Дрейф гидросамолета

Свободное плавание гидросамолета при наличии ветра сопро­вождается передвижением его назад, в плоскости ветра. Это плавание носит название дрейфа.

Гидросамолет, находящийся в состоянии свободного плавания при отсутствии ветра и волны, является неуправляемым, так как действие внешних сил отсутствует. При наличии же ветра он имеет способность раз­ворачиваться против ветра, подобно флюгеру, и при отсутствии воздействия лет­чика на органы управления устойчиво сохраняет ука­занное положение.

Это явление происходит по следующим причинам.

Поток воздуха, набегая на гидросамолет, действует равномерно как на несу­щие поверхности, корпус гидросамолета, так и на хвостовое оперение, обра­зуя с килем и рулем пово­ротов угол атаки а=;о°.

Ввиду того что для киля и руля поворотов обычно выбирается симметричный профиль дужки (рис. 41), подъемная сила которого при а = 0° равна также о, поток воздуха, действуя на все части гидросамолета равно­мерно, обеспечивает ему устойчивое положение равновесия.

При изменении направления потока воздуха он набегает уже на вертикальное оперение под некоторым углом а, отличным от 0°, и в результате этого появившаяся подъемная сила вра­щает гидросамолет до совпадения вертикальной плоскости сим­метрии его <? плоскостью ветра.

Вращение происходит относительно центра тяжести (ЦТ) гидро­самолета и определяется величиною момента (рис. 42) Р. I (сила, умноженная на плечо), *

Вращающий момент является по своей величине решающим, так как моменты от действия воздушного потока на боковую поверхность корпуса гидросамолета и на несущие поверхности по своей величине в данном случае будут второстепенными. Они могут превалировать при других условиях маневрирования, что будет рассмотрено в дальнейшем.

При вращении в плоскости ветра гидросамолет, кроме вращающего момента, испытывает воздействие другой силы,

тормозящей его движение.

Этой силой является сила сопротивления и трения воды о корпус гидроса­молета. Величина сопро­тивления воды зависит от осадки и формы подвод­ной части плавательных приспособлений гидроса­молета. Естественно, что у гидросамолета с большой осадкой и сильно выражен­ной килеватостью днища сопротивление будет боль­ше, чем у мелко сидящего гидросамолета с плоской или весьма незначительной килеватостью.

Величина вертикального хвостового оперения и над­водной части корпуса ги­дросамолета при одной и той же силе ветра опреде­ляет для разных типов гидросамолетов время воз­вращения их в плоскость ветра. Этим объясняется необходимость увеличения площади вертикального оперения у гидросамолетов по сравнению с сухопут­ными. Примеры такого уве­личения оперения можно наблюдать при постановке сухопут­ного самолета на поплавки, когда площадь вертикального оперения в среднем увеличивается на 10—12%.

Свойство гидросамолета находиться в плоскости ветра сле­дует учитывать при стоянке его на якоре. В этом случае гидросамолет всегда будет занимать положение против ветра и при изменении его направления будет вращаться относи­тельно якоря.

Обычно длина якорного каната равна двум-трем глубинам места стоянки, поэтому, обозначив длину гидросамолета через I,

определим радиус окружности, по которой будет вращаться гидросамолет, из выражения:

_______________ г = Ъ +1, (20)

ГДЄ Ъ — ]/ а2 -(- к2 м,

а — длина якорного каната в м, h — глубина места стоянки в м.

Расстояние между двумя соседними яко­рями, в том случае, когда место стоянки находится в бухте с высокими берегами, не должно быть мень­ше 2г (рис. 43). Кон­фигурация берега из­меняет направление ветра, и в разных — ме­стах бухты можно на — блюдать различное его направление (рис. 44).

Точно так же нс следует организовы­вать постоянную сто­янку гидросамолетов на воде у спусков, укрепляя хвостовую часть к спуску, а с носа отдавая якорь (рис. 45). В этом случае при внезапно налетевшем шквале, направление которого не совпадает с плоскостью продольной симметрии гидросамолета, он может быть опрокинут на крыло и получить повреждения, в то время как при стоянке на якоре гидросамолет будет находиться в плоскости ветра и для удер­жания его на месте требуется лишь достаточная держащая сила якоря, Если держащая сила якоря вызывает сомнения, то
обычно прибегают к запуску моторов, и гидросамолет во всех случаях сохраняется без повреждений.

Рассмотрим теперь, имеется ли возможность у летчика упра­влять дрейфом гидросамолета или, иначе говоря, вывести его из плоскости ветра.

В случае, если нет необходимости изменять направление дрейфа, угол между продольной плоскостью гидросамолета и плоскостью ветра можно получить, выпустив пловучий якорь так, как показано на рис. 46. Это может понадобиться при усло-

вии, что движение волн имеет одно направление, в то время как ветер переменился и дует в другом направлении. При этих условиях целесообразно гидросамолет поставить наискось одно­временно к движению волн и направлению ветра. Положение
его при этом в каждом отдельном случае будет изменяться в зависимости от* силы ветра, что вызывает необходимость уко­рачивать сторону уздечки пловучего якоря, находящуюся с на­ветренной стороны.

Следствием этого положения гидросамолета является боковая качка. Однако если бы он стоял против ветра, то мог бы быть поломан гребнями волн, а против волны — или опрокинут ветром или набрал бы большое коли­чество воды в лодку. Степень опасности в этом случае боль­ше зависит от типа крепления крыльев, местонахождения цен­тра тяжести, схемы гидросамо— лета и силы волнения, чем от ветра.

Для того чтобы вывести ги­дросамолет из плоскости ветра и изменить направление дрейфа, надо нарушить имеющееся рав­новесие сил и приложить силу, которая выведет его из плоскости ветра, тогда и гидросамолет бу­дет двигаться в направлении их равнодействующей.

Обычно для изменения напра­вления дрейфа необходимо поло­жить руль поворота доотказа в сторону, обратную желаемому направлению движения, а эле­рон опустить в сторону враще­ния (положение органов упра­вления обратно воздушному).

Поворотом руля мы создаем на нем аэродинамическую силу, вращающую хвостовую часть гидросамолета относительно центра тяжести в сторону желае­мого вращения, а опуская элерон, увеличиваем сопротивление этого крыла, облегчающее выход из плоскости ветра, Понятно, что поднятие элерона на другом крыле уменьшает силу его сопротивления.

Под действием этих двух сил гидросамолет выйдет из пло­скости ветра и, кроме этого, изменит направление дрейфа (рис. 47).