КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ. И УПРАВЛЯЕМОСТИ
Как бы ни была развита наука об устойчивости и управляемости самолетов и как бы ни хорошо была разработана система критериев и нормативов для количественной оценки этих качеств, все же первую и основную роль при оценке устойчивости и управляемости играет всегда летчик. Кроме того, нормативы изменяются, естественно, в связи с изменением материальной части. И именно на основе суждения летчиков приходится изменять эти нормативы.
Если спросить летчика, что значит «хорошо управляемый самолет»,— он даст ответ, на первый взгляд тривиальный: «это самолет, которым легко управлять». При подробной расшифровке этого ответа можно вывести заключение, что хорошо управляемый самолет — это такой самолет, который не отвлекает сил, внимания и не требует нервного напряжения летчика при выполнении оперативного задания, которое и является делью каждого полета. Во время выполнения задания летчик не должен отвлекаться от этого выполнения никакими другими задачами, в том числе и задачей управления самолетом, которое должно выполняться почти автоматически.
Поэтому полная оценка управляемости и устойчивости может быть дана только после большого количества полетов, производимых для выполнения заданий, свойственных самолету данного типа. Например, для истребителя такими заданиями являются воздушный бой с другим самолетом, атака, уход от противника; для бомбардировщика и штурмовика — бомбежка и обстрел определенных земных объектов, оборона от чужого истребителя, противозенитный маневр и т. д. При всех этих операциях самолет должен быть настолько устойчив и управляем, чтобы возможно меньше отвлекать внимание и силы летчика, освобождая их для непосредственного выполнения задания.
Следует оговориться, что индивидуально взятый летчик может ошибаться в оценке управляемости и устойчивости самолета. Говоря об основной роли летчика в такой оценке, мы имеем в виду «коллективного летчика», иначе говоря, подразумевается, что только на основе опыта облета самолета многими летчиками при самых разнообразных условиях и заданиях можно дать четкую оценку устойчивости и управляемости.
Первоначальная качественная оценка управляемости и устойчивости обычно дается в одном из первых полетов опытного самолета. В этом случае летчик на некоторой высоте устанавливает определенный режим полета, а затем дает самолету возмущающий импульс, обычно при помощи рулей и элеронов. Если нас интересует устойчивость с зажатым управлением, то после отклонения рули устанавливаются в исходное положение. Если оценивается устойчивость с брошенным управлением, самолет первоначально полностью балансируется на заданном режиме при брошенном управлении, затем рули слегка отклоняются и летчик снова бросает управление. Наблюдая за поведением самолета после возмущения, летчик оценивает характер движения (колебательный или апериодический), устойчивость, степень затухания и период колебаний. Подобная оценка производится для ряда характерных режимов.
Точно так же производится оценка управляемости; быстро перекладывая рули, летчик оценивает характер перехода на другой режим, запаздывание, приемистость, величину усилий, необходимых для перевода самолета в новый режим. Слишком малые усилия неприятны, так как не дают возможности «чувствовать» управление самолетом, слишком большие усилия отвлекают силы и внимание летчика. Существует определенный диапазон усилий для хорошо управляемого самолета.
Кроме того, оценка устойчивости и управляемости должна быть дана при выполнении маневров, свойственных данному
типу самолетов. Во время маневров летчик должен оценить быстроту перехода с режима на режим, величину усилий, «гармонию управления», т. е. согласованность действия рулей и элеронов и усилий на ручке. Для современных самолетов особенно важно найти предельную скорость пикирования, при которой не получается затягивания в пикирование или других нарушений пилотирования из-за волнового кризиса.
При полете на малой скорости летчик должен прежде всего оценить «э в о л ю т и в н у ю скорость», т. е. минимальную скорость полета, при которой самолет еще достаточно хорошо слушается рулей, не теряет устойчивости, не сваливается на крыло. Необходимо выяснить, предупреждает ли самолет летчика о потере скорости, т. е. имеются ли какие-нибуць явления (вздрагивания самолета или органов управления, тряска и т. д.), которые указывают на приближение потери скорости. Необходимо оценить величину усилий на ручке управления при подходе к потере скорости и оценить, как легко рядовой летчик может непроизвольно потерять скорость. Перед потерей скорости величины продольных усилий должны быть достаточно зелики,. чтобы не допустить летчика легко потерять скорость.
При сваливании на крыло необходимо проверить, как быстро самолет может быть выведен в нормальный полет и каковы должны быть методы управления для быстрейшего вывода.
Если самолет имеет несколько двигателей, необходимо проверить, может ли самолет итти по горизонтали или набирать высоту при остановке части двигателей, можно ли при этом сбалансировать самолет (достаточна ли эффективность триммеров) и можно ли достаточно уверенно управлять самолетом (существует ли запас рулей для управления), а также выявить характер движения самолета после внезапной остановки двигателей.
Наконец, для оценки устойчивости при длительных рейсах весьма важно проверить поведение самолета при полете в неспокойной атмосфере (в «болтанку»), насколько долго он может итти на заданном режиме и курсе без вмешательства летчика, какие усилия и какую быстроту реакции требует самолет для парирования возмущений.