Динамика полета в неспокойной атмосфере
Исследования динамики полета самолета в настоящее время проводятся по двум основным направлениям. К первому направлению относится определение диапазона скоростей, взлетно-посадочных данных, скороподъемности, потолка, дальности и других летных характеристик самолета. Второе направление связано с исследованием устойчивости и управляемости самолета, причем сюда же следует отнести учет влияния упругости его конструкции.
Из указанного большого круга задач динамики полета в данной книге рассматриваются лишь те, при решении которых существенную роль играет движение воздуха относительно земной поверхности (ветер). Но даже и после такого ограничения круг вопросов, подлежащих рассмотрению, остается достаточно большим. По этой причине автор не претендует на исчерпывающее освещение всех проблем, связанных с полетом самолета в неспокойном воздухе. Основное внимание в книге уделено динамике полета в условиях турбулентной атмосферы, т. е. в условиях, так называемой, «болтанки».
В первой главе систематизированы материалы по характеристикам постоянной и переменной составляющих ветра. Приводимые результаты экспериментального исследования поля скоростей ветра в турбулентной атмосфере подтверждают возможность использования для описания этого поля аппарата стационарных случайных функций.
Вторая глава посвящена получению уравнений динамики самолета в неспокойном воздухе и методам моделирования движения самолета в условиях турбулентной атмосферы. Рекомендованы структурные схемы формирующих фильтров для получения спектральных плотностей и дисперсий как ветра, так и параметров возмущенного движения самолета в турбулентной атмосфере.
В третьей и четвертой главах достаточно детально рассматривается продольное и боковое движение самолета в неспокойном воздухе. Выявлено влияние масштаба турбулентности на спектральные плотности и дисперсии параметров движения в этих условиях. Рассмотрено влияние некоторых характеристик автопи
лотов на динамику полета при порывах ветра. Для продольного движения приведена методика учета влияния таких факторов как нестадионарность обтекания, размах крыла, плечо хвостового оперения и упругость конструкции. Для бокового движения оценено значение неравномерности распределения скорости вертикального порыва по размаху крыла.
Пятая глава содержит краткое описание пассивных и активных систем парирования нагрузок на самолет, возникающих под воздействием порывов ветра. Дана оценка вероятности достижения в полете допустимых значений перегрузки. Установлено, что использование автопилота, стабилизирующего угол тангажа, приводит к уменьшению вероятности выхода самолета на предельно допустимые углы атаки.
В шестой главе рассмотрены некоторые вопросы динамики взлета и посадки самолета в неспокойном воздухе.
Автор благодарен И. С. Захарову и А. П. Калугину за помощь в описании характеристик постоянной составляющей ветра.
Автор считает также своим долгом выразить признательность В. И. Фуникову и Г. Д. Петрову, выполнившим моделирование динамики полета самолета в турбулентной атмосфере (результаты приведены в гл. 3—5).
Все критические замечания и пожелания по содержанию книги автор просит направлять по адресу: Москва, И-51, Петровка, 24, издательство «Машиностроение».