Материалы к динамике полёта с формулами++++. Система уравнений движения Углы, определяющие положение летательного аппарата относительно вектора скорости Угол атаки
 Скачать 1.48 Mb.
|
|
5. Маневренные характеристики самолета 1.
Разгон – торможение (приемистость) в горизонтальном полете. 2. Искривление траектории за счет перегрузки  в вертикальной плоскости (горка, планирование, петля Нестерова, вход в пикирование …).3. Выход на динамический потолок 4. Вираж (правильный вираж, координированный разворот) – с постоянными углом крена, высотой и скоростью полета; угол скольжения  .Динамический потолок  Динамический потолок достигается в ходе быстрого набора высоты при уменьшении скорости полета.
Если в т.А перевести двигатели на номинал (с крейсерского режима,  ) и создать перегрузку  (для неманевренных самолетов ), то самолет интенсивно пойдет вверх с уменьшением скорости. Динамическим потолком является т.Б, где скорость уменьшится до  для данной полетной массы, ,где  берется по нормам.Реальная траектория полета имеет вид: Самолет на короткое время может выйти выше области полета, если нет других ограничений (например,  в фюзеляже).
5.2. Правильный вираж в горизонтальной плоскости 1.
Центростремительная сила, направленная к центру виража создается за счет наклона подъемной силы при крене самолета на угол . Из рисунка следует:  .Центростремительное ускорение, возникающее при вираже  равно  , где – скорость полета, – радиус виража; и также равно  .
Приравняв два последних выражения, определяем радиус виража :   .2. Вертикальная составляющая подъемной силы  стала меньше  . Чтобы не терять высоту нужно увеличить угол атаки (  ).Тогда  ,  , т.е. создается перегрузка  : .3. Чтобы сохранить  , нужно увеличить режим двигателей  .Характеристики устойчивости и управляемости (ХУУ) ⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒
1. Самолет рассматривается как физическое тело, а не как материальная точка. 2. К уравнениям движения добавляется уравнение моментов сил, действующих на самолет. 3. При вращении самолета вокруг центра масс в уравнение моментов добавляется слагаемое, учитывающее собственное демпфирование. 4. Движение самолета складывается из двух движений: – опорное – рассмотренное выше движение центра масс по траектории; – возмущенное – возникающее при возникновении вращательного движения самолета относительно центра масс под действием возмущений или управлений. 5. В процессе возмущенного движения (  ) принимаем, что параметры опорного движения не изменяются, т.е.  ,  .
6.1. Исходные уравнения (1) – (13) изменяются:
Также добавляются три уравнения: 2.  ,3.  ,4.  .
При оценке динамических ХУУ различают два движения: 1. коротко-периодическое (изменяются  (за 3-5с)); 2. длинно-периодическое (изменяются  (за 80-100с), причем приращения  малы по сравнению с соответствующими величинами опорного движения).Далее рассматривается только продольное движение относительно оси Z. Поскольку добавлено новое уравнение моментов 2 (продольный момент относительно оси Z – ), рассмотрим подробнее структуру его правой части:      – фокус без Г.О., условно считаем, что:если  , то  ;если , то  .
 Добавим горизонтальное оперение:  Выразим через  самолета: ,где  – коэффициент торможения потока в зоне Г.О. – статический момент Г.О.
В таблице приведены статические данные касательно величин параметров Г.О.:
Обычно в нормальной схеме на Г.О. располагается руль высоты, кроме того, угол атаки Г.О. не равен углу атаки самолета, поэтому пишут:  или, принимая  (определяется статистически),  .
При определении  нужно учитывать угол установки  и угол скоса потока за крылом  для нормальной схемы самолета.Известно также, что  , кроме того, обозначим  , тогда: .Запишем суммарный  самолета:
    .Полагая, что  , получаем: ,
 – сдвиг фокуса назад при установке Г.О., обеспечивающий статическую устойчивость самолета. – суммарный фокус самолета.
 Полученные соотношения могут использоваться для оценки статической устойчивости самолета как его способности создавать моменты, направленные на возвращение самолета к исходному равновесному состоянию в первый момент после действия возмущения, что отражается характеристикой момента тангажа  при некоторой центровке .
Условие продольной статической устойчивости: при увеличении создается пикирующий момент. То есть если момент направлен на уменьшение угла атаки , самолет статически устойчив. В фокусе  приложена часть подъемной силы самолета, зависящая от угла атаки . Эта сила обеспечивает устойчивость.Центр масс  определяется компоновкой самолета, положением полезной нагрузки. Для гражданских самолетов обычно центр масс находится впереди фокуса, т.е. разность  . Это запас статической устойчивости.
т.е. запас устойчивости имеет тенденцию к уменьшению за счет работы автоматической системы управления. Как правило, самолет без горизонтального оперения неустойчив. По «нормальной» схеме (горизонтальное оперение сзади) спроектированы 95% самолетов.  на устойчивость не влияет. |
