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.’