
- •Аэродинамика и динамика полета. Т е м а № 8. Устойчивость и управляемость летательного аппарата (ла).
- •Центр давления и фокус крыла.
- •Центр тяжести летательного аппарата. Центровка.
- •Продольное равновесие и продольная устойчивость.
- •Продольная устойчивость планера
- •Продольная управляемость планера.
- •Момент крыла и момент горизонтального оперения и их влияние на продольное равновесие.
- •Весовые и центровочные данные летательного аппарата.
- •Предельно передняя и предельно задняя центровки.
- •Продольная управляемость и ее связь с продольной устойчивостью.
- •Факторы, влияющие на поперечную устойчивость.
- •Путевая устойчивость и факторы, влияющие на нее.
- •Способы уменьшения усилий на органы управления.
- •Аэродинамическая компенсация рулей и ее виды.
- •Сервокомпенсаторы и триммеры.
- •Балансировочные кривые планера и их анализ. Усилия на ручке управления.
- •Зависимость продольной устойчивости планера от места расположения замка.
- •С траница 14
Аэродинамика и динамика полета. Тема№8 «Устойчивость и управляемость летательного аппарата».
В электронном виде подготовлено планерным звеном Днепропетровского авиаспортклуба ОСОУ. 2003г.
Аэродинамика и динамика полета. Т е м а № 8. Устойчивость и управляемость летательного аппарата (ла).
Средняя аэродинамическая хорда крыла. Центр давления и фокус крыла. Центр тяжести летательного аппарата. Центровка. Продольное равновесие и продольная устойчивость. Момент крыла и момент горизонтального оперения и их влияние на продольное равновесие. Весовые и центровочные данные летательного аппарата. Предельно передняя и предельно задняя центровки. Продольная управляемость и ее связь с продольной устойчивостью. Эффективность руля высоты и степень управляемости. Влияние центровки на продольную управляемость. Поперечное равновесие и поперечная устойчивость. Факторы, влияющие на поперечную устойчивость. Поперечная управляемость. Путевая устойчивость и факторы, влияющие на нее.
Связь между поперечной и путевой устойчивостью и управляемостью.
Способы уменьшения усилий на органы управления. Аэродинамическая компенсация рулей и ее виды. Сервокомпенсаторы и триммеры.
Балансировочные кривые планера и их анализ. Усилия на ручке управления. Зависимость продольной устойчивости планера от места расположения замка.
Средняя аэродинамическая хорда крыла (САХ) — это хорда такого прямоугольного крыла, которое имеет одинаковые с данным крылом площадь, аэродинамические силы и положение центра давления (ЦД), при равных углах атаки.
Среднюю аэродинамическую хорду трапециевидного крыла можно определить графически путем геометрического построения. Для этого крыло ЛА, вычерчивается в плане и в определенном масштабе. На продолжении корневой хорды откладывается отрезок, равный по величине концевой хорде, а на продолжении концевой хорды (вперед) откладывается отрезок, равный корневой хорде.
Концы отрезков соединяют прямой линией. Затем проводят среднюю линию крыла, соединяя прямой середины корневой и концевой хорд. Через точку пересечения этих двух линий и пройдет средняя аэродинамическая хорда.
Зная величину и положение САХ на ЛА и приняв ее как базовую линию, можно определить относительно нее положение центра тяжести ЛА, центра давления крыла.
Аэродинамическая сила ЛА создается крылом и приложена в центре давления. Центр давления и центр тяжести, как правило, не совпадают, и поэтому образуется момент сил. Величина этого момента зависит от величины силы и расстояния между ЦТ и центром давления (ЦД), положение которых определяется как расстояние от начала САХ, выраженное в линейных величинах или в процентах длины САХ.
Центр давления и фокус крыла.
Центром давления крыла называется точка пересечения равнодействующей аэродинамических сил с хордой крыла.
Положение центра давления определяется его координатой Хд — расстоянием от передней кромки крыла, которое может быть выражено в долях хорды .
Направление действия силы R определяется углом φ, образуемым с направлением невозмущенного воздушного потока. Из рисунка видно, что
,
где К — аэродинамическое качество профиля.
Фокусом крыла называется точка, относительно которой момент аэродинамических сил не зависит от угла атаки. Аэродинамический фокус принято обозначать буквой F, а его координату относительно носика профиля крыла буквой xf.
В аэродинамике введено понятие фокуса как точки приложения приращения подъемной силы крыла при изменении угла атаки. С изменением угла атаки подъемная сила изменяется, а ее момент относительно фокуса остается постоянным. Это возможно лишь при условии, что дополнительная подъемная сила, возникающая при изменении угла атаки, приложена в аэродинамическом фокусе.
Положение фокуса крыла относительно САХ может существенно отличаться от положения центра давления. Это объясняется тем, что положение центра давления определяется .законом распределения аэродинамической нагрузки вдоль хорды крыла, а положение фокуса — законом распределения приращения аэродинамической нагрузки при изменении угла атаки.
Положение фокуса крыла определяется его формой в плане и не зависит от угла атаки (в пределах летных углов) и скорости полета.
Понятие фокус ЛА аналогично понятию фокуса крыла. Положение фокуса ЛА определяется положением фокусов его частей (крыла, оперения, фюзеляжа) и величиной приращения подъемных сил этих частей. Обычно фокус самолета расположен позади фокуса крыла на 30...40% САХ (для ЛА с прямым крылом).