Глава 10 Устойчивость и управляемость

 

Введение

 

Устойчивость – это свойство самолёта, выраженное в тенденции к возвращению в сбалансированное состояние полёта без вмешательства пилота, после окончания действия возмущения, вызванного внешним воздействием.

Самолёт должен обладать следующими качествами:

- достаточной устойчивостью для поддержания постоянных параметров полёта;

- способностью восстанавливать параметры полёта после воздействия внешних возмущений;

- достаточной устойчивостью, чтобы минимизировать нагрузку на пилота;

- должной реакцией на управляющее воздействие пилота, чтобы самолёт мог реализовать свои лётные возможности при достаточной маневренности.

Различают два вида устойчивости статическая и динамическая. Динамическая будет рассмотрена позже.

 

Статическая устойчивость.

 

Самолёт находится в сбалансированном состоянии, когда сумма всех сил и всех моментов, действующих на него, равна нулю; самолёт не испытывает никаких ускорений и движется прямолинейно и равномерно. Если балансировка будет нарушена внешним воздействием или отклонением рулей, то самолёт будет испытывать ускорение из-за несбалансированных сил или моментов.

 

Статическая устойчивость самолёта определяется первоначальной тенденцией, которая возникает после прекращения действия возмущающей силы.

Самолёт статически устойчив, если возникает тенденция возврата к сбалансированному состоянию.

Самолёт статически нейтрален, если не возникает никакой тенденции.

Самолёт статически неустойчив, если возникает тенденция на увеличение возникшего отклонения от сбалансированного состояния.

 

 

Рисунок иллюстрирует состояние статической устойчивости. Шар смещён из положения равновесия на дне чаши. Когда шар отпущен, его первоначальная тенденция будет вернуться в положение равновесия на дне чаши. В процессе движения он может проскакивать положение равновесия, но при этом у него вновь будет возникать тенденция к возврату.

 

 

Рисунок иллюстрирует статическую нейтральность. Шар находится в состоянии равновесия при любом отклонении от первоначального положения, и у него нет тенденции к возврату.

 

Рисунок иллюстрирует состояние статической неустойчивости. Отклонение шара от точки равновесия на вершине холма даёт тенденцию к ещё большему отклонению.

 

Термин «статическая» применяется для данного вида устойчивости, поскольку не рассматривается движение самолёта после возмущения, а анализируется только первоначальная тенденция.

 

Продольная статическая устойчивость оценивается при изменении угла атаки от стриммированного значения.

 

Если момент тангажа, возникший в результате изменения угла атаки, будет направлен на восстановление угла атаки, то самолёт статически устойчив в продольном отношении.

 

Система осей координат.

Чтобы представлять себе силы и моменты, действующие на самолёт, нужно провести оси координат с началом координат в центре тяжести самолёта. На рисунке показана правосторонняя связанная система координат. (Связанная система координат привязана к самолёту, а скоростная – к вектору набегающего потока)

Продольная ось проходит через центр тяжести от хвоста самолёта к носу. Момент относительно этой оси называется кренящим (поперечным). Он обозначается М_х (L). Положительный момент кренит самолёт вправо.

Нормальная ось находится в плоскости симметрии самолёта и расположена перпендикулярно продольной оси. (В советских учебниках аэродинамики она направлена снизу вверх, здесь же, наоборот - сверху вниз. Из за этого положительный момент направлен в противоположную сторону.) Момент относительно нормальной оси называется моментом рысканья (путевым). Он обозначается М_y (N). Положительный момент разворачивает нос самолёта вправо (в советских учебниках – влево).

Поперечная ось проходит через центр тяжести параллельно линии, проходящей через законцовки крыльев и направлена от левого полукрыла к правому. Момент относительно этой оси называется моментом тангажа или продольным моментом. Он обозначается М_z (M). Положительный момент поднимает нос самолёта.

 

Общее правило определения знака момента: если смотреть навстречу направлению оси, то положительный момент направлен против часовой стрелки.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Агрегативная устойчивость дисперсных систем
2. Влияние различных частей самолёта на продольную устойчивость.
3. Исследование системы на абсолютную устойчивость
4. Помехоустойчивость и достоверность
5. Продуктивность экосистем. Понятие о сукцессиях. Целостность и устойчивость экосистем.
6. Прочность, жесткость и устойчивость
7. Расчеты на устойчивость. Порядок выполнения расчета на устойчивость.
8. Сера. Суточная потребность взрослого здорового человека — около 850 мг. Повышает устойчивость к радиоизлучениям, токсинам, способствует восстановлению ДНК.
9. Статическая устойчивость описывает первоначальную реакцию самолёта на отклонение от равновесия относительно одной или более осей (самолёт имеет три оси вращения).
10. Устойчивость дисперсных систем
11. Устойчивость рыночного равновесия. Динамическая модель цены.