ВНЕШНИЕ ВОЗМУЩЕНИЯ В БОКОВОМ ДВИЖЕНИИ
4.4.1. Влияние эксплуатационных факторов на боковое движение
Эксплуатационные факторы й боковая устойчивость самолета. Степень путевой статической устойчивости по углу скольжения зависит в основном
от относительных координат центра масс самолета хт и фокуса xFp. Положение фокуса определяется конструктивными особенностями самолета, конфигурацией, числом М полета, скоростью и т. д. Положение центра масс меняется в полете в широких пределах по мере выработки топлива, а также зависит от размещения пассажиров и грузов.
При передних центровках путевая статическая устойчивость самолета выше, что требует от пилота больших расходов перемещения педалей
141
и руля направления. При этом, если руль уже находился в отклоненном балансировочном положении, может оказаться ограниченным боковой маневр. Кроме того, смещение центра масс вперед увеличивает период и частоту собственных боковых короткопериодических колебаний, проявляется «голландский шаг».
При задних центровках путевая статическая устойчивость самолета меньше и самолет недостаточно сопротивляется изменению угла скольжения, например, при боковом ветре. Самолет становится излишне чувствительным к отклонению руля направления и неосторожное отклонение педалей пилотом может вывести самолет за пределы установленных ограничений по боковой перегрузке и углу крена.
Изменение числа ДО полета и скорости проявляется в перемещении фокуса по углу скольжения.
Степень поперечной статической устойчивости по углу скольжения зависит в основном от конструктивных особенностей самолета. Существенное влияние на характеристики динамической путевой и поперечной устойчивости оказывают демпфирующие и спиральные моменты, которые также определяются конструктивными особенностями самолета.
Таким образом, улучшить боковую устойчивость самолета с помощью автоматических средств можно путем автоматического отклонения рулей направления и элеронов в функции угловых скоростей рыскания и крена, боковой перегрузки и т. д. При этом вводится автоматическое ограничение отклонения руля направления, демпфируются колебания конструкции крыла.
Эксплуатационные факторы и боковая балансировка и управляемость самолета. Основными эксплуатационными факторами, влияющими на боковую балансировку, являются боковой ветер, отказ двигателя, несимметричный выпуск закрылков, обледенение и т. д. Влияние бокового ветра проявляется в увеличении угла скольжения, которое парируется соответствующим отклонением руля направления и элеронов. При этом ограничиваются возможности бокового маневра. Кроме того, возникает косая отдувка воздушного винта и воздухозаборника двигателя, что приводит к появлению боковых составляющих тяги и моменту рыскания от тяги двигателей.
При отказе двигателя самолет разворачивается в сторону отказавшего двигателя с одновременным накренением на крыло с отказавшим двигателем. Этому способствует возникновение момента крена, обусловленного поперечной устойчивостью и поперечного момента, вызванного асимметрией обдува полукрыльев. Для балансировки самолета необходимо соответствующее отклонение элеронов и руля направления. При этом принципиально возможен прямолинейный горизонтальный полет со скольжением на отказавший двигатель, без скольжения и со скольжением на работающий двигатель. Последний случай считается более целесообразным, тогда самолет летит с небольшим положительным углом крена, положительным углом отклонения руля направления и отрицательным углом отклонения элеронов.
При несимметричном выпуске закрылков у самолета появляется крен вследствие разных подъемных сил на полукрыльях, который должен компенсироваться отклонением элеронов. При обледенении носка киля возникает срыв на вертикальном оперении, фокус самолета по углу скольжения смещается вперед, уменьшая путевую устойчивость, усилия на педалях уменьшаются.
Изменение скорости, числа М и высоты полета приводит к изменению градиентов усилий и перемещений на педалях и штурвале вследствие различного действия набегающего потока воздуха. В результате характеристики боковой управляемости оказываются переменными и для создания одного и того же угла скольжения и боковой перегрузки пилот должен прикладывать к педалям и штурвалу различные усилия на различных режимах полета.
Задача обеспечения боковой балансировки и улучшения боковой управляемости решается автоматическими средствами соответствующим отклонением руля направления и элеронов в функции боковой перегрузки, а также изменением коэффициентов штурвала в функции скорости полета и высоты.