Возможности парирования нагрузок от воздействия ветра на самолет
§ 5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
При полете в неспокойной атмосфере самолет испытывает перегрузки от действия порывов ветра, направленные по всем его осям — продольной, нормальной и поперечной. Однако хорошо известно, что наиболее значительные перегрузки направлены по нормальной оси. Они возникают от действия порывов ветра вдоль этой же оси. Эти перегрузки почти не зависят от угла наклона траектории. Поэтому ниже для упрощения будем рассматривать горизонтальный полет и вертикальные перегрузки от вертикальных порывов ветра.
Предельные значения вертикальных перегрузок для самолета ограничиваются либо прочностью конструкции, либо выходом на режим сваливания. Кроме анализа предельных значений перегрузки, в проблеме влияния ветровых нагрузок на самолет существует еще один аспект, который требует учета всех, в том числе и очень малых нагрузок.
Такая задача возникает при расчете ресурса самолета из условия усталостной прочности его планера. Экспериментальные данные показывают, что атмосферная турбулентность является основным фактором, определяющим ресурс конструкции самолета. Ниже приводятся относительные значения отдельных видов нагрузок на планер, приводящих к появлению дефектов в его конструкции (при этом общее число дефектов принято за 100% [49]):
нагрузки при взлете и посадке……………………………………………………………. — 5%
нагрузки от воздействия турбулентности атмосферы…………………………….. 57%
нагрузки от маневрирования в контрольных полетах………………………….. 22%
нагрузки от маневрирования в обычных полетах………………………………… 16%
Следует отметить, что для самолетов местных авиалиний в связи с меньшей высотой их полета относительное значение ветровых нагрузок в создании дефектов, обусловленных усталостью конструкции, еще больше и составляет около 85% [49].
Наконец, сходная задача рассматривается при оценке комфортабельности полета в турбулентной атмосфере для пассажи-
ров и экипажа, хотя в этом случае небольшие перегрузки существенного значения не имеют.
В данной главе рассматриваются методы определения допустимых значений перегрузки, а также возможные способы уменьшений нагрузок, вызываемых вертикальными порывами. Приводится методика количественной оценки той или иной системы автоматического управления самолетом с точки зрения вероятности достижения определенных значений перегрузки. Эти значения выбираются заранее из условий рассматриваемой задачи. В частности, это могут быть предельно допустимые значения перегрузки.