вернуть самолет в сторону скольжения, должен быть уравновешен путевым моментом Му«Ъю для этого руль отклоняется против скольжения..Наконец, при скольжении возникает боковая аэроди намическая сила Z= 2?$, которая будет искривлять траекторию в сторону отставшего полукрыла. Чтобы сохранить прямолиней ность полета, эту силу необходимо уравновесить составляющей веса С? sin у, для чего самолет накреняют на скользящее полу крыло.
Рис. 9.3. Балансировочная диаграмма само лета для прямолинейного полета со сколь жением
Чтобы найти значения углов Зн , 8Э и у, потребные для балан сировки самолета при заданном угле j3, из уравнения (9.2-2) на ходится балансировочное отклонение руля направления оп , кото рое затем подставляется в уравнения (9.2-1) и (9.2-3). В резуль тате получаем:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(9.3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
Заметим, что углы §н , |
8Э и у |
пропорциональны углу |
|
сколь |
жения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Совмещенные |
графики |
|
зависимостей |
(9.3) называют |
б а л а н |
с и р о в о ч н о й |
д и а г р а м м о й |
с а м о л е т а д л я п р я м о л и |
н е й н о г о |
п о л е т а |
со |
с к о л ь ж е н и е м |
(рис. 9.3). |
|
|
Частнйе |
производные |
в уравнениях |
(9.2) |
являются функциями |
числа М и угла атаки. Следовательно, каждому режиму |
|
полета |
соответствует своя балансировочная диаграмма. Обычно |
такая |
диаграмма |
строится |
для |
|
режима |
посадочного снижения. |
Если |
предполагается |
применять |
скольжение |
при |
выполнении |
типорш |
маневров на других режимах полета, то, чтобы выявить возмож ности самолета, в процессе подготовки к таким полетам целе сообразно построить балансировочные диаграммы для требуемых режимов. Поскольку зависимости 8И, 8Э и tgy от угла скольжения примерно линейны и их графики проходят через начало коорди нат, то для каждого параметра достаточно вычислить одну точку.
Имея балансировочную диаграмму, легко определить распо лагаемые углы скольжения и крена. Они ограничиваются предель ными отклонениями элеронов или руля направления.
Рис. 9.4. Балансировка |
самолета при несбросе |
одной |
подвески |
Необходимость отклонения рулевых поверхностей для боковой балансировки возникает и в тех случаях, когда по каким-либо причинам нарушается собственная симметрия самолета. Наиболее характерными из таких случаев являются несимметричное рас пределение грузов при несбросе одной из парных внешних подве
сок |
и остановка |
(отказ) |
одного |
из двигателей, |
расположенных |
на |
крыле. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В первом |
случае |
(рис. 9.4) |
на |
самолет действуют дополнитель-* |
ный |
момент |
крена |
|
Mxn |
— Gnz„, |
коэффициент |
которого |
tnXn~ |
— ~jf~ |
обратно пропорционален |
скоростному |
напору |
(квадрату |
скорости), и дополнительный путевой момент сопротивления |
не- |
сброшенной подвески |
Myn |
= ~-Qnza |
=—cxJlqSuZn, |
коэффициент кото- |
|
|
|
|
S„ |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рого туп |
=— |
схп |
-jfZu |
изменяется |
при |
изменении |
режима полета |
только за |
счет зависимости |
схи(М). |
|
|
Муп |
|
|
Естественно, что для уравновешивания момента |
потребует- |
ся |
дополнительное |
отклонение |
руля |
направления |
Дон = |
— |
в сторону полукрыла, с которого подвеска сброшена. Дополнитель
ное отклонение элеронов Д8Э |
должно обеспечить уравновешивание |
поперечного момента Мха и |
приращения поперечного момента |
АЛ1Х |
= Ж*н 48н , обусловленного дополнительным отклонением руля. |
Оба |
эти момента направлены |
в сторону полукрыла с несброшен- |
ной подвеской. Следовательно, дополнительное отклонение элеро нов будет
Добавив углы Д8Н и Д5Э к выражениям (9.3), можно построить балансировочные диаграммы для прямолинейного полета с несим
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
метричным грузом. Пример |
такой диаграммы при несбросе |
под |
|
|
|
вески с правого полукры- |
|
т |
|
ла |
показан на |
рис. 9.4. |
|
|
|
|
Необходимо |
помнить, |
|
|
|
что |
с |
уменьшением |
ско |
|
|
|
рости коэффициент т-ха |
|
|
|
интенсивно возрастает, со |
|
|
|
ответственно |
увеличива |
|
|
|
ется |
и |
балансировочное |
|
|
|
отклонение элеронов. Не |
|
|
|
симметричное |
нагружение |
|
|
|
самолета, |
едва |
заметное |
|
|
|
на больших скоростях по |
|
|
|
лета, |
на |
посадке |
может |
|
|
|
потребовать |
отклонений |
|
|
|
элеронов, |
превышающих |
|
|
|
располагаемые. |
Поэтому |
|
|
|
летчик |
должен |
|
четко |
|
Рис. 9.5. Балансировка самолета |
при выклю |
знать, |
с |
какими |
несим |
|
метричными |
вариантами |
|
чении одного двигателя |
|
|
|
подвесок посадка |
данного |
|
|
|
|
|
|
самолета |
возможна. |
Выключение двигателя равносильно нагружению самолета на правленной назад силой, численно равной сумме тяги Р этого дви
гателя непосредственно перед выключением и сопротивления |
AQ |
его проточной |
части |
(рис. |
9.5). |
Путевой |
момент |
неуравновешен |
ной силы Мур— |
(P + AQ)zP |
направлен в |
сторону |
остановленного |
двигателя. Включая коэффициент этого момента |
ту р |
«= •• ^ |
в |
уравнение (9.2-2), можно рассчитать и построить |
балансировоч |
ную диаграмму |
(рис. |
9.5) |
для |
прямолинейного полета |
с несим |
метричной тягой. Из диаграммы |
следует, что возможно |
множество |
вариантов балансировки самолета в этих условиях. Возможен по лет без скольжения (рис. 9.5, вариант 1). В этом случае момент Mv Р полностью уравновешивается рулевым моментом Мъу»ЬкЬ для чего
требуется достаточно большое отклонение руля направления ,8Я i в сторону работающего двигателя. При этом возникает попереч ный момент Мх«ЬаЬ направленный в сторону остановленного дви гателя, который необходимо парировать отклонением элеронов на
|
|
|
|
|
|
|
|
|
угол |
5Э1 в сторону работающего двигателя (на |
полукрыле с оста |
новленным |
двигателем — вниз). Боковая |
сила, |
обусловленная |
от |
клонением руля направления, направлена в сторону |
неработаю |
щего |
двигателя. |
Для ее компенсации |
необходим |
угол крена |
r i |
на работающий |
двигатель. |
|
|
|
|
|
При скольжении на остановленный двигатель (вариант 2) мо |
мент |
AfPp2 |
будет складываться с моментом |
MvP |
и |
потребуется |
еще больший угол 8Н2 отклонения руля. Однако при этом боковые силы и поперечные моменты, обусловленные отклонением руля и скольжением, будут направлены в противоположные стороны. Это
позволяет уменьшить углы уг |
и &э2- ^ примере, показанном на |
рис. 9.5, полет с остановленным |
двигателем возможен (по |
запасу |
угла 8н) даже при нулевом крене. |
|
При скольжении на работающий двигатель (вариант'3) |
балан |
сировочное отклонение элеронов 5э з в сторону работающего двига теля и угол крена уз н,а работающий двигатель увеличиваются, но уменьшается отклонение руля направления.
Вариант балансировки самолета при отказе двигателя следует выбирать так, чтобы запас углов 8Н и Ь3 был достаточным для устранения случайных отклонений и выполнения необходимых эволюции.
§ 9.2. Боковая балансировка самолета при нарушениях
симметрии крыла
Любое производство, и прежде всего серийное, немыслимо без определенных технологических допусков. Следовательно, симме тричность самолета относительна. Левое и правое полукрылья всегда несколько различаются по форме профиля и установочному углу. Значит, и коэффициенты их подъемных сил не строго оди наковы.
Пусть за счет асимметрии крыла коэффициенты подъемных сил его половин различаются на величину Асуас. Тогда разность подъ-
емных сил полукрыльев |
составит А Ка с = &су а с -у- Ц\ ее момент от |
носительно |
продольной |
оси самолета |
будет |
|
|
|
МхК*=ЬУ^ |
= Ьсук-~яг„ |
(9.4) |
где 2Д — поперечная координата |
центра |
давления полукрыла. |
Если летчик не будет этому препятствовать, то под действием |
момента |
Мхас |
самолет |
кренится |
в сторону полукрыла, |
имеющего |
худшие |
несущие свойства, и начинает скользить в эту же сторону. |
В процессе |
скольжения |
появятся |
поперечный и путевой |
моменты. |
