Файл: Цейтлин Г.М. Аэродинамика и динамика полета самолета с ТРД учебник.pdf

отклонения стабилизатора на кабрирование. Если такие измене­ ния т2о и m'f происходят в начале области волнового кризиса, они способствуют образованию «ложки».

Характерный для самолетов с рулем высоты положительный коэффициент т г 0 на сверхзвуковых режимах полета сохраняется. В сочетании с низким значением коэффициента эффективности руля т/ = т'?п„ он дает крутой подъем балансировочной диа­ граммы и большую положительную ординату ее асимптоты — •

§ 8.3. Влияние эксплуатационных факторов на балансировочную диаграмму самолета

Изменение продольной центровки. Пусть известна балансиро­

неизменном режиме полета потребуется дополнительный угол от­ клонения стабилизатора

знаки Дф и Дл:, совпадают: при сдвиге центра тяжести назад

240

пропорционален коэффициенту су. Чем больше этот коэффициент (чем 'меньше число М полета), тем сильнее изменяется балансиро­ вочная диаграмма при изменении центровки.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что чем больше цен­ тровка, тем меньше запас центровки, больше относительные изме­ нения xF — хт в начале области волнового кризиса и, следова­ тельно, ярче выражена «ложка» на балансировочной диаграмме самолета.

Изменение полетного веса. Подставляя в уравнение баланси­ ровочной диаграммы (8.2-1) выражение потребного коэффициента подъемной силы (7.3), получим

рактерно, что изменение веса, как и изменение центровки, оказы­ вает большее влияние на течение балансировочной диаграммы в области малых чисел М: здесь больше коэффициенты сут.а, непо­ средственно зависящие от веса. Увеличение запаса центровки и снижение эффективности стабилизатора при переходе через ско­ рость звука усугубл'яют влияние веса на течение балансировочной диаграммы самолета (рис. 8.6).

241

Изменение высоты полета. Как видно из развернутого' уравне­ ния балансировочной диаграммы (8.5), при изменении высоты по­ лета от Hi {рн = Р\) ДО # 2 (Ры = Р2) Для балансировки самолета на неизменном числе М стабилизатор нужно дополнительно откло­ нить на угол

Перестановка стабилизатора. Наряду со своим основным преи­ муществом— значительно большей эффективностью, чем у руля высоты, управляемый стабилизатор имеет и существенные недо­ статки, о чем будет сказано далее. Поэтому на некоторых даже сверхзвуковых самолетах, целевым назначением которых не преду­ сматривается энергичное криволинейное маневрирование, продоль­ ное управление осуществляется рулем высоты, а стабилизатор делается переставным и используется как дополнительное средство продольной балансировки.

Рулевой момент переставного стабилизатора при любом фикси­ рованном угле <р можно рассматривать как часть момента М2 о- Исходя из этого уравнению (8.2-2) в данном случае можно при­ дать вид

242.

откуда следует, что отклонение стабилизатора уменьшает балан­ сировочный угол отклонения руля на величину

(имеется в виду, что стабилизатор переставляется в ту сторону, куда был отклонен руль).

Для оценки возможностей и анализа особенностей баланси­ ровки самолета с таким «двойным» управлением обычно строятся балансировочные диаграммы 8П (М) при двух крайних положениях стабилизатора и диаграмма ср(М) при ов = 0.

Изменения режима работы силовой установки. В установив­ шемся горизонтальном полете тяга силовой установки должна уравновешивать лобовое сопротивление' самолета. Поэтому каж­ дому режиму (Н, V) такого полета соответствует вполне опреде­ ленный режим работы двигателя и вполне определенный коэффи­ циент продольного момента т г Р , который можно добавить в урав­ нение балансировочной диаграммы самолета. Тогда она примет вид

силовой установки потребуется дополнительное отклонение стаби­ лизатора на угол

на кабрирование при т2Р<0 и на пикирование при т г Р > 0 . Горизонтальный полет может быть и неустановившимся. Для

разгона самолета летчик увеличивает тягу, а для торможения уменьшает ее. Чтобы летчик мог оценить особенности баланси­ ровки в таких случаях, в технической документации самолетов, имеющих большие значения коэффициента тг Р, приводятся либо балансировочные диаграммы при основных режимах работы дви­ гателя (малый газ, номинал, максимал, форсаж), либо баланси­ ровочные диаграммы для установившегося горизонтального по­ лета, а к ним — вспомогательные графики Дф (М, Н), позволяю­ щие определять дополнительные отклонения стабилизатора, обу­ словленные моментом МгР на указанных режимах.

§ 8.4. Шарнирный момент руля высоты и усилие на ручке

управления самолетом

Часть аэродинамической нагрузки горизонтального оперения, распределенная по площади руля высоты (рис. 8.8), сводится к не­ которой равнодействующей, нормальная составляющая Ув которой

243

При фиксированном числе М полета в условиях плавного об­ текания коэффициент т ш в примерно пропорционален углам аг .0 и 8В:

Обе частные производные обычно отрицательны (рис. 8.8). Чтобы руль высоты оставался в.заданном положении, в системе

продольного управления необходимо создать усилие, момент кото­ рого уравновешивал бы шарнирный момент руля. В простейшем случае необходимое усилие Рв непосредственно на ручке (штур­ вале) управления создает сам летчик (рис. 8.9).

Пусть летчик, прикладывая к ручке управления силу Рв, пере­ местил ее на малое расстояние dxB. Если не учитывать небольшие потери энергии на преодоление трения в системе управления ру­ лем, то работа Pudx, выполненная летчиком, численно равна ра-

244