Авиация Аэродинамика самолёта Боинг 737 - Устойчивость и управляемость

30 июня 2011


Оглавление:
1. Аэродинамика самолёта Боинг 737
2. Система управления самолётом
3. Силовая установка
4. Скорость полета
5. Взлет самолёта
6. Посадка самолёта
7. Устойчивость и управляемость
8. Система автоматического управления
9. Полет самолёта при несимметричной тяге
10. Недостатки самолёта

Боковая устойчивость и управляемость

Боинг 737 имеет излишнюю степень поперечной статической устойчивости, особенно с отклоненной механизацией крыла.

Поперечной устойчивостью самолёта называется его способность крениться в сторону, обратную скольжению. Основную роль в создании кренящего момента играет стреловидное крыло: при возникновении скольжения у выдвинутого вперед полукрыла угол стреловидности как бы уменьшится на величину угла скольжения, а у отстающего увеличится на такую же величину.

Такое изменение углов стреловидности полукрыльев приведет к изменению их несущих свойств так, что у выдвинутого вперед полукрыла увеличится коэффициент подъёмной силы, а у отстающего — уменьшится. Возникнет кренящий момент в сторону, обратную скольжению. Возникающий момент частично компенсируется, возникающим при вращении, демпфирующим моментом крена, но все равно вызывает энергичное кренение.

Таким образом, самолёт чрезмерно реагирует креном на боковые порывы ветра, что усложняет пилотирование в условиях порывистого бокового ветра.

Демпфер рыскания

Для улучшения характеристик бокового движения самолёта и недопущения незатухающих колебаний типа «голландский шаг» в системе управления рулем направления установлен демпфер рыскания.

«Голландский шаг» появляется в результате относительно слабой путевой устойчивости и чрезмерной поперечной устойчивости самолёта.

Когда самолёт вращается относительно продольной оси, самопроизвольно возникает скольжение в сторону опускающегося крыла, за счёт возникающей боковой составляющей силы тяжести. Это сразу же приводит к возникновению момента поперечной устойчивости , который стремится уменьшить возникший крен. На самолётах с высокой поперечной устойчивостью он может быть значительным. В то же время возникает и момент путевой устойчивости , стремящийся развернуть нос самолёта в сторону возникшего скольжения. Поскольку на многих самолётах путевая устойчивость значительно слабее поперечной, то восстановление скольжения отстает от восстановления крена. Самолёт по инерции проскакивает положение без крена и начинает крениться в противоположную сторону. Таким образом, самолёт, без вмешательства в управление, будет совершать незатухающие колебания по крену и скольжению.

Демпфер рыскания искусственно увеличивает путевую устойчивость и таким образом предотвращает колебания.

Чувствительным элементом демпфера рыскания является двухстепенной гироскоп, реагирующий на угловую скорость ω_y, относительно нормальной оси Y. Этот сигнал фильтруется и усиливается в зависимости от скорости полета по сигналу от компьютера, рассчитывающего высотно-скоростные параметры. Далее сигнал поступает на рулевую машину демпфера. Перемещение штока рулевой машины суммируется с перемещением педалей от летчика и поступает на гидроусилитель руля направления. При этом перемещения рулевой машины демпфера на педали не передаются и летчик не может тактильно ощущать работу демпфера. Для контроля за его работой выведен индикатор, показывающий отклонения руля направления, вызванные работой демпфера. Удобный контроль на рулении: планка должна отклоняться в сторону противоположную развороту.

На самолётах новой комплектации с установленным интегрированным узлом связи между САУ и самолётом, при выпущенных закрылках сигнал демпфера усиливается на 29 % для противодействия усиливающейся поперечной устойчивости. Кроме того, на 50 % гасятся сигналы с частотой 8 герц для уменьшения вибраций и улучшения комфорта пассажиров.

Просмотров: 72188

<<< Аэродинамика автомобиля

Аэродинамическая труба >>>