СВАЛИВАНИЕ САМОЛЕТА

Сваливанием самолета называют его непроизвольное быстро развивающееся движение со значительной угловой скоро­стью или амплитудой, обусловленное потерей устойчивости на боль­ших околокритических и критических углах атаки. Область углов атаки а и соответствующих значений суа (а), на которых возможно сваливание, показана на рис. 19.1 (области 1 и 2).

Сваливание возможно как на положительных, так и на отри­цательных углах атаки, и сопровождается переходом в их закрити — ческую область. Выход на околокритические и закритические углы атаки возможен в результате грубых ошибок пилотирования, при полете в сложных метеоусловиях и т. п. К выходу на большие око­локритические углы атаки может, например, привести действие резкого восходящего порыва ветра, когда истинный угол атаки определяется, как

а = «исх + •у- > (19.1)

где W — скорость восходящего потока.

К выходу на критические углы а может привести и отказ в си­стеме управления, связанный с быстрым неконтролируемым откло­нением (уводом) руля высоты.

В начальный момент времени при сваливании движение проис­ходит под действием дестабилизирующего момента тангажа, нара­стающего с ростом угла атаки из-за неустойчивости самолета на больших углах атаки по перегрузке (ап >0) или по углу атаки (/Я? >0).

При достаточном запасе устойчивости самолета в линейной области эти явления возникают только вблизи суа тах и акр из-за срыва потока’ на крыле (область а рис. 19.2). В некоторых случаях (например, из-за концевого срыва для стреловидного крыла, при небольших запасах устойчивости в линейной области) неустой­чивость по углу атаки может возникнуть и при углах атаки, мень­ших критического, соответствующего суа гаах и акр (см. рис. 19.2, область б). В этом случае сваливание может происходить и на таких умеренных ас, если запас устойчивости самолета недостаточен.

Дальнейшее развитие движения при сваливании зависит от начальных условий, характера возмущения, схемы и конфигурации самолета, положения органов управления.

При сваливании на скоростях, близких к минимальной, пере* грузка пуа близка к единице, боковые возмущения невелики н движение развивается, в основном, в продольной плоскости.

При сваливании на больших скоростях, а также при наличии в момент выхода на околокритические углы атаки значительного скольжения или угловой скорости крена (сваливание при выполне­нии маневра) из-за несимметричности обтекания консолей крыла в процессе движения возникают значительные моменты крена и рыскания, и сваливание характеризуется быстро развивающимся апериодическим пространственным движением с нарастанием угла крена.

Для сваливания характерна быстрая потеря высоты, что осо­бенно опасно на режимах взлета и захода на посадку.

Обычные приемы пилотирования (попытка парировать вращение по крену с помощью элеронов и т. п.) при сваливании неэффек­тивны и могут оказывать противоположное действие, способствуя развитию пространственного движения, вплоть до перехода самолета в штопор, т. е. к другой, более опасной критической форме движе­ния. При правильном пилотировании в процессе сваливания тре­буется прежде всего резким отклонением органов управления тан — гажом уменьшить углы атаки до допустимых и лишь затем пари­ровать возникшее вращение самолета по крену и рысканию.

Углы атаки сваливания определяются при специальных испыта­ниях. Выход на ас при нормальной эксплуатации недопустим.

Для предупреждения сваливания на самолете устанавливают сигнализаторы выхода на опасные углы атаки, автоматические средства управления, ограничивающие угол атаки или управляю­щее воздействие летчика, если оно может вывести самолет на такие углы.

При эксплуатации самолета ограничивают предельные углы атаки допустимыми значениями с заданным запасом по отношению к углу сваливания.

Ё процессе проектирования й доводки самолета границы сва­ливания можно сдвинуть в сторону больших углов атаки повыше­нием устойчивости самолета по перегрузке в области значитель­ных а, как собственной, так и обеспечиваемой автоматикой (послед­нее, как правило, требует введения в систему управления датчиков углов атаки). Конструктивными средствами, предупреждающими сваливание, являются правильный выбор формы крыла в плане и его крутки, исключающий появление концевого срыва на допу­стимых углах атаки, отсутствие у самолета боковой асимметрии и т. п.