Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен из нестабильного по своей сути )
Перейти к навигации Перейти к поиску

В авиации ослабленная или отрицательная устойчивость - это тенденция самолета самопроизвольно изменять угол тангажа и крена. Самолет с ослабленной остойчивостью не может быть сбалансирован для поддержания определенного положения, и, когда его нарушают по тангажу или крену, он будет продолжать наклон или крен в направлении возмущения с постоянно увеличивающейся скоростью. [ необходима цитата ]

Это можно противопоставить поведению самолета с положительной остойчивостью, который может быть настроен на полет в определенном положении, которое он будет продолжать поддерживать при отсутствии управляющего воздействия, и, если его нарушить, будет колебаться в простом гармоническом движении на уменьшение масштаба вокруг и, в конечном итоге, возвращение к урезанной позиции. [ необходима цитата ] Положительно стабильный самолет также будет противостоять любому движению крена. Цессна 152 является примером стабильного самолета. Точно так же самолет с нейтральной устойчивостью не вернется в исходное положение без управления, а продолжит крен или тангаж с постоянной (ни увеличивающейся, ни уменьшающейся) скоростью. [ необходима цитата ]

Ранний самолет [ править ]

Ранние попытки полета тяжелее воздуха были отмечены другой концепцией устойчивости, чем та, которая используется сегодня. Большинство авиационных исследователей рассматривали полет так, как если бы он не сильно отличался от передвижения по поверхности, за исключением того, что поверхность была приподнята. Они думали об изменении направления с точки зрения руля направления корабля , чтобы летательный аппарат оставался по существу горизонтально в воздухе, как и автомобиль или корабль на поверхности. Идея преднамеренного наклона или переката в одну сторону либо казалась нежелательной, либо не входила в их мысли. [1]

Некоторые из этих первых исследователей, в том числе Лэнгли , Шанют , а затем Сантос-Дюмон и братья Вуазен , искали идеал «внутренней устойчивости» в очень сильном смысле, полагая, что летательный аппарат должен быть сконструирован таким образом, чтобы он автоматически перекатывался в горизонтальное ( горизонтальное) положение. ) положение после любого нарушения. Они достигли этого с помощью ячеистых крыльев Харгрейва (крылья с коробчатой структурой воздушного змея , включая вертикальные панели) и сильно двугранных крыльев. В большинстве случаев они не включали никаких средств, позволяющих пилоту управлять креном самолета [2] [ требуется страница ]- они могли управлять только рулем высоты и рулем направления. Непредсказуемым эффектом этого было то, что самолет было очень трудно повернуть, не покачиваясь. [2] [ Требуется страница ] [3] Они также сильно пострадали от боковых порывов и бокового ветра при приземлении. [ необходима цитата ]

Братья Райт разработали свой первый двигатель Flyer 1903 года с изогнутыми (опущенными) крыльями, которые по своей природе нестабильны. Они показали, что пилот может сохранять контроль над боковым креном, и для летательного аппарата это был хороший способ разворачиваться - « крениться » или «наклоняться» в поворот, как птица или как человек, едущий на велосипеде. [4] Не менее важно то, что этот метод обеспечит восстановление после того, как ветер наклонит машину в сторону. Хотя он использовался в 1903 году, он не стал широко известен в Европе до августа 1908 года, когда Уилбур Райт продемонстрировал европейским авиаторам важность скоординированного использования.руля высоты, руля направления и управления креном для эффективных поворотов. [ необходима цитата ]

Вертикальное положение крыла [ править ]

Вертикальное расположение крыла изменяет устойчивость самолета к крену.

  • Самолет с «высоким» положением крыла (т.е. установленным на верхней части фюзеляжа) имеет более высокую устойчивость к крену. Например, Cessna 152 .
  • Самолет с «низким» крылом (т. Е. Под фюзеляжем) имеет меньшую устойчивость к качению. Пайпер Пауни использует «низкий» крыло.

Нестабильный самолет [ править ]

Современные военные самолеты, особенно малозаметные (" малозаметные ") конструкции, часто демонстрируют нестабильность из-за своей формы. Локхид F-117 Nighthawk, например, использует весьма нетрадиционный фюзеляж и крыла формы для того , чтобы уменьшить его радиолокационное поперечное сечение и дать ему возможность проникнуть в ПВО с относительной безнаказанностью. Однако плоские грани конструкции снижают ее устойчивость до такой степени, что требовалась компьютеризированная беспроводная система для обеспечения безопасной работы. [5]

Конструкции с расслабленной устойчивостью не ограничиваются военными самолетами. McDonnell Douglas MD-11 имеет непринужденный дизайн стабильности , который был реализован в целях экономии топлива. Для обеспечения устойчивости и безопасного полета была введена система увеличения продольной устойчивости (LSAS ), которая компенсирует довольно короткий горизонтальный стабилизатор MD-11 и обеспечивает устойчивость самолета. Однако были инциденты, в которых ослабленная устойчивость MD-11 вызвала «расстройство в полете». [6]

Преднамеренная нестабильность [ править ]

Локхид F-117 Nighthawk не является стабильной в своей конструкции.

В истребителях последнего поколения часто используются элементы конструкции, снижающие устойчивость для повышения маневренности . Большая стабильность ведет к снижению авторитета поверхности управления; следовательно, менее устойчивая конструкция будет быстрее реагировать на управляющие воздействия. Это очень ценится в конструкции истребителей.

Менее устойчивый самолет требует меньших отклонений управления для начала маневрирования; следовательно, сопротивление лобового сопротивления и нагрузки на управляющую поверхность будут уменьшены, а маневренность самолета повысится. Поскольку эти характеристики обычно делают управление пилотом трудным или невозможным, искусственная устойчивость обычно будет создаваться с использованием компьютеров, сервоприводов и датчиков как частей системы управления полетом по проводам . [ необходима цитата ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Крауч 2003 , стр. 167-68.
  2. ^ a b c Виллар, Генри Серрано (2002). Контакт! : история первых авиаторов . Минеола, Нью-Йорк: Dover Publications. С. 39–53. ISBN 978-0-486-42327-2.
  3. ^ a b Летчер, Пирс (2003). Эксцентричная Франция: путеводитель Брадта по безумной, волшебной и чудесной Франции . Чалфонт Сент-Питер, Англия. ENG : Путеводители Брэдта. стр.  38 -39. ISBN 978-1-84162-068-8.
  4. Перейти ↑ Tobin 2004 , p. 70.
  5. ^ Абзуг, Малькольм; Ларраби, Э. Юджин (2002). Устойчивость и управление самолетом: история технологий, сделавших возможной авиацию (2-е изд.). Кембридж [ua]: Cambridge Univ. Нажмите. С. 335–37. ISBN 978-0-521-80992-4.
  6. ^ Паштор, Энди (24 марта 2009). «У FedEx Jet есть проблемы с контролем» . WSJ . Проверено 1 октября 2015 года .

Библиография [ править ]

  • Крауч, Том D (2003), Мальчики епископа: Жизнь Уилбура и Орвилла Райтов , Нью-Йорк: WW Norton & Co, ISBN 978-0-393-30695-8.
  • Тобин, Джеймс (2004), Покорить воздух: братья Райт и великая гонка за полет , Нью-Йорк: Саймон и Шустер, ISBN 978-0-7432-5536-3.