5 53 .2. Правильный вираж в горизонтальной плоскости

1. Ц ентростремительная сила, направленная к центру виража создается за счет наклона подъемной силы при крене самолета на угол .

Из рисунка следует:

.

Центростремительное ускорение, возникающее при вираже равно , где – скорость полета, – радиус виража; и также равно .

53А

Приравняв два последних выражения, определяем радиус виража :

.

2. Вертикальная составляющая подъемной силы стала меньше . Чтобы не терять высоту нужно увеличить угол атаки ( ).

Тогда , , т.е. создается перегрузка :

.

3. Чтобы сохранить , нужно увеличить режим двигателей .

6. Характеристики устойчивости и управляемости (хуу)

54

1. Самолет рассматривается как физическое тело, а не как материальная точка.

2. К уравнениям движения добавляется уравнение моментов сил, действующих на самолет.

3. При вращении самолета вокруг центра масс в уравнение моментов добавляется слагаемое, учитывающее собственное демпфирование.

4. Движение самолета складывается из двух движений:

• опорное – рассмотренное выше движение центра масс по траектории;

• возмущенное – возникающее при возникновении вращательного движения самолета относительно центра масс под действием возмущений или управлений.

5. В процессе возмущенного движения ( ) принимаем, что параметры опорного движения не изменяются, т.е. , .

6

55

.1. Исходные уравнения (1) – (13) изменяются:

		исключается
		остается
		исключается
		исключается
		исключается
		исключается
		исключается
		исключается
		исключается
		исключается
		исключается
		исключается

Также добавляются три уравнения:

2. ,

3. ,

4. .

П

55А

ри оценке динамических ХУУ различают два движения:

1. коротко-периодическое (изменяются

(за 3-5с));

2. длинно-периодическое (изменяются (за 80-100с), причем приращения малы по сравнению с соответствующими величинами опорного движения).

Далее рассматривается только продольное движение относительно оси Z.

Поскольку добавлено новое уравнение моментов 2 (продольный момент относительно оси Z – ), рассмотрим подробнее структуру его правой части:

– фокус без Г.О., условно считаем, что:

если , то ;

если , то .

Д

56

обавим горизонтальное оперение:

Выразим через самолета:

,

где

– коэффициент торможения потока в зоне Г.О.

– статический момент Г.О.

56А

В

57

таблице приведены статические данные касательно величин параметров Г.О.:

Параметр	Дозвуковые самолеты	Сверхзвуковые самолеты
	4 ÷ 6	1 ÷ 1,5
	0,15 ÷ 0,25	0,2 ÷ 0,3
	0,3 ÷ 1,0
	0,9 ÷ 0,95	0,7 ÷ 0,85

Обычно в нормальной схеме на Г.О. располагается руль высоты, кроме того, угол атаки Г.О. не равен углу атаки самолета, поэтому пишут:

или, принимая (определяется статистически), .

58

П ри определении нужно учитывать угол установки и угол скоса потока за крылом для нормальной схемы самолета.

Известно также, что , кроме того, обозначим , тогда:

.

Запишем суммарный самолета:

58А

.

Полагая, что , получаем:

,

59

– сдвиг фокуса назад при установке Г.О., обеспечивающий статическую устойчивость самолета.

– суммарный фокус самолета.

Запас продольной статической устойчивости

	статически устойчивый самолет
	статически нейтральный самолет
	статически неустойчивый самолет

П олученные соотношения могут использоваться для оценки статической устойчивости самолета как его способности создавать моменты, направленные на возвращение самолета к исходному равновесному состоянию в первый момент после действия возмущения, что отражается характеристикой момента тангажа при некоторой центровке .

60

Условие продольной статической устойчивости: при увеличении создается пикирующий момент. То есть если момент направлен на уменьшение угла атаки , самолет статически устойчив.

В фокусе приложена часть подъемной силы самолета, зависящая от угла атаки . Эта сила обеспечивает устойчивость.

Центр масс определяется компоновкой самолета, положением полезной нагрузки. Для гражданских самолетов обычно центр масс находится впереди фокуса, т.е. разность . Это запас статической устойчивости.

	Самолеты Iго поколения (Ту-104)
	Самолеты IIго поколения (Ту-154)
	Самолеты IIIго поколения (Ту-204)
	Самолеты IVго поколения (Boeing 777)

т

61

.е. запас устойчивости имеет тенденцию к уменьшению за счет работы автоматической системы управления.

Как правило, самолет без горизонтального оперения неустойчив. По «нормальной» схеме (горизонтальное оперение сзади) спроектированы 95% самолетов. на устойчивость не влияет.