Оценка характеристик продольной статической управляемости.

В процессе выполнения курсовой работы определяются:

· балансировочные отклонения рычага управления в горизонтальном полете ;

· балансировочные усилия на рычаге управления в горизонтальном полете ;

· коэффициенты (градиенты) расхода рычага управления и усилий на единицу перегрузки в криволинейном полете в вертикальной плоскости ,

которые затем сравниваются с нормируемыми значениями.

Статические характеристики продольной управляемости имеют следующие нормируемые значения:

для самолета 1 класса: мм\ед.пер.;

Н\ед.пер.;

для самолета 2 класса: мм\ед.пер.;

Н\ед.пер.;

для самолета 3а класса: мм\ед.пер.;

Н\ед.пер.;

для самолета 3б класса: мм\ед.пер.;

Н\ед.пер.

Знак " -" означает отклонение РУС "на себя".

Исходное уравнение балансировки в прямолинейном горизонтальном полете имеет вид:

,

где (см. п.1.3).

Отсюда балансировочное отклонение руля высоты (или ЦПГО):

,

где - см. п. 1.2.2.

Далее определяют балансировочные отклонения рычага управления (РУС) и балансировочные усилия на нем по формулам:

,

,

где - коэффициент передачи штурвала, рад/мм;

- коэффициент жесткости штурвала (для необратимых систем), Н/мм.

Коэффициенты расхода РУ и усилий на единицу перегрузки в криволинейном полете в вертикальной плоскости определяются по формулам:

где - коэффициент расхода РВ (ЦПГО) на ед. перегрузки,

Результаты расчета статических характеристик продольной управляемости сводят в таблицу, а также строят графики зависимостей характеристик продольной статической управляемости в рассматриваемом диапазоне высот и чисел М. Анализируя балансировочные кривые , =f(М), оценивают достаточность диапазона отклонения ручки для балансировки самолета на расчетных высотах, а также делают вывод об устойчивости самолета по скорости (если , то самолет устойчив по скорости в данном диапазоне чисел М).

На графики , наносят ограничения (нормируемые значения для самолета данного класса) и делают выводы о соответствии градиентов расхода ручки и усилий требованиям задания.

1.4.3.Оценка динамических характеристик продольной устойчивости и управляемости.

Оценка производится методом накопления расчетных точек на области хорошей устойчивости и управляемости, которая соответствует PR≤3,5 ( от англ. “pilot rating” – оценка летчика) по десятибалльной шкале Купера-Харпера..

Определяются следующие характеристики переходного процесса по нормальной перегрузке в короткопериодическом движении:

• опорная частота недемпфированных колебаний ω₀(H,M);
• относительный коэффициент затухания колебаний ξ₀(Н,М);
• время срабатывания t_ср(H,M);
• относительный заброс перегрузки (относительное перерегулирование) .

Опорную частоту недемпфированных колебаний находят из выражения:

,

коэффициент демпфирования – из выражения:

,

где

Если самолет устойчив по углу атаки (по перегрузке), то есть при , то для него определяют:

• относительный коэффициент затухания колебаний ;
• время срабатывания и перерегулирование

,

где - угол скоса потока при a=0 с убранной механизацией ( рад для ГО, расположенного на фюзеляже, и для Т-образного ГО).

Результаты расчета заносятся в таблицу. Далее в плоскости параметров (ω₀, ξ₀) строится область хорошей управляемости в продольном движении для данного класса самолетов (см. рис.), на которую наносятся вычисленные значения параметров ω₀,ξ₀=f(M,H).

w_0,1/с

x₀

Затем на основании анализа получившейся картины делают выводы:

1. о соответствии полученных динамических характеристик требованиям задания (то есть о расположении точек относительно области, соответствующей классу исследуемого самолета);

2. о необходимости оборудования самолета системой улучшения устойчивости и управляемости (полуавтоматической системой управления) - если точки “выпадают” из области хорошей устойчивости и управляемости,.