- •Аннотация.
- •Содержание
- •(Начальное условие (н.У.)),
- •1.2. Управляемость движения.
- •2.1. Аэродинамический момент тангажа в установившемся прямолинейном полете.
- •2.2. Момент тангажа от тяги двигателя
- •2.6.1. Усилие на штурвале
- •2.6.2. Балансировка вс в установившемся горизонтальном полете
- •2.6.3. Балансировка вс в установившемся криволинейном движении в вертикальной плоскости
- •2.6.4. Особенности продольной балансировки при взлете и посадке
- •2.6.5. Диапазон допустимых центровок и требования к выбору параметров горизонтального оперения
- •25.161. (С) Продольная балансировка должна обеспечиваться в следующих условиях:
- •25.173. Продольная статическая устойчивость.
- •3.1. Аэродинамические моменты крены и рыскания
- •3.2 Статическая устойчивость в боковом движении
- •3.3 Балансировка вс в установившемся боковом движении.
- •3.3.2 Балансировка с отказавшим двигателем
- •3.3.3. Балансировка вс в установившемся криволинейном пространственном
- •4.1.1. Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами классическим методОм. Теоремы а.М. Ляпунова об устойчивости
- •4.1.2. Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами операторным методом
- •5. Динамика продольного возмущенного движения вс
- •5.1. Собственное продольное возмущенное движение вс. Условия устойчивости опорного движения
- •5.2 Выделение быстрой и медленной составляющих продольного возмущенного движения
- •5.2.1. Собственное продольное короткопериодическое возмущенное движение вс. Условия устойчивости опорного движения.
- •5.2.2 Собственное продольное длиннопериодическое возмущенное движение вс. Условия устойчивости опорного движения
- •6.1 Уравнения бокового возмущенного движения
- •6.2 Устойчивость в боковом возмущенном движении.
- •6.3Передаточные функции в боковом возмущенном движении
- •6.4.2. Реакция вс на отклонение руля направления
- •7. Особенности динамики пространственного движения
- •7.3. Штопор
- •Лекция 13.
- •1. Автоматическое управление траекторией
- •2. Управление траекторным движением по командному прибору
- •3. Автоматическая стабилизация параметров движения
- •Литература
- •Вопросы к коллоквиуму по курсу «Устойчивость и управляемость транспортных воздушных судов»
2.6.2. Балансировка вс в установившемся горизонтальном полете
Определим угол (или ), перемещение , потребные для балансировки ВС в установившемся (V=const) горизонтальном полете (Н=const, =0) полете. Приравнивая нулю (2.24) при , получим при
, (2.36)
где при . (см. рис. 16) (примем постоянной, не зависящей от изменения ).
Аналогичная зависимость имеет место при изменении . Полный коэффициент с учетом изменений и будет
. (2.37) Принимая во внимание (2.11) и (2.12)
. (2.38)
С учетом этих соотношений, а также выражения (2.37), получаем
, (2.39)
где коэффициенты эффективности стабилизатора и руля высоты определяются при постоянном значении по формулам
(2.40)
Из (2.39), принимая приближенно ; определим балансировочное отклонение руля высоты
(2.41)
а потребное балансировочное отклонение штурвала, учитывая, что ,
(2.42)
Типовые балансировочные зависимости (кривые, диаграммы) приведены на рис.17.
Кроме приведенных характеристик, на управляемость ВС большое влияние оказывают производные Их значения должны отвечать естественным рефлексам пилота и обращение управления (на рис. 17 обозначено пунктиром) не допускается.
2.6.3. Балансировка вс в установившемся криволинейном движении в вертикальной плоскости
В отличие от режима горизонтального полета (см. раздел 2.5, когда принимались: ) в установившемся криволинейном движении (в окрестности некоторого режима горизонтального полета) и с учетом (2.25), (2.26) его можно представить в виде
(2.43)
где с учетом (2.37), (2.38)
Выразим в зависимости от . для этой цели воспользуемся приближенными соотношениями
и соответственно приращение можно выразить как функцию приращения
,
откуда
. (2.44)
Подставляя выражение для в (2.43), получим условие балансировки ( ) в криволинейном движении с и изменением перегрузки на величину (при малом изменении от режима горизонтального полета)
(2.45)
где определяются соотношениями (2.40).
Из этого уравнения определим балансировочное значения угла отклонения руля высоты, потребное для криволинейного полета с , в малой окрестности заданного опорного режима горизонтального полета ( )
(2.46)
Дифференцируя по (учитывая, что ≈ -1), получаем
(2.47)
Тогда (2.46) можно представить в виде
, (2.48)
где определяются по (2.41).
Потребные для балансировки отклонения штурвала (ручки) управления рулем высоты в установившемся криволинейном полете определяется из (2.42), принимая во внимание (2.48)
(2.49)
где
. (2.50)
Заметим, что в случае использования автомата продольного управления вместо следует использовать - степень статической устойчивости по перегрузке при фиксированном штурвале.
Производная - называется коэффициентом расхода штурвала на перегрузку (фактически, для изменения перегрузки на единицу) при , и фиксированном руле высоты (фиксированном рычаге управления, если вместо использовать ).
Усилие на штурвале для балансировки в криволинейном полете аналогично можно представить в виде
, (2.51)
где - приращение усилия на штурвале по сравнению с потребным для горизонтального полета (2.35). Для ВС с НБУ выражение (2.51) чаще представляют в другой форме
(2.52)
где - называется коэффициентом расхода усилий на перегрузку. Типовые балансировочные кривые , представлены на рис. 18.
АП-25. (А). На режимах полета и конфигурациях ВС, рекомендованных руководством по летной эксплуатации (РЛЭ), в диапазоне перегрузок до , установленных РЛЭ, и балансировке по условиям в установившемся прямолинейном полете, производные должны быть отрицательными и по абсолютной величине рекомендуется не менее 10 кгс, - не менее 5 см. Усилия на штурвале, потребные для создания до срабатывания сигнализации о приближении к сваливанию в конфигурации, рекомендованный РЛЭ для полета по маршруту, при балансировке ВС по усилию в исходном режиме прямолинейного полета, рекомендуется по абсолютной величине не менее 25 кГс.
(В) На режимах полета и при конфигурациях ВС, рекомендованных РЛЭ, при балансировке ВС по усилиям в исходном режиме прямолинейного полета, производные должны быть отрицательными до перегрузки . При дальнейшем уменьшении перегрузки до или до достижения , установленной РЛЭ, если , либо до перегрузке, соответствующей полному отклонению штурвала «от себя», допускается изменение знака производных . В этих случаях уменьшение усилий на штурвале не должно превышать 30% от их максимальной величины. На минимальной достигнутой перегрузке усилия в продольном управлении должны превышать усилия трения в системе продольного управления не менее, чем в три раза.
(С). Перекрестные связи не должны вносить (по оценке пилота) особенностей, затрудняющих пилотирование.