ТРЕБОВАНИЯ К ПАРАМЕТРАМ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОПЕРЕНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

Параметры горизонтального оперения (площадь Sr.0 и плечо Lr. 0) и органов управления тангажом (бвпред, SB и т. п.) при проектировании самолета обычно выбираются исходя из требо­ваний статической устойчивости и управляемости. Основным здесь является условие, чтобы на всех допустимых режимах полета и при любых, предусмотренных условиями эксплуатации самолета

Рис. 14.3. Допустимые центровки и требуемые значения АГш 0

вариантах загрузки обеспечивались требуемая степень статической устой­чивости по перегрузке и балансировка на предельных эксплуатационных углах атаки, т. е. чтобы

^-т. П. З Х.1. п. п 5-3 ДХт, (14. 1-2)

где Ах? — максимальный эксплуата­ционный диапазон центровок, а хт. „. п и хг. п. в определены для наихудших возможных условий полета.

При этом в целях проектирования выявляется влияние парамет­ров оперения и органов управления на хт. п. п и хт. п. 8 (см. § 14.1).

Нетрудно видеть, что с ростом площади S,,. 0 и плеча Lr. 0 гори­зонтального оперения (т. е. статического момента оперения Аг. 0 = = ST.0Lr,0) фокус самолета, а значит и хт. п. в сдвигается назад. Одновременно,-при неизменной относительной площади руля высо­ты S„ растет эффективность органов управления и хт. п сдвигается вперед (рис. 14.3). Таким образом, увеличение Ат,0 приводит к ро­сту допустимого диапазона (хт. 3— хт. п.п), что позволяет выбрать минимальное (при данном SB) значение Лг.0, при котором выполня­ется условие (14.12). Увеличение S„ для схемы стабилизатор-руль для дозвуковых самолетов до определенного предела также увеличи­вает разность Х, г. п. з — хт. п. п, однако требует увеличения мощности рулевых приводов или ведет к увеличению усилия на рычагах управ­ления ддя^обратимой системы управления. На практике SB обычно не выш^О^Г. . 0,25ч Используя переставной или поворотный стаби­лизатор, отклоняемый ца взлете и посадке на угол фпос < 0, также можно упростить балансировку самолета и увеличить хт. п. в — хт. п. п, однако отклонение стабилизатора требует дополнительных конструк­тивных мер и ограничено углами — 2 … —7°. Для сверхзвуковых самолетов схема стабилизатор-руль не эффективна, и используется управляемый стабилизатор. Здесь всегда SB = 1 и выбор Sr. 0 — основной путь обеспечения требуемого значения Ах? при проекти­ровании.

Отметим, что выбор параметров горизонтального оперения и ор­ганов управления не является единственным способом обеспечения требуемой устойчивости и управляемости самолета, поскольку положение фокуса xFc (а значит хт. п.3), эффективность органов управления и другие параметры зависят и от общей аэродинамиче­ской схемы самолета, и от положения крыла на фюзеляже, а требо­ваниями Ах? могут быть уточнены при изменении компоновки само­лета и расположения грузов и топливных баков, перекачки топлива
в полете и т. п. Изменение параметров оперения является лишь основным, наиболее сильным средством влияния на характеристики устойчивости и управляемости в сложном многоэтапном процессе проектирования самолета, в ходе которого выбор всех проектных параметров неоднократно уточняется. Эффективным дополнитель­ным средством улучшения общих характеристик самолета является ослабление требований к его статической устойчивости введением автоматики в контур управления самолетом. Уменьшая J ап треб | (для устойчивого самолета) можно сдвинуть назад границу хт. п. в. Это, во-первых, приводит к уменьшению требуемой площади ГО (как это видно из рис. 14.3), и, во-вторых, уменьшает потери на ба­лансировку, при эксплуатации самолета с центровками, близкими к х,. п. з — Следует, однако, помнить, что уменьшение степени устой­чивости допустимо лишь при гарантированной надежности автома­тики, что требует ее многократного дублирования и резервирования.