|
Меню сайта
Статистика
|
Устойчивость самолетаУстойчивость самолетаБывало так, что самолет не мог совершать полет. Вот он быстро разбежался по аэродрому и ушел в воздух. Но вместо того чтобы плавно набирать высоту, он начинает проделывать непонятные маневры. Будто неведомая сила резко бросает самолет то вверх, то вниз. И летчику нужны мужество и мастерство, чтобы приземлиться обратно на аэродром. Чтобы уяснить, почему такой случай возможен, следует познакомиться с очень важным понятием устойчивости движения. Про шарик, подвешенный на нитке, можно сказать, что он висит устойчиво. При этом мы подразумеваем, что, если шарик отклонить, он сам вернется в прежнее устойчивое положение. А вот карандаш поставить на стол торцом не так-то просто. При слабом дуновении воздуха карандаш упадет—его положение неустойчиво. Понятие устойчивости можно распространить и на движение любого тела, в том числе и самолета (математическая теория устойчивости движения была разработана А. М. Ляпуновым). Движение, в том числе и полет самолета, называют устойчивым, если, например, при порывах ветра машина сама, без вмешательства летчика, стремится сохранить свое прежнее движение. Для этого нужно, как показано на рисунке 15, расположить центр тяжести впереди от аэродинамического фокуса самолета, т. е. той точки, где приложена суммарная подъемная сила при изменении угла атаки. Тогда, если по каким-нибудь причинам самолет увеличил свой угол атаки (например, снизу подул ветер), подъемная сила сначала увеличится и самолет начнет подниматься. Но это же увеличение подъемной силы создает момент относительно центра тяжести в ту сторону: и без вмешательства летчика угол атаки самолета опять уменьшится до прежней величины. Горизонтальное оперение можно поместить и спереди (такая схема самолета называется «уткой»), а крыло при этом сдвинуть назад. Но вертикальное оперение для устойчивости необходимо размещать на хвосте. Так же устроен, например, и воздушный змей: роль вертикального оперения играет у него веревочный хвост. А без хвоста змей и летать не будет. Когда самолет устойчив и хорошо управляем, он может легко и безопасно совершать различные маневры. Простейший маневр — это разворот, или вираж. Летчик накреняет самолет в сторону поворота, например влево, и проекция подъемной силы будет разворачивать самолет в ту же сторону (рис. 16). Но чтобы самолет при этом не опустился вниз, надо увеличить подъемную силу. Летчик одновременно с отклонением ручки управления влево тянет ее на себя и тем самым увеличивает угол атаки. При этом летчик почувствует, что его сильно прижимает к сиденью. Иными словами, он испытает перегрузку (перегрузкой называется отношение действующей на летчика или самолет силы, исключая силу тяжести, к силе их тяжести). Чем интенсивнее разворот, тем больше требуется угол крена и тем больше перегрузка. В горизонтальном полете перегрузка равна единице, при угле крена в 60°—2, при 70° — 3, а при 80° — уже 6! Перегрузки возникают при любом маневре самолета, если при этом изменяется подъемная сила, т. е. возникает ускорение. Для легких маневренных самолетов максимальная перегрузка — 10, а для тяжелых или пассажирских — около 2. Тренированный летчик длительное время легко переносит перегрузку, равную 5, а если она действует доли секунды, то до 15 и даже 20. На беспилотных ракетах допускаются большие перегрузки. Поэтому самолету трудно увернуться от зенитной ракеты. Легкие самолеты могут совершать много фигур высшего пилотажа (см. цвет. рис. ). Высший пилотаж зародился в 1913 г., когда русский летчик Нестеров и французский пилот Пегу почти в один и тот же день выполнили «мертвую петлю», или, как ее теперь называют, петлю Нестерова. Когда скорость самолетов была небольшой, высший пилотаж применяли не только для спорта или тренировки летчика, но и в воздушных боях между истребителями. Но с повышением скорости сильно возрастает радиус разворота. При скорости 500 км/час радиус разворота около 600 м, а при скорости 1800 км/час уже около 8 км. При таком развороте легко потерять из виду противника. Наиболее опасная фигура высшего пилотажа — «штопор». Угол атаки при «штопоре» доходит до 50°. Плавное обтекание крыла и оперений нарушается, и отклонение рулей малоэффективно. Поэтому вывести самолет из «штопора» иногда бывает очень трудно.
|
ПОИСК
Block title
|
