МОДЕЛИРОВАНИЕ КУВЫРКА В АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ
Моделировать кувырок можно с помощью небольшой модели я аэродинамической трубе. Для этой цели необходимо изготовить модель крыла в масштабе, позволяющем ей вращаться в рабочей части трубы. Подвесная система моделируется условно. Здесь самое главное обеспечить возможность вращения модели на оси установки, проходящей через условное положение центра тяжести натурного дельтаплана, а также весовой баласировкн модели относительно этой оси. Балансировка модели производится с помощью специальных грузиков. Моделировать массу и моменты инерции не обязательно.
Ось, на которой вращается модель, должна быть достаточно жесткой и прочной.
Теперь можно поместить такую установку в рабочую часть аэродинамической трубы и провести исследования. Если включить тРубу> то модель под действием потока воздуха установится на определенном угле атаки. Это и есть главная узловая точка. На этой модели можно наглядно продемонстрировать физическую природу устойчивости как статической, так и динамической.
Если ее отклонить от положения равновесия, она опять вернется в исходное положение после нескольких колебаний. Это значит, что модель статически и динамически устойчива в этом диапазоне углов атаки.
Если после отклонения модель не вернулась в исходное положение, то она неустойчива в этом диапазоне углов атаки. Здесь могут быть два варианта дальнейшего движения. Модель сразу начнет уходить дальше от положения равновесия — это значит, что модель статически неустойчива. Если она войдет в колебательный режим относительно положения равновесия с увеличивающейся амплитудой колебаний, то модель имеет положительную статическую устойчивость и отрицательную динамическую.
Изменяя скорость, мы можем убедиться, что положение главной узловой точки не изменится. Медленно вращая модель можно найти вторую узловую точку, которая соответствует перевернутому полету.
Уменьшая угол атаки, можно обнаружить угол атаки, после которого модель начинает вращаться с отрицательной угловой ско
ростью. Это значит, что модель вошла в кувырок т. е. имеются необходимые условия установившегося самовращения. Если же модель ие вращается, то необходимо ось вращения сместить назад и вниз и сбалансировать ее в новом положении.
Изменяя положения оси вращения модели, мы можем определить влияние положения центра масс на способность дельтаплана вращаться. Опыт показывает, что смещая вперед и вверх ось вращения, а следовательно и центр масс, мы можем найти положение, когда модель не будет вращаться. Отклонение вверх задней кромки в центральной части крыла, имитирующее работу АПУ, предотвращает наступление кувырка.
На такой простой модели мы можем получить наглядное представление о кувырке, а также определить влияние некоторых параметров на характеристики вращения.