Раздел 3. Равновесие, устойчивость и управляемость ла

Тема 3.1. Равновесие ла

Центровка самолета: центр масс, понятие о САХ и ее нахождение для трапециевидного крыла, факторы, влияющие на центровку летательного аппарата, влияние центровки на летные свойства летательного аппарата. Пределы допустимых центровок и их влияние на безопасность полета.

Равновесие летательного аппарата: определение и условия равновесия, продольное, поперечное, путевое равновесие летательного признаки аппарата, признаки и условия каждого вида равновесия; причины, вызывающие нарушение равновесия летательного аппарата.

Движение самолёта в пространстве складывается из двух видов:

- поступательного движения центра масс;

- вращательного движения вокруг центра масс.

Вращение самолета относительно центра масс для удобства изучения можно разложить на вращение вокруг трех взаимно перпендикулярный осей ОХ, ОY, OZ, проходящих через центр масс и условно связанных с самолетом.

Рассматривая продольное, путевое и поперечное равновесие, необходимо выяснить, какие силы и моменты действуют на ЛА в полете, условия и пути достижения равновесия в полете, причины нарушения равновесия при эксплуатации ЛА в полете и при техническом обслуживании на земле.

Предлагается дать ответы на следующие вопросы:

- были ли в практике Вашей работы случаи авиационных происшествий или предпосылок к ним по причине нарушения центровки? Проанализируйте эти явления с помощью аэродинамики;

- какие причины нарушения равновесия Вы можете отнести к случайным?

- подумайте, чем опасен полет самолета:

а) в условиях турбулентной атмосферы,

б) в условиях обледенения.

Вопросы для самопроверки

1. Какая хорда называется средняя аэродинамическая хорда крыла?

2. Что называется центровкой самолета? Какие факторы влияют на центровку самолета?

3. Как влияет центровка на полет самолета?

4. Оси вращения самолета и условия его равновесия.

5. Как называются моменты относительно осей вращения самолета?

6. По какому признаку судят о продольном равновесии?

7. Каковы признаки поперечного равновесия? Путевого равновесия?

8. Причины, способные вызвать нарушение равновесия самолета.

Литература: [1, с. 155-161], [2, с. 41-42].

Тема 3.2. Устойчивость летательного аппарата

Понятие об устойчивости летательного аппарата: определение устойчивости, стабилизирующие и дестабилизирующие моменты, статическая и динамическая устойчивость.

Продольная устойчивость (активная и пассивная): определение продольной устойчивости, понятие о фокусе летательного аппарата, проявление устойчивости при нарушении продольного равновесия, условие продольной устойчивости, орган продольной устойчивости, факторы, влияющие на продольную устойчивость.

Путевая устойчивость (активная и пассивная): определение путевой устойчивости, понятие о боковом фокусе летательного аппарата, проявление устойчивости при нарушении путевого равновесия, условие путевой устойчивости, орган путевой устойчивости, факторы, влияющие на путевую устойчивость.

Поперечная устойчивость (активная и пассивная): определение поперечной устойчивости, проявление устойчивости при нарушении поперечного равновесия, органы поперечной устойчивости, факторы, влияющие на поперечную устойчивость.

Связь поперечной и путевой устойчивости.

Лабораторная работа 6. Исследование модели самолета на продольную устойчивость.

Чтобы правильно понять проявление устойчивости, сначала необходимо выяснить понятия фокуса крыла и фокуса самолета, т.к, с фокусом связано создание восстанавливающих (стабилизирующих) моментов ЛА.

Изучить продольную устойчивость по углу атаки. Выяснить условие продольной устойчивости, для чего надо рассмотреть три случая расположения центра масс ЛА и фокуса ЛА.

Необходимо выяснить, каким образом на продольную устойчивость влияют:

- центровка ЛА;

- площадь и форма крыла в плане;

- площадь и форма оперения;

- длина хвостовой части фюзеляжа;

- скорость полета и т.д.

Чтобы облегчить анализ довольно сложных явлений и факторов при изучении боковой устойчивости, необходимо рассмотреть сначала путевую устойчивость, затем поперечную. Обратить внимание на то, что при отсутствии скольжения поперечная устойчивость не обеспечивается.