37. Устойчивость и управляемость. Основные понятия.

Об устойчивости

Устойчивость – св-во сам. Восстанавливать без вмешательства пилота кин. параметры невозмущенного движ. и возвращаться к исходному режиму полета после прекращения действия возмущ. Современные истребители и авиалайнеры часто делают статически неустойчивыми, т.е. неспособными к постоянному устойчивому полету без вмешательства.

Самолет считается статически неустойчивым, если при нарушении равновесия возникающие силы и моменты стремятся увести его еще дальше от положения равновесия.

Если же при нарушении равновесия никакие моменты не возникают, то такой ЛА называется статически нейтральным.

В случае движения ЛА рассм. не положение равновесия, а некоторое осн. или опорное движ. – это движ. по заданному закону при отсутствии возмущ.(напр. ГП, мертвая петля).

В полете всегда действ. возмущ. факторы(атмосферная турбулентность, сброс груза). Под действием возмущ. факторов, движение отклоняется от опорного и называется возмущенным движением.

Если с течением времени, возмущ. движ. возвращ. к опорному, то говорят об устойчивости движения самолета.

Различают устойчивость в большом и малом. Обычно, рассм. устойчивость к малым возмущ. параметров.

Об управляемости

Управляемость – св-во сам. реагировать изменениям соответствующих внеш. сил на действия рычагами управления.

Для сов. сам. сначала требуется изменить момент внеш. сил для изм. ориентации относ. потока.

1способ – изм. пол. центра давления, отклонив рули. 2способ – изм. пол. центра масс.

Набор высоты – новое опорное движ. Если сам. устойчив, то он перейдет к новому опорному движ. без больших запросов параметров за малое время.

38. Статическая и динамическая устойчивость.

Статическая устойчивость – св-во сам. при откл. опорного движ. создавать силы и моменты, направ. в сторону опорного движения.

Статическая устойчивость является необходимым условием динамической устойчивости. Динамическая устойчивость изучает поведение самолёта под воздействием сил и моментов, возникающих в процессе возмущенного движения. Признаком динамической устойчивости является затухающий характер колебаний самолета относительно положения равновесия при возвращении его к исходным параметрам после окончания действия возмущающего

фактора. Эти колебания носят затухающий характер из-за возникновения демпфирующих моментов, появляющихся в результате вращения ЛА вокруг центра масс.

39. Разделение движения самолета на продольное и боковое.

П л. XOY – продольная

XOZ, YOZ – боковые пл.

XOY – Fx; Fy; Mz; Vx; Vy; ωz

XOZ, YOZ – Fz; Mx; My; Vz; ωx; ωy

В общ. сл. параметры бок. и прод. движ. взаимосвязаны, но если рассм. в качестве опорного движ. полет без крена и скольжения, иметь ввиду симм. сам. и принимать возм. параметров малыми, то можно разделить продольное и боковое диж. В соответствии с этим, рассм. отдельно боковую и продольную уст. и управляемость.

40. Влияние вращения самолета на продольные силы и моменты.

При неустановившемся движении, аэродин. характеристики зависят не только от текущих значений параметров α, β и т. д., но и от предыстории их движения.

Гипотеза стационарности: аэродин. силы и моменты зависят от текущих значений параметров. Но влияние вращ. учитывается доп. моментами. Устойчивость самолета и характер его возмущенного движения в значительной степени зависят от величины демпфирующих моментов, которые

возникают в процессе вращения самолета вокруг центра масс. Для обеспечения продольной устойчивости и управляемости важно учитывать продольные демпфирующие моменты, которые возникают при вращении самолета вокруг оси OZ. Суммарный демпфирующий момент создается горизонтальным оперением, фюзеляжем и крылом (наибольший -горизонтальным оперением). В установившемся горизонтальном полете появилось вращение самолета в сторону кабрирования с угловой скоростью ωz. Вследствие этого горизонтальное оперение приобретает вращательную скорость, вектор которой направлен вниз и равен Uwz=ωz*Xго, где Xго - расстояние от центра масс самолета до центра давления горизонтального оперения.