ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 0
|
Продольный |
управляющий момент |
M ? |
( & і> |
) |
|
|||||
|
Так как фокус летательного аппарата re совпадает с |
||||||||||
центром |
масс, то |
для обеспечения |
полета |
летательного |
аппарата |
||||||
при |
оі |
= conç>t |
необходимо |
создать |
момент, |
уравновешивающий |
|||||
(Тіі |
( °L ) , Это достигается |
отклонением |
органов |
управления аа |
|||||||
угол |
Se |
, в результате чего возникает сил?, |
У |
( |
и |
||||||
момент |
относительно центра |
масс |
М% |
( |
) , |
называемый |
|||||
продольным управляющим моментом. |
Величина этого |
момента равна |
|||||||||
|
|
= т \ |
^ |
s L |
, |
|
где Г Л х = С у ^ ^ ^ " ^ |
f . ^ r - ^ ^ |
- _ производная |
от коэффициен |
|||
|
|
та момента |
тангажа |
п о у г л у |
||
|
|
отклонения |
органа |
управления. |
||
Следовательно, |
причиной |
образования |
момента |
|
||
является несимметричное обтекание органов управления, вызван
ное |
их |
отклонением. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Демпфирующий |
момент |
тангажа |
|
|
) |
|
||||
|
Пусть |
летательный аппарат |
совершает |
полет |
со скоростью |
|||||||
V«»» |
и |
одновременно |
вращается |
вокруг |
оси |
OZ ^ с |
угловой ско |
|||||
ростью |
U^i |
. В |
этом случае |
каждая точка |
поверхности элемен |
|||||||
тов планера приобретает дополнительную скорость, |
направленную |
|||||||||||
перпендикулярно |
к |
радиус - |
вектору |
Z |
, |
соединяющему э т у |
||||||
точку |
с центром |
масс (рис. |
8.18) |
и |
равную |
|
|
|||||
Вследствие этого углы встречи потока с отдельными элементами поверхности (местные углы атаки) будут отличаться о т угла
атаки, определяемого скоростью поступательного движения.
> |
379 |
Изменение местных углов атаки приводит к появлению допол |
|||||||||||
нительных аэродинамических сил, которые можно привести к |
|||||||||||
равнодействующей |
У |
( ^ъ), |
приложенной |
в центре |
масс и |
||||||
моменту |
М г ( LVt). |
Сила |
У |
( |
мала по величине и ее |
||||||
не учитывают |
при |
определении |
подъемной силы. Однако |
момент |
|||||||
Мг( |
|
) существенно |
влияет |
на |
динамические свойства |
лета |
|||||
тельного |
аппарата |
и им нельзя пренебрегать. Схема |
образова |
||||||||
ния |
момента |
M г |
( |
|
показана на рис. |
8.18. В |
этом при |
||||
мере |
при вращении летательного |
аппарата |
по часовой стрелке |
||||||||
в его передней части местные углы атаки уменьшаются, а в |
|||||||||||
кормовой - увеличиваются. Возникающие местные элементарные |
|||||||||||
силы |
Д У |
( (Л)г) |
приводят |
к |
образованию момента, |
направленного |
|||||
против вращения. Следовательно, |
момент тангажа, обусловленный |
||||||||||
вращением летательного аппарата, всегда препятствует вращению.
Комент тангажа, |
обусловленный вращением летательного |
|
||||
а п п а р а т а |
вокруг оси 0ЕІ |
и всегда |
препятствующий |
вращению, |
н а |
|
зывается |
продольным |
демпфирующим |
моментом. |
|
|
|
Демпфирующий момент |
способствует затуханию |
колебаний, |
в о з |
|||
никающих при отклонении летательного аппарата от положения рав новесия или при переходе от одного положения равновесия к
другому.
Величина демпфирующего |
момента MjC |
пропорциональ |
на угловой скорости вращения |
^ і : |
|
Т а к к а к знаки демпфирующего |
момента и угловой |
скорости |
всегда" противоположны, то производная П7 г |
всегда отрица |
|
тельна. Ее величина зависит |
от геометрических характеристик |
|
элементов планера, удаления несущих поверхностей от центра
масс, числа |
M«, и других |
факюров. |
|
|
|
|
||
|
Момент |
тангажа М г ( |
с ^ ) . |
|
|
|
|
|
|
Момент тангажа возникает также при неустановившемся |
|||||||
движении летательного аппарата. К числу основных причин |
||||||||
появления этого момента относится запаздывание скоса |
потока |
|||||||
за крылом (оперением). До сих пор рассматривалось |
установивше |
|||||||
еся |
движение |
летательного |
аппарата, |
при котором |
кинематиче |
|||
ские |
параметра движения |
( |
Ѵ«о, оі , |
ß |
, "о л и>і и |
т . д . ) |
||
оставались постоянными. |
|
|
|
|
|
|
||
|
В действительности движение летательного аппарата явля |
|||||||
ется |
неустановившимся, |
при котором |
эти |
параметры |
изменяются |
|||
с течением времени. При определении аэродинамических характе ристик при неустановившемся движении используют гипотезу стационарности, то есть полагают, ъчо аэродинамические силы и
моменты, действующие на |
летательный аппарат в |
момент |
времени |
||
t |
определяются кинематическими |
параметрами |
в данный |
момент |
|
времени. Но в некоторых |
случаях |
гипотеза стационарности |
|||
неприменима. Одним из них является запаздывание скоса потока за впереди расположенной несущей поверхностью. Так, если угол
атаки |
оі |
|
изменяется |
во |
времени, |
то |
в |
соответствии |
с |
измене |
|||
н и е м ^ ^ ) |
изменяется |
и |
угол |
скоса |
потока |
8 |
( t ) . Но |
|
поток,, |
||||
отклонившись на угол fYi^/ДОСтигает позади расположенную |
|||||||||||||
несущую поверхность |
не мгновенно, а через промежуток |
|
времени |
||||||||||
A t |
* у — |
, где |
|
ЭС |
- |
расстояние |
между |
несущими |
|
поверх |
|||
ностями. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Следовательно, |
|
при |
определении |
аэродинамических |
харак— |
|||||||
теристик |
позади расположенной несущей |
поверхности в |
моментг |
||||||||||
381
времени t о |
величина |
угла |
скоса потока должна |
соответство |
вать времени |
t 0 - д і |
. Как |
известно величина |
подъемной |
силы руля (нормальная схема), стабилизатора (схема с поворот
ным крылом) и крыла (схема "УТКА") зависит от £ , следова
тельно оудет зависеть от è и момент тангажа.
Величина подъемной силы, обусловленной запаздыванием скоса потока, обычно небольшая и ею пренебрегают. Но,так; как
позади расположенные |
несущие поверхности располагаются на знат |
||
читальном расстоянии |
от центра масс, то момент тангажа, |
созда |
|
ваемый этой СИЛОЙ, иногда учитывают. Величина |
этого момента |
||
пропорциональна скорости изменения угла атаки |
Ы. ~ |
: |
|
Таковы |
основные |
причины образования момента |
тангажа |
||||
s выражения |
его |
составляющих. |
|
|
|
||
.Аналогичные причины и составляющие имеет и момент |
|||||||
рыскания |
М</ , |
однако |
его величина |
будет определяться сле |
|||
дующими параметрами: углом рыскания |
ß |
, углом |
отклонения |
||||
органов |
управления |
, находящихся в |
вертикальной плоо- |
||||
кости симметрии, угловой скоростью вращения |
и произ |
||||||
водной ß |
. |
|
|
|
|
|
|
Выражения для составляющих момента рыскания аналогич |
|||||||
ны соответствующим составляющим момента |
тангажа. |
|
|||||
382
§ 8 . I I . Момент крена и причины его возникновения
Момент крена также можно представить в виде суммы
|
М х |
s |
[и)х) г |
Мх[$э) |
|
*• Мзс ко |
|
|
|||
Рассмотрим основные причины, обуславливающие его |
|
||||||||||
возникновение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а ) Поперечный |
демпфирующий момент |
М а |
( |
uûx) |
|
|
|||||
При вращении летательного аппарата вокруг |
оси |
О х . |
|||||||||
с угловой |
скоростью |
возникает момент крена Мх( |
и^х), |
||||||||
природа которого такая же, как |
и у |
момента |
М г |
( ^ ) . |
|
||||||
Действительно, |
при вращении летательного |
аппарата |
|
||||||||
вокруг оси |
0 3 ^ ( р и с . 8.19) |
каждому |
элементарному |
участку |
|||||||
несущей поверхности сообщается дополнительная скорость |
|
||||||||||
Ѵуі я * <Аг Ii) перпендикулярная оси |
О З ^ . Приращение |
с к о |
|||||||||
рости приводит к изменению местных углов атаки |
элементарных |
||||||||||
участков несущей поверхности на величину |
|
|
|
|
|||||||
Местные |
приращенгч угла |
атаки |
àoli |
переменны |
по |
р а з |
|||||
маху несущей поверхности и пропорциональны удалению от оси
вращения (координаты Ъ1 \ причем, |
приращения |
àdi |
|
с |
одной |
|||
стороны несущей поверхности положительны, а с другой |
- |
|
||||||
отрицательны. Так, например, при вращении летательного |
а п п а |
|||||||
рата по часовой стрелке (рис. 8.19) |
у |
левой консоли |
Д°^« |
|||||
отрицательные, а у правой - положительные. В результате |
|
|||||||
изменения местных углов атаки на левой и правой консолях |
||||||||
крыла |
возникают подъемные силы У |
( |
^ х ) . |
равные |
п о |
величи |
||
не, но |
противоположно направленные |
- |
п а р а |
с и л . З а |
счет |
э т о й |
||
пары сил возникает поперечный демпфирующий момент |
M j ( u ) a t ) |
|||||||
всегда |
направленный против вращения. Величина |
М х |
( |
^х,) |
||||
'383