Главная

Воздушные змеи

Воздушные шары

Модели парашютов

Бумажные модели самолётов

Модели планеров

Модели ракет

Резиномоторные модели самолётов

Кордовые модели самолётов

Таймерные модели самолётов

Радиоуправляемые модели самолётов

Модели самолётов с двигателем на СО2

Модели ракетопланов

Модели вертолётов

Самодельные самолеты

Самодельные вертолеты

Самодельные дельтапланы дельталеты

Двигатели для авиамоделей , самолетов, вертолетов, дельталетов

Самодельная аппаратура радиоуправления моделями

Мастерская авиамоделиста

Летательные аппараты-почему и как они летают

О воздухоплавании и воздухоплавателях

О планерах и планеристах

О самолётах и лётчиках

О вертолётах и вертолётчиках

Атлас профилей для авиамоделей

Ссылки на другие ресурсы

ЧТО ТАКОЕ УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛЕТА И КАК ОНА ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ

Прежде чем говорить о силах, позволяющих сохранять устойчивость полета самолета, планера или модели в воздухе, рассмотрим вкратце что такое устойчивость вообще. Существуют три вида равновесия: устойчивое, неустойчивое и безразличное. При устойчивом равновесии тело, выведенное из положения равновесия какой-либо внешней силой, стремится вернуться в прежнее положение. после того как сила, нарушившая равновесие, перестанет действовать.

Если же при небольшом отклонении тело стремится еще больше отклониться от положения равновесия, то такое равновесие называется неустойчивым. Если тело остается в равновесии в любом положении, в которое оно поставленно внешней силой, то такое равновесие принято называть безразличным (примером может служить колесо, надетое на ось). Как мы видим, устойчивость—это способность тела самостоятельно возвращаться в прежнее положение равновесия, нарушенное какой-либо внешней силой после прекращения ее действия.

Устойчивость тел, в том числе и летательного аппарата, зависит от взаимного положения центра тяжести тела и точек приложения действующих на него сил. Вспомним, что такое центр тяжести. Всякое тело мы можем представить себе состоящим из бесчисленного множества частиц, каждая из которые с некотором силой притягивается Землей к ее центру. Так как земной радиус очень велик, то можно считать, что все эти силы параллельны. Равнодействующая их, направленная к центру Земли, и даст нам силу тяжести G с которой Земля притягивает тело. Точка приложения этой равнодействующей не меняет своего места, какое бы положение в пространстве тело ни занимало (рис. 20)


 


Эта точка и называется, центром тяжести (ЦТ). Центр тяжести самолета, как и любого другого вида летательных аппаратов, должен лежать в плоскости его симметрии (рис. 21).


 


Ясно, например, что автомобиль должен быть очень устойчивым, иначе на нем опасно будет ездить. Обеспечение устойчивости самолета — еще более важная задача. Сделать устойчивым самолет труднее, потому что воздушная среда очень подвижна и в ней всегда есть порывы ветра различного направления, порождающие силы, которые нарушают устойчивое движение.

Самолет в воздухе под действием этих сил может совершать различные сложные вращательные движения вокруг своего центра тяжести. Эти вращательные движения могут происходить относительно каждой из связанных с самолетом воображаемых осей хх, уу и гг, проходящих через его центр тяжести (рис. 22).


 


Соответственно существуют три вида устойчивости: продольная — относительно оси гг; поперечная, или боковая,-- относительно оси хх; устойчивость пути — относительно оси уу. Как для реальных самолетов, планеров и других летательных аппаратов, так и для их моделей наиболее важна продольная устойчивость (рис. 23)


Она обеспечивается определенным положением фокуса самолета относительно центра тяжести. Фокусом самолета называется точка приложения равнодействующей приращений подъемной силы крыла и горизонтального оперения (приращение — дополнительная сила). Центр тяжести устойчивого самолета должен находиться впереди фокуса.

В этом случае, скажем при вертикальном порыве , при увеличении угла атаки (/\ а) возникает приращение подъемной силы (/\ Y), которое создает восстанавливающий момент М(вост), направленный на уменьшение угла атаки и возвращение самолета к исходному режиму. Устойчивость летающей модели должна обеспечиваться автоматически без изменения положения рулей. Для установившегося прямолинейного движения необходимо чтобы все силы, действующие на модель, находились в равновесии. Модель будет устойчива, если после прекращения воздействия внешней силы (например, ветра), нарушившей равновесие, она автоматически снова вернется в положение равновесия.

Этого можно достигнуть определенной центровкой модели, СМЕщением ЦТ вперед к носовой кромке крыла и соответствующим подбором размеров, положения и угла установки несущих и стабилизирующих поверхностей.Для того чтобы лучше понять вопросы устойчивости полета, проделаем несложные опыты с бумажными крыльями. Сделаем крыло из бумаги. Но полетит ли оно и как полетит (устойчиво или нет) будет зависеть от выполнения перечисленных выше условий.

Так, например, если мы возьмем лист бумаги, вырежем из него крыло (полоску длиной 12 и шириной 6 см) и бросим его в воздух, то наше крыло не полетит — оно, беспорядочно кувыркаясь, будет падать вниз. А теперь поступим иначе: вырежем из бумаги квадрат, каждая сторона которого равна 12 см, и сделаем из него новое крыло. По одной стороне квадрата загнем полоску шириной около 1 см, а затем перегнем эту полоску 5 раз (рис. 24).



Сложенную таким образом часть квадрата прогладим, чтобы складки не раскрывались. По размерам и по форме новое крыло стало теперь так же, как и первое, только одну кромку (сторону) его мы сделали тяжелее. Будем считать эту кромку передней. Теперь слегка перегнем середину крыла так чтобы оба его конца чуть поднялись вверх. Такой изгиб поперек крыла создает симметричное отклонение его обеих половин (концов крыла) от горизонталь ной плоскости, называемое углом поперечного V («ве»). Возьмем крыло пальцами, поднимем его на высоту плеча и слегка толкнём вперед. Крыло полетит далеко и плавно. Оно как бы заскользит по воздуху утяжеленной передней кромкой вперед.

Давайте разберемся, почему второе крыло летает, а первое кувыркается. Установим первое, нелетавшее крыло на кончиках двух пальцев. Крыло уравновесится только тогда, когда концы пальцев будут подпирать его точно посередине. Второе летавшее крыло уравновесится иначе: так как его передняя кромка тяжелее, нужно сдвинуть крыло так, чтобы пальцы расположились ближе к передней кромке. Наше второе крыло летает потому, что в результате утяжеления передней кромки крыла центр его тяжести переместился от середины вперед, а благодаря углу поперечного V опустился вниз, и стало выполняться рассмотренное условие.

Если слишком увеличить груз (например, сделать еще седьмой и восьмой сгибы), то он потянет крыло сильнее и заставит его быстро падать носом вперед. Если же сделать меньше сгибов, облегчив тем самым переднюю кромку, то крыло начнет падать плашмя. Таким образом, для полета крыла, модели, реального самолета или планера нужна правильная центровка.