2.2.1.3 Выбор характеристик оперения

Характеристики горизонтального и вертикального оперении определяют продольную и боковую (путевую) устойчивости и управляемости самолета.

Продольная устойчивость и управляемость самолета обеспечивается эффективностью горизонтального оперения (ГО) и руля высоты (РВ), что достигается соответствующим плечом L_го (выносом от центра масс (ЦМ) и площадью ГО S_гo. При проектировании пользуются относительными значениями этих величин L_гo и S_гo, произведение которых составляет коэффициент статического момента ГО

А_го = ,

где : = S_гo/S, = L_гo/b_A.

Для вертикального оперения ВО коэффициент статического момента

А_во = S_воL_во/Sl.

Эффективность оперения должна обеспечиваться на любых углах атаки крыла и поэтому соответственно выбираются остальные характеристики: удлинение _го и _во, относительная толщина (обычно симметричного) более тонкого, чем на крыле, профиля и , стреловидностьи, сужение_го и _во.

При проектировании можно пользоваться следующими статистическими значениями: _го = 3,5 ... 4,5; == 0,08 ... 0,12;=+3 … 5; _го=2 ... 3,5; _во = 0,8 ... 1,2; _во = 1 ... 1,2 для нескоростных самолетов с большим удлинением крыла ( > 4,5); _го = 2 ... 3; == 0,03 ... 0,05;_го = _во = 1 ... 2; _во = 1 ... 2 для скоростных (М > 1) самолетов.

Для хорошей управляемости необходимо выбирать соответственно относительные площади рулей: = S_pв/S_гo; = S_pн/S_вo; = 0,3...0,4, = 0,35...6,45 для нескоростных самолетов; = = 0,2...0,3 для скоростных самолетов и относительные значения степени осевой компенсации на самолетах с безбустерными системами управления = S_ок/S_р = 0,2 ... 0,25. После предварительного выбора параметров и характеристик оперения уточняются значения статических моментов и плеч оперений (таблица 2.2).

Таблица 2.2

Параметры оперения

Типы самолетов	Аго	Аво
Магистральные и пассажирские с турбореактивными и двухконтурными турбореактивными двигателями (ТРД и ТРДД)	0,65...0,8	0,08...0,12	2,5...3,5
Тяжелые неманевренные со стреловидным крылом	0,5...0,6	0,06...0,10	2,5...3,5
С прямым крылом	0,45...0,55	0,05...0,09	2...3
Скоростные маневренные	0,4...0,5	0,05...0,08	1,5...2,0
Магистральные пассажирские с турбовинтовыми двигателями (ТВД)	0,08...1,1	0,05...0,08	2...3

Площади ГО и ВО можно определить по формулам:

Относительные площади горизонтального и вертикального оперений для современных самолетов лежат в пределах = 0,15...0,3;= 0,06...0,12.

Средняя аэродинамическая хорда крыла вычисляется в зависимости от сужения крыла и корневой хорды, аb_срl = S.

На данном этапе проектирования назначаются безразмерные параметры оперения, а размерные характеристики крыла, фюзеляжа, оперения вычисляются после расчета взлетной массы самолета.