Особенности динамики самолета при одновременном управлении элеронами и стабилизатором
В настоящей главе исследуются свойства и особенности движения самолета при одновременном управлении по крену и тангажу; анализируется физическая картина движения самолета; определяются особенности и отличия пространственного движения самолета по сравнению с изолированными движениями и анализируются их причины; исследуется устойчивость движения самолета как в процессе выполнения маневра, так и при прекращении маневра при приведении органов управления в нейтральное положение; рассматривается динамика самолета при выполнении маневра и действующие на самолет перегрузки.
Получение наиболее общих представлений о пространственном движении самолета возможно с привлечением методов качественной теории дифференциальных уравнений. В связи с этим в последующих параграфах будут рассматриваться маневры самолета, выполненные при одновременном ступенчатом отклонении органов управления в различных комбинациях. Это несколько ограничивает область применения получаемых результатов, однако найденные таким образом решения позволяют получить качественное представление об особенностях динамики самолета в общем случае.
Прежде чем переходить к формальному анализу рассмотрим физические причины, которые приводят к появлению особенностей в движении самолета при наличии угловой скорости крена. Вращение самолета относительно продольной оси приводит к двум основным эффектам. Во-первых, благодаря инерционному взаимодействию эффективная степень статической устойчивости самолета снижается, что приводит к усилению реакции самолета по углу атаки на отклонение стабилизатора. Во-вторых, из-за появления при вращении гироскопических моментов при отклонении стабилизатора происходит развитие угла скольжения самолета. На эти основные эффекты накладывается дополнительное влияние изменения угловой скорости крена, обусловленное поперечной устойчивостью самолета и изменением углов атаки и скольжения.
Такое обилие различных физических факторов приводит к тому, что характеристики движения могут быть существенно различными в зависимости от параметров самолета и величин
отклонений органов управления. В частности, весьма существенно на движение влияет вид зависимости поперечной устойчивости самолета от угла атаки. В этой связи в § 20, 21 рассматривается
случай, когда т? = 0, что обычно характерно для сверхзвуковых скоростей полета, а в § 22 случай, когда поперечная устойчивость линейно зависит от угла атаки, т. е. может быть представлена в виде гпх т*ра.