1.4.3.Оценка динамических характеристик продольной устойчивости и управляемости.

Оценка производится методом накопления расчетных точек на области хорошей устойчивости и управляемости, которая соответствует PR≤3,5 ( от англ. “pilot rating” – оценка летчика) по десятибалльной шкале Купера-Харпера..

Определяются следующие характеристики переходного процесса по нормальной перегрузке в короткопериодическом движении:

• опорная частота недемпфированных колебаний ω₀(H,M);

• относительный коэффициент затухания колебаний ξ₀(Н,М);

• время срабатывания t_ср(H,M);

• относительный заброс перегрузки (относительное перерегулирование) .

Опорную частоту недемпфированных колебаний находят из выражения:

,

коэффициент демпфирования – из выражения:

,

где

Если самолет устойчив по углу атаки (по перегрузке), то есть при , то для него определяют:

• относительный коэффициент затухания колебаний ;

• время срабатывания и перерегулирование

,

где - угол скоса потока при =0 с убранной механизацией ( рад для ГО, расположенного на фюзеляже, и для Т-образного ГО).

Таблица. 5 Результаты расчетов динамических характеристик

H=500м

M	Cy гп	V, м/с	nyα	Kz, 1/с	Mzα, 1/	Mzωz, 1/с	MzaT, 1/с	ω0, 1/с	h0	ξ0, с	tcp, с	∆ny
0,2	1,164	67,8	0,688	0,88	-0,02	-0,39	-0,049	2,01	1,025	0,967	7,678	0,048
0,3	0,517	101,5	1,547	1,97	-0,03	-0,59	-0,073	2,27	1,58	0,977	5,044	0,0465
0,4	0,291	135,3	2,75	3,51	-0,08	-0,81	-0,097	2,54	2,16	0,987	3,006	0,045
0,5	0,186	169,2	4,351	5,48	-0,13	-1,05	-0,118	2,93	2,83	0,983	1,81	0,046
0,6	0,129	203	6,342	7,9	-0,19	-1,35	-0,139	3,74	3,71	0,959	1,173	0,049

H=4000м

M	Cy гп	V, м/с	nyα	Kz, 1/с	Mzα, 1/	Mzωz, 1/с	MzaT, 1/с	ω0, 1/с	h0	ξ0, с	tcp, c	∆ny
0,3	0,8	97,4	0,99	1,28	-0,031	-0,4	-0,036	2,05	1,06	0,886	5,587	0,0619
0,4	0,45	129,8	1,78	2,27	-0,054	-0,55	-0,056	2,24	1,46	0,889	3,753	0,0613
0,5	0,288	162,3	2,81	3,54	-0,086	-0,71	-0,115	2,44	1,90	0,89	2,435	0,0611
0,6	0,2	194,8	4,1	5,1	-0,13	-0,91	-0,279	2,66	2,5	0,869	1,557	0,0652

H=7000м

M	Cy гп	V, м/с	Nyα	Kz, 1/с	Mzα, 1/	Mzωz, 1/с	MzaT, 1/с	ω0, 1/с	h0	ξ0, с	tcp, c	∆ny
0,3	1,2	93,7	0,67	0,85	-0,02	-0,28	-0,025	1,9	0,74	0,763	6,357	0,091
0,4	0,68	124,9	1,18	1,51	-0,036	-0,38	-0,039	2,04	1,01	0,769	4,312	0,0895
0,5	0,43	156,2	1,87	2,36	-0,057	-0,49	-0,08	2,19	1,32	0,767	3,015	0,0899
0,6	0,3	187,4	2,73	3,4	-0,084	-0,63	-0,193	2,35	1,73	0,752	2,198	0,094

Рис. 5 Опорная частота не демпфируемых колебаний.

Рис. 6 Относительный коэффициент затухания колебаний.

Рис. 7 Время срабатывания.

Рис. 8 Области хорошей устойчивости и управляемости без АПУ.

Вывод:

Средствами аэродинамической компоновки самолета для заданного коэффициента запаса устойчивости =-0,03, требуемые динамические характеристики обеспечиваются отчасти, половина расчетные точки находятся за пределами области хорошей устойчивости и управляемости. Поэтому для перемещения точек в заданную область необходимо оборудовать самолет автоматом продольного управления (АПУ).