- •Учебное пособие по аэродинамике
- •Классификация летательных аппаратов
- •Атмосфера земли
- •Физические свойства воздуха
- •Параметры воздуха
- •Стандартная атмосфера
- •Тема 1.2. Основные законы движения газов Понятие воздушного потока
- •Пограничный слой
- •Основные законы аэродинамики
- •Закон Бернулли.
- •Тема 1.3. Аэродинамические силы Основные части самолета
- •Геометрические характеристики крыла
- •Форма крыла в плане
- •Геометрические характеристики крыла в плане
- •Обтекание тел воздушным потоком
- •Полная аэродинамическая сила
- •Подъемная сила крыла
- •Лобовое сопротивление крыла
- •Аэродинамическое качество крыла
- •Поляра крыла
- •Аэродинамические силы летательного аппарата
- •Механизация крыла
- •Закрылки.
- •А) поворотные; б) щелевые поворотные; в) выдвижные; г) двухщелевые; д) двухзвеньевые.
- •Предкрылки.
- •Тема 1.4. Силовая установка самолета Общая характеристика воздушных винтов
- •Геометрические характеристики винта
- •Скорости движения элементов лопасти
- •Угол атаки элементов лопасти
- •Аэродинамические силы лопасти и винта
- •Аэродинамические силы винта
- •И крутящий момент двигателя
- •Соответствие винта двигателю
- •Режимы работы винта
- •Характеристики силовой установки
- •В зависимости от скорости полета
- •Винты изменяемого шага
- •Тема 1.5. Основы аэродинамики больших скоростей Понятие звука
- •Особенности движения сжимаемого газа
- •Волновое сопротивление
- •Зависимость аэродинамических коэффициентов от числа Маха
- •Аэродинамические формы скоростного самолета
- •Раздел II динамика полета
- •Тема 2.1. Режимы горизонтального полета
- •В горизонтальном полете
- •Характеристики горизонтального полета
- •Влияние высоты на горизонтальный полет.
- •Влияние угла атаки на горизонтальный полет.
- •Кривые Жуковского
- •Первые и вторые режимы горизонтального полета
- •Наивыгоднейшие режимы полета
- •Тема 2.2. Равновесие и балансировка ла Понятия и условия равновесия
- •Центр тяжести самолета
- •Центровка самолета
- •Средняя аэродинамическая хорда крыла
- •Продольное равновесие и балансировка самолета
- •Поперечная балансировка
- •Путевая балансировка
- •Тема 2.3. Устойчивость самолета Понятие устойчивости
- •Продольная устойчивость самолета
- •Поперечная устойчивость самолета
- •Поперечная устойчивость на больших углах атаки
- •Путевая устойчивость самолета
- •Тема 2.4. Управляемость самолета Понятие управляемости
- •Продольная управляемость
- •Поперечная управляемость
- •Путевая управляемость
- •Боковая устойчивость и управляемость самолета
- •Аэродинамическая компенсация
- •Компенсации
- •Тема 2.5. Режим подъема самолета
- •Характеристики самолета при подъеме
- •Угол и вертикальная скорость подъема
- •Барограмма подъема и потолок самолета
- •Поляра скоростей подъема самолета
- •Тема 2.6. Режим планирования самолета
- •Характеристики планирования
- •Поляра скоростей планирования
- •Влияние ветра на планирование
- •Тема 2.7. Виражи и развороты самолета Аэродинамические перегрузки
- •Понятие виража самолета
- •Правильный вираж
- •Перегрузки на вираже
- •Скорость, потребная для виража
- •Тяга и мощность, потребные для виража
- •Радиус и время виража
- •Управление самолетом на правильном вираже
- •Спираль
- •Тема 2.8. Режим взлета самолета
- •Элементы взлета
- •Взлетные характеристики самолета
- •Влияние эксплуатационных факторов
- •Тема 2.9. Режим посадки самолета
- •Элементы посадки
- •Посадочные характеристики самолета
- •Влияние эксплуатационных факторов
Тема 2.4. Управляемость самолета Понятие управляемости
Под управляемостью самолета понимается его способность изменять или восстанавливать равновесие под действием отклонения рулей управления.
Управление самолетом состоит из систем управления рулем высоты, рулем направления и элеронами. С помощью проводки управления рули связаны с рычагами управления, находящимися в кабине пилота (Рисунок14.1).
Рисунок 14.1 Управление самолетом:
а) – рулем высоты; б) – рулем направления; в) – элеронами
Так как равновесие рассматривается относительно связанных осей оx1,оy1 и оz1 и подразделяется на продольное, поперечное и путевое, управляемость также изучается в виде продольной, поперечной и путевой.
Поперечная и путевая управляемость объединяются в понятие боковой управляемости.
Поворот и балансировка самолета относительно поперечной оси оz1 осуществляются рулями высоты (или управляемым стабилизатором). Командный рычаг управления рулем высоты и элеронами представляет собой штурвальную колонку 1, Рисунок14.1,а.
При отклонении колонки от себя руль высоты отклоняется вниз. Самолет уменьшает угол тангажа. При отклонении колонки на себя самолет поворачивается на увеличение угла тангажа.
Относительно продольной оси оx1 самолет балансируется и поворачивается с помощью элеронов, отклоняющихся на правом и левом полукрыльях в противоположные стороны. При повороте штурвала 3 вправо правый элерон поднимается, левый – опускается. Самолет кренится вправо.
При повороте штурвала влево происходит поднятие левого элерона и опускание правого. Самолет кренится влево, Рисунок14.1,в.
Относительно оси оy1 самолет балансируется и поворачивается с помощью руля поворота. Управление рулем направления осуществляется с помощью ножных педалей. Если пилот перемещает правую педаль вперед, то руль направления отклоняется вправо. Самолет поворачивается вправо. Если перемещается левая педаль вперед, то руль направления отклоняется влево. Самолет поворачивается влево, Рисунок14.1,б.
Аэродинамический руль представляет собой отклоняющуюся часть крыла, горизонтального оперения или вертикального оперения.
За счет отклонения руля образуется дополнительная аэродинамическая сила на несущей поверхности крыла, стабилизатора или киля, которая создает момент, необходимый для управления самолетом относительно его центра тяжести.
Принцип действия руля основан на изменении кривизны профиля управляющей поверхности (крыла, хвостового оперения), Рисунок14.2.
Рисунок14.2 Принцип действия аэродинамического руля
Отклонение руля приводит к перераспределению давления на неподвижных несущих поверхностях, снабженных рулем.
Показателем управляемости является степень управляемости самолета.
Степень управляемости характеризуется углом, на который повернется самолет при отклонении соответствующего руля на 10.
Самолеты с малой устойчивостью имеют высокую степень управляемости, так как чтобы вывести самолет из положения равновесия относительно какой либо оси, требуется незначительный момент управления, а, следовательно, очень малое отклонение соответствующего руля. Такими самолетами трудно управлять из-за их повышенной чувствительности к управлению.
И, наоборот, самолеты с большой устойчивостью обладают пониженной степенью управляемости. Для управления таким самолетом значительно возрастают потребные углы отклонения руля, возрастают нагрузки в системе управления. По этой причине возможна потеря управляемости.