Продольный момент

Для анализа характеристик продольной устойчивости рассмот­рим характерные точки зависимости тг (а). Для удобства рассуж­дений введем понятие узловая точка.

Узловая точка — это значение угла атаки, на котором аппарат совершает установившийся полет. Это значит, что аппарат сбалан­сирован (пи ш 0) и устойчив (ml < 0). Если какое-либо внешнее возмущение выведет его из этой узловой точки, то появившийся продольный момент будет возвращать аппарат в исходное положе­ние. Эта точка как бы притягивает аппарат к себе. Узловую точк*’ в летном диапазоне углов атаки будем называть главной узловой точкой.

Главная узловая точка мотодельтаплана Т-2М при определен­ном положении ручки управления находится на а ■ 17е. Положение этой точки существенно зависит от положения центра масс (ручки управления). Например, при отклонении ручки управления вперед центровка смещается назад. При этом главная узловая точка сме­щается на большие углы атаки, и аппарат сбалансируется на мень­шей скорости.

Имеется вторая узловая точка на а — -28*. Это соответствует перевернутому положенню аппарата. В этой точке теоретически воз* можно установившееся движение близкое к отвесному пикированию, хотя практически его осуществить невозможно: пилот просто упадет на крыло сверху.

Имеются еще две точки а ■ -12* и а — -140*, где т* ■ 0, а > 0. Эти точки характеризуют режим неустойчивого полета. В самом деле, если угол атаки аппарата, сбалансированного на этом режиме, под действием внешнего возмущения изменится, то появив­шийся продольный момент будет вращать его в сторону от исходного режима полета (как показано в разделе 1.2.).

Здесь наиболее важную роль играет точка на а = -12е, лежащая в зоне безотрывного обтекания. Если под действием какого-либо возмущения аппарат вышел на угол а < -12е, то появившийся отрицательный момент будет вращать его в сторону дальнейшею уменьшения угла атаки. Эта точка играет большую роль в затяги­вании дельтаплана в кувырок, поэтому назовем ее анК — углом атаки начала кувырка.

Еще одна характерная точка определяется при Су = 0 — это mZo• Эта величина является важной характеристикой продольной устойчивости летательного аппарата. При изменении центровки mzo не изменяется. Если mZo ^ 0, то такой аппарат имеет неудовлет­ворительные характеристики статической устойчивости и является опасным. У крыла Т-2М mzo = 0.15, что обеспечивает очень большую (даже чрезмерную) статическую устойчивость иа больших скоростях.

На отрицательных углах атаки имеется участок кривой, где mz < 0 ( а — -12* — г — -28°) с характерным изгибом, который назы­вается «отрицательная ложка», в отличии от «ложкн» на больших положительных углах атаки, имеющейся у некоторых схем самоле­тов. Как будет показано ниже, эта «отрицательная ложка» может провоцировать дельтаплан на вход в ку’вырок.

Подводя итог анализу продольных характеристик крыла Т-2М, можно отметить, что это крыло имеет удовлетворительные характе­ристики продольной устойчивости. Имеющаяся «отрицательная лож­ка» расположена достаточно далеко от эксплуатационных режимов полета, к тому же мала по величине и протяженности и не является опасной. Крыло имеет высокую степень продольной устойчивости (тг0 * 0.15). Летные испытания этого крыла полностью подтверж­дают этот вывод.

Там же на рис. 4.2-1 приведены характеристики эксперимен­тального крыла Т-Х. Зависимости Суа> СХа (с*) практически не от­личаются от характеристик Т-2М, а характеристики продольного момента имеют существенные отличия:

• тго < 0, что характеризует неудовлетворительную статическую устойчивость крыла,

• имеется значительная «отрицательная ложка* , рас­положенная в диапазоне а ш 2* + -70*,

• угол атаки начала кувырка равен 2*, что очень близко к эксплуатационным углам атаки.

Такие неблагоприятные характеристики продольного момента делают полет на этом аппарате крайне опасным.