скорости.
Когда теряется энергия. Разогнавшись до максимальной скорости в горизонте, вы плавно переводите самолет на пологую горку. Скорость падает. Теряете ли вы здесь энергию? Нет, даже наоборот, при оптимальном угле набора энергию вы только увеличите. Здесь кинетическая энергия почти полностью переходит в потенциальную. А за счет снижения сопротивления воздуха высвободившаяся мощность двигателя переводится в потенциальную энергию. Но при выполнении этого маневра чем сильнее вы будете выбирать ручку на себя (тем самым быстрее увеличивая угол тангажа) тем больше энергии вы будете терять. Назовем это потерей энергии на создание перегрузки, причем перегрузка съедает энергию как на вертикальных так и на горизонтальных маневрах.
Для наглядности поясню на вираже. На устоявшемся вираже перегрузку можно ассоциировать с центростремительным ускорением (тройка векторов: сила земного притяжения, центростремительная сила и подъемная сила плоскостей самолета). Чем сильнее вы хотите затянуть вираж тем большую надо создать перегрузку, тем больше должна быть подъемная сила, тем больше угол атаки. Но, чем больше угол атаки, тем больше сопротивление. А возросшее сопротивление это и есть как раз то, что "съедает" энергию.
Отсюда простой вывод: чем меньше создаваемые углы атаки тем меньше потери энергии. Чтобы меньше терять Е надо выполнять маневры так чтобы создавать меньше перегрузку. Отсюда и вышло правило: энергичные маневры создаются плавными движениями ручки.
Е-файт предполагает что вы попытаетесь в ходе боя получить преимущество в Е над противником, которое в конце концов позволит вам атаковать противника практически безнаказанно и решительно перехватить инициативу в свои руки.
Так же сохранение Е очень важно в оборонительных ситуациях, когда у противника Е больше чем у вас. Помимо попыток подловить уходящего после атаки вверх противника, и по возможности выполнения энергосберегающих маневров из вышесказанного материала можно вывести еще один способ уравнения Е, вам надо заставить противника разогнаться до скоростей 600 – 700 км/ч и уровнять скорости и высоту. При разгоне в попытке получить огневое решение противник не сможет разогнаться быстрее 600 – 700 км/ч из за того что самолет после этих скоростей начинает разрушатся(Есть конечно исключения но в основном скорости разрушения лежат близко от этих цифр),как следствие ваши с противником Е практически уровняются (даже если у него будет 50 км/ч и 100 метров преимущества , это уже не так смертельно как если бы он имел превышение в километр - два.
Определение энергии противника в бою очень важный элемент в подготовке летчика, ошибки в определении Е очень часто приводят к смерти. Поэтому надо уметь точно определять уровень полной Е противника.
Критерии оценки потенциальной энергии:
Сразу следует выработать у себя навык определять высоту противника на глаз, это даст вам возможность определять уровень его Е. Так же неплохо уметь определять и его скорость (Не смотря на то что, она меньше влияет на Е для дозвуковых скоростей).
Для успешного ведения Е-файта необходимо знать характеристики самолетов (вертикальную скорость и время набора высоты) ибо от них зависит на сколько самолет может «выпрыгнуть» вверх с разных скоростей. Если нужны конкретные цифры их можно либо самостоятельно поверять, либо посмотреть в программе ilcompare, от Юсса, но если в общих словах то: лучше всего вверх лезут 109тые (109Г2, 109Г6АС, 109К4),особенно с применением форсажа. На низких высотах советские Як3, Ла5фн, Ла7 так же очень неплохо набирают высоту, очень хорошо набирают высоту и Спитфаеры серии 9, Ки84 неплохо набирает высоту на форсаже. Хуже дела с набором высоты обстоят практически у всех американских самолетов и серии ФВ190. Еще хуже дела у ранних советских самолетов (Як1,Як7а/б, Миг3 и Лаггов) а также у Хурриков.
Критерии оценки кинетической энергии:
Глазомер в оценке скорости не очень точный прибор, а при ведении боя за энергию (Е-файт) преимущество в Е единственное что не дает противнику по вам стрелять, ошибка в оценке скорости даже на 50 км/ч может стать последней. Если потенциальную энергию можно оценить в любой момент времени безотносительно того что самолет делал раньше, то в оценке кинетической энергии важно знать как самолет летел раньше, и чем больший промежуток прошлой траектории будет вам известен тем точнее оценка.
Пример 1: вы обнаруживаете у себя на 6 противника на удалении в 1 км и ниже на 500м. Если противник до этого шел в наборе, то выход на вертикаль будет оправдан, но если до этого противник пикировал то выход на вертикаль будет суицидом.
Пример 2: вы идете на высоте порядка 2-3км и обнаружили что все противники ниже. Если они все сразу выберут вас своей мишенью не стоит отступать, так как ситуация все равно пока выигрышная. Пытаясь дотянуться, они будут набирать высоту на скорости близкой к оптимальной для набора или даже ниже, соответственно кинетическая энергия уже известна и для оценки полной энергии остается оценить потенциальную. Именно отсюда вытекло одно из правил группового боя: атаковать всегда того, кто выше.
Пример 3: Что значит на практике более высокий уровень Е чем у противника? А значит это довольно простую вещь, что вы имеете возможность его атаковать, а он вас – нет.
Вы летите на высоте 2 км, на скорости 400 км/ч, противник ниже вас на высоте 1 км и имеет скорость 300 км/ч. Очевидно что ваш уровень энергии выше. Предположим он решил вас атаковать, полез вверх и разница в высоте стала уменьшатся, вы заметив это тоже пошли вверх стараясь вытянуть противника на вертикаль что бы он завис, т.к. у вас Е больше достать он вас не может, и вы спокойно имеете возможность его расстрелять когда он будет беспомощно висеть под вами без скорости. Помимо этого преимущество в Е, дает вам массу вариантов ведения боя. Вы в приведенном примере вообще можете не принимать бой а спокойно уйти к своему полю. Пока противник наберет 1 км, пока вас догонит, вы будете уже дома.
Иногда для облегчения понятия Е-файта новичками, используют классическое определение Е звучит оно примерно так: Полная Е – ваши финансовые средства (наличные и банковский счет). Кинетическая Е (Скорость) – наличные, Потенциальная Е (Высота) – счет в банке. Тяга двигателя – ваш доход.
На наличные вы можете покупать маневры, лишние наличные деньги сдавать в банк, ибо карманы вашей одежды не могут вместить очень много наличных денег и они просто пропадут. Жить с большим банковским счетом и почти без наличных денег – сложно и неудобно (вы не сможете покупать маневры), поэтому всегда на руках надо иметь наличные деньги. Так же надо соизмерять свои расходы на покупку маневров, со своими доходами.
Если у вас мало наличных денег, но есть большой счет в банке, это не страшно, можно снять со счета и что-то купить, если много наличных, но нет счета то можно положить денег на счет, плохо, когда нет ни наличных, ни банковского счета.
Содержание 1 2 3 4 5 6 7
