Понятие об управляемости

Искусственное повышение устойчивости.

Раздел а/д, изучающий вопросы устойчивости рассматривает самолет как объект с неизменной конфигурацией (в т.ч. с неизменным положением поверхностей управления). В классическом понимании устойчивым считается самолет, возвращающийся в исходное состояние сам, без отклонения поверхностей управления.

Это объясняет парадокс «возможность полета на неустойчивом самолете» — при воздействии внешнего возмущения надо при помощи внешнего воздействия отклонять поверхности управления так, чтобы они возвращали самолет в исходное положение (примеры — движение РВ и РН). Это и есть принцип искусственного повышения устойчивости. Первым таким «повышателем устойчивости» стал летчик. Весь в поту, непрерывно двигая ручкой, квалифицированный летчик мог поддерживать установившийся режим полета аэродинамически неустойчивого самолета И-16 (мне точно неизвестны количественные хар-ки устойчивости И-16). На это уходило очень большая часть внимания, времени, усилий, и тем большая, чем хуже был подготовлен летчик. Однако в полете у летчика есть множество других занятий, более важных (рассказать почему). Поэтому, от такого быстро отказались и стали делать аэродинамически устойчивые самолеты.

С системной точки зрения выход из парадокса выглядит так: нужно изменить систему — добавить в нее контур поддержания устойчивости — летчика. Самолет без летчика — неустойчив, самолет с летчиком — устойчив.

С развитием автоматики появилась возможность передать функции искусственного поддержание устойчивости автоматическим системам и выполнять полет на неустойчивых самолетах или самолетах с пониженной устойчивостью без увеличения нагрузки на пилота. К этому времени появилась необходимость этого. Те же самые конструктивные меры, создающие устойчивость (хвостовое оперение достаточно большой площади) приводят к возникновению т.н. балансировочного сопротивления, и увеличивает профильное сопротивление. Особенно сильно это сказывается на с/з скоростях. Поэтому сейчас существуют самолеты, а/д неустойчивые на д/з скоростях и применяющие СУУ и а/д устойчивые на с/з скоростях. Для исправления локальных нарушений устойчивости применяют АПУС — более простую систему.

С системной точки зрения это выглядит также: самолет без СУУ — неустойчив, самолет с СУУ — устойчив.

Важным свойством самолета является управляемость — способность самолета изменять свое пространственное угловое положение в зависимости от перемещения органов управления.

Устойчивость и управляемость тесно связаны между собой.

На устойчивом в продольном канале самолете каждому положению органов управления (РВ/стабилизатора и РУС) при заданной конфигурации соответствует единственное значение угла атаки, что при известных массе и тяге двигателя однозначно определяет режим полета. Чтобы перевести самолет на другой режим полета надо установить органы управления в другое положение. Тогда исходное положение станет неравновесным и самолет под действием сил, поддерживающих устойчивость, перейдет в новое положение и установится в нем без дальнейших воздействий пилота. На неустойчивом самолете так не получится.

Но, при очень больших запасах устойчивости ухудшаются характеристики переходных процессов, самолет медленнее реагирует на перемещение органов управления, поэтому есть оптимальные значения устойчивости.

Дата добавления: 2014-01-07