ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УСТОЙЧИВОСТИ И УПРАВЛЯЕМОСТИ
І. І. ОСНОВНЫЕ СИЛЫ И МОМЕНТЫ
При рассмотрении и анализе критических режимов поле-іа дельтаплана нам потребуется некоторые сведения об основных силах и моментах, действующих иа дельтаплан в полете, а также общие понятия об устойчивости и управляемости.
Рассмотрим силы и моменты, действующие на дельтаплан в полете. Во-первых, сила тяжести. Дельтаплан состоит из двух агрегатов, крыла и подвески, шарнирно связанных между собой. В механике для удобства анализа принято всю совокупность сил тяжести отдельных элементов заменять их равнодействующей, приложенной в центре масс. Таким образом, можно считать, что действуют силы тяжести крыла и подвески. Равнодействующая этих сил равна их сумме и приложена в условной точке, находящейся на линии, соединяющей эти два центра масс. При отклонении ручки управления центр масс подвески смещается относительно крыла, а следовательно смещается центр масс всего аппарата.
Во-вторых, аэродинамические силы и моменты. Всю совокупность аэродинамических сил, действующих на летательный аппарат, можно заменить одной равнодействующей R, определенным образом ориентированной в пространстве.
»Gn
‘ G
В аэродинамике принято рассматривать не саму силу, а ее безразмерный коэффициент Сг, определяемый по формуле:
Где S — площадь крыла; р — плотность воздуха; V — скорость полета.
Для удобства анализа рассматривают не коэффициент сг, а его проекции иа оси скоростной или связанной систем координат.
В скоростной системе координат ось ОХа направлена параллельно вектору скорости, ось ОУа перпендекулярио вектору скорости и направлена к верхней части крыла, а начало координат расположено в центре масс аппарата. В связанной системе координат ось ОХ направлена вдоль средней аэродинамической хорды крыла вперед, а ось ОУ направлена перпендекулярио хорде к верхней части крыла.
Обозначение коэффициентов сил в системах координат следующее:
Скоростная система
С ха — коэффициент лобового сопротивления;
Суа — коэффициент аэродинамической подъемной силы.
Связанная система
Сх — коэффициент аэродинамической продольной силы; Су — коэффициент аэродинамической нормальной силы.
Связь между равнодействующей и ее проекциями в скоростной системе координат следующая:
a — v„2 ri.
^уа ^ ^ха
Так как на малых углах атаки величина Сха значительно меньше Суй> то с достаточной степенью точности можно принять:
Сг т Суа.
Рассмотрим условия установившегося прямолинейного полета дельтаплана. Из курса механики известно, что летательный аппарат находится в состоянии равномерного прямолинейного движения в том случае, когда суммы сил И моментов, действующих на него, равны нулю.
На дельтаплан действуют аэродинамические силы, равнодействующая которых R и сила тяжести G. Для того чтобы дельтаплан мог совершать установившийся прямолинейный полет, необходимо выполнить условия: %
Gy — Га ; Ох~ Ха,
а это возможно в том случае, когда он снижается и проекция силы тяжести направлена вперед.
Если мы будем рассматривать мотодельтаплан, то здесь добавляется сила тяги, которая компенсирует Ха. В этом случае аппарат может совершать горизонтальный полет или набирать высоту.