Общие сведения об устойчивости и управляемости.

Устойчивостью летательного аппарата называется его способность без вмешательства летчика сохранять заданный балансировочный режим полета и возвращаться к нему после прекращения действий внешних возмущений. Устойчивость условно разделяется на статическую и динамическую. Летательный аппарат статически устойчив, если при малом изменении углов атаки, скольжения и крена возникают силы и моменты, направленные на восстановление исходного режима полета. Динамическая устойчивость характеризуется затуханием переходных процессов возмущенного движения.

Управляемостью самолета называется его способность выполнять в ответ на целенаправленные действия летчика любой, предусмотренный в процессе эксплуатации маневр при допустимых условий полета.

Балансировочными режимами полета называются режимы, при которых действующие на самолет силы и моменты уравновешены.

Статическая управляемость самолета характеризуется потребными для балансировки самолета отклонениями органов управления, перемещениями рычагов управления и усилиями на них. ПРи оценке динамической управляемости рассматривается характер реакции самолета на отклонение органов управления для перехода к новому режиму полета.

Для достижения удовлетворительных показателей динамической устойчивости и управляемости требуется в первую очередь обеспечения статической устойчивости самолета.

Существуют понятия продольной и боковой статической устойчивости. Под продольной статической устойчивостью понимается свойство самолета после прекращения действия внешних возмущений возвращаться без вмешательства летчика к начальным значениям угла атаки и скорости полета, а под боковой - к начальным значениям углов крена м скольжения. Соответственно характеристики управляемости принято делить на продольные и боковые.

Управление самолетом.

Для обеспечения необходимой устойчивости и управляемости самолеты с аэродинамическим управлением имеют стабилизирующие и управляющие поверхности. Для обеспечения продольной устойчивости и управляемости самолета обычной схемы применяется хвостовое горизонтальное оперение, которое состоит из неподвижного стабилизатора и руля высоты. Для обеспечения боковой устойчивости и управляемости применяется вертикальное оперение, состоящее из неподвижного киля и руля направления, поперечное "V" крыла и элероны на крыле. Элероны служат для поперечного управления. Руль направления - для путевого. Управление осуществляется путем отклонения рулевых поверхностей посредством рычагов управления - ручки и педалей. При помощи ручки осуществляется управление рулем высоты и элеронами, при помощи педалей - рулем направления. Схема показана на Рис 1.



Рис 1

Применение других вариантов системы управления (например, когда управление элеронами осуществляется не ручкой, а педалями или когда нажатию на правую педаль соответствует отклонение руля направления влево) недопустимо. Также недопустимо сочетание аэродинамического и балансирного управления.

У самолетов схемы "утка" продольное управление осуществляется с помощью руля высоты, расположенного на переднем горизонтальном оперении. Положительному перемещению ручки (от себя) должно соответствовать отрицательное отклонение руля высоты (задней кромкой вверх). Обьединение функций руля высоты и элеронов на переднем горизонтальном оперении, несмотря на конструктивную простоту, нецелесообразно. Применение управляемого стабилизатора, управляемого переднего горизонтального оперения и поворотных полукрыльев вместо элеронов не рекомендуется.

Требования к системе управления предусматривает ограничение допустимых люфтов, уровня трения и упругих деформаций.

В некоторых случаях, возможно потребуется корректировка усилий на рычагах управления. Для их снижения применяется осевая или роговая компенсация, уменьшающая шарнирные моменты рулевых поверхностей.

по материалам: "Руководство для конструкторов летательных аппаратов самодеятельной постройки", Том 1, СибНИИА