7.3. Продольная статическая устойчивость самолета по скорости

Для обеспечения продольной статической устойчивости по скорости необходимо, чтобы при увеличении скорости (например, в результате кратковременного встречного порыва) возникало увеличение подъемной силы, за счет которого самолет переходит в набор высоты (рис. 7.5). При этом в наборе высоты появляется составляющая силы тяжести Gsin_н, которая тормозит самолет и возвращает его к исходной скорости полета.

Рис. 7.5. Продольная статическая устойчивость по скорости

Обязательным условием для обеспечения устойчивости самолета по скорости является расположение фокуса самолета за центром масс. Критерием устойчивости самолета по скорости является соотношение:

Значит, для устойчивого по скорости самолета приращение скорости всегда должно сопровождаться приращением подъемной силы.

7.4. Продольная управляемость самолета

Продольной управляемостью называется способность самолета изменять угол атаки при отклонении руля высоты.

Продольная управляемость самолета должна удовлетворять следующим основным требованиям:

– руль высоты должен быть достаточно эффективным, т. е. при отклонении руля на 1° самолет должен повернуться на определенный угол;

– самолет должен быстро, без запаздывания реагировать на отклонение руля;

– усилия на органах управления должны быть небольшими и не выходить за установленные пределы.

Критериями продольной управляемости являются:

– – эффективность руля высоты показывает, на какой угол необходимо отклонить ручку управления самолетом, чтобы изменить перегрузку на единицу (рис. 7.6, а);

–  – тяжесть продольного управления показывает, какое усилие необходимо приложить к ручке управления самолетом, чтобы изменить перегрузку на единицу (рис. 7.6, б).

Рис. 7.6. Критерии продольной управляемости

Характеристиками продольной управляемости служат балансировочные кривые: _в = f (V) и P_в = f (V) (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Зависимость положения руля высоты и усилия на ручке управления самолетом от скорости

Основные эксплуатационные факторы, влияющие на продольную управляемость самолета:

– центровка самолета: излишне передняя центровка увеличивает устойчивость, но затрудняет продольную управляемость, то есть возрастают усилия, прикладываемые к ручке управления самолетом;

– скорость полета: при увеличении скорости полета эффективность продольного управления и тяжесть управления увеличиваются;

– высота полета: с увеличением высоты полета продольная управляемость ухудшается вследствие уменьшения плотности воздуха.

7.5. Общие сведения, связанные с загрузкой и центровкой самолета da 40ng

Центp тяжести или центр масс (CG) – воображаемая точка, в которой, по предположению, сосредоточена масса самолета, принятая для расчета веса и центровки. Расстояние от этой точки до базовой плоскости равно плечу момента центpа тяжести.

Плечо момента центра тяжести – плечо момента, полученное делением суммы отдельных моментов самолета на его общую массу.

Пределы центра тяжести – диапазон положений центра тяжести, в пределах которого должна осуществляться эксплуатация самолета при определенной массе.

Базовая плоскость (DP или БП) – это плоскость, перпендикулярная продольной оси самолета, расположенная в передней части самолета по направлению его полета (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Расположение базовой плоскости на схеме самолета

Продольная ось самолета параллельна верхней поверхности клина с соотношением сторон 600:31, размещенного на хвостовой части фюзеляжа перед килем. Когда верхняя поверхность клина расположена горизонтально, базовая плоскость вертикальна. Базовая плоскость расположена на расстоянии 2,194 м (86,38 дюйма) спереди от крайней передней точки корневой нервюры крыла.

Масса пустого самолета – масса самолета, включающая неиспользуемый остаток топлива, все рабочие жидкости и максимальное количество масла.

Максимальная взлетная масса – максимальная допустимая масса для взлета.

Максимальная посадочная масса – наибольшая масса для посадки при максимальной скорости снижения. Данная скорость используется при прочностных расчетах для определения нагрузок на шасси в условиях особо жесткой посадки.

Плечо момента – горизонтальное расстояние от базовой плоскости до центpа тяжести элемента.

Момент – произведение массы элемента на его плечо момента.

Расходуемое топливо – количество топлива для планирования полета.

Неиспользуемый (невырабатываемый) остаток топлива – количество топлива в баке, которое невозможно использовать для полета.

Полезная нагрузка – разность взлетной массы и массы пустого самолета.