ВЫДЕЛЕНИЕ БЫСТРОЙ И МЕДЛЕННОЙ СОСТАВЛЯЮЩИХ ПРОДОЛЬНОГО ВОЗМУЩЕННОГО ДВИЖЕНИЯ
Анализ продольного движения самолета показывает, что при обычных условиях [31] характеристическое уравнение (16.7) имеет, как правило, два больших и два малых корня. При §том часто встречающимся является случай наложения друг на друга двух колебательных движений. Одно колебательное движение соответствует двум большим комплексным сопряженным корням Я,! = а второе — малым Я,8 = Я4. Первая пара корней по модулю существенно (в десятки раз) превышает вторую.
Так как вещественная часть комплексного корня характеризует степень затухания возмущенного движения, а коэффициент при мнимой части — частоту колебаний [см. (16.10)], то большим корням соответствует быстрозатухающее движение с большой частотой (малым периодом), а малым — медленнозатухающее с малой частотой (большим периодом).
Возмущенное движение, определяемое парой больших комплексных корней, называется быстрым — короткопериодическим, а парой малых —медленным — длиннопериодическим.
При анализе собственного движения также выясняется существенное различие и в величине постоянных А’ и А", а< также В’ и В”.
В выражениях (16.10), где первые слагаемые характеризуют быстрые составляющие продольного движения, а вторые — медленные, величина А’ во много раз (примерно на два порядка) меньше величины А”, т. е. | А’ | < | А" |, тогда как | В’ | > | В" |. Следовательно, отклонение AV определяется, главным образом, медленной составляющей, а Да — быстрой составляющей.
Хотя после нарушения опорного движения короткопериодическое и длиннопериодическое движения возникают одновременно, тем не менее в начале возмущенного движения преобладает короткопериодическое, в котором изменяются в основном Да и ДФ, а скорость практически не изменяется (ДУ » 0). Короткопериодическое возмущенное движение — вращательное. Оно связано с установлением нарушенного равновесия моментов тангажа и заканчивается в течение нескольких секунд. Затем в длиннопериодическом движении заметно начинает изменяться скорость и угол наклона траектории, а угол атаки изменяется сравнительно мало. Длиннопериодическое движение продолжается до тех пор, пока не наступит равновесие сил, действующих на самолет.
Из сказанного следует, что короткопериодическая и длиннопериодическая составляющие продольного движения самолета как бы разнесены во времени. Это дает возможность рассматривать их раздельно, что существенно упрощает анализ продольного возмущенного движения.
Однако раздельно рассматривать длиннопериодическое движение можно только в том случае, когда установлено, что короткопериодическое движение затухающее (или для неустойчивого самолета его затухание обусловлено работой СУУ).
Роль короткопериодической и длиннопериодической составляющей продольного возмущенного движения для летной практики различна.
По отношению к длиннопериодическому движению выдвигается требование отсутствия апериодической неустойчивости, при которой отклонения параметров движения увеличиваются с нарастающей во времени интенсивностью. Для парирования этих отклонений требуется частое вмешательство летчика в управление. Колебательная неустойчивость в длиннопериодическом движении, в отличие от апериодической, развивается медленнее, и, если не предъявлять жестких требований к точному выдерживанию заданных параметров движения, то она не внесет трудностей в управление самолетом и даже может не замечаться летчиком.
Неустойчивость самолета в короткопериодическом движении недопустима. Это объясняется тем, что при частоте колебаний свыше 0,3 0,4 Гц летчик в силу запаздывания реакции не может свое
временно и правильно отклонять органы. управления для парирования колебаний и может даже усиливать колебания, раскачивая самолет.
Решающее. значение для летной практики имеют характеристики короткопериодического движения.’