Динамика штопора самолёта

Купить бумажную книгу и читать

Автор: Котик М. Г.

Название: Динамика штопора самолёта

Издательство: Машиностроение

Год: 1976

Страниц: 328

Формат: djvu

Размер: 4,6 mb

В книге освещен один из наиболее сложных разделов динамики полета самолета — динамика штопора.

Рассмотрены условия и особенности попадания самолета в штопор. Приведены классификация, анализ особенностей и методы исследования штопора современных самолетов, изложены аналитические методы расчета параметров траекторий движения самолета в штопоре, результаты моделирования и летных испытаний самолетов на штопор. Дано описание механики движения самолета на больших углах атаки и методов пилотирования, обеспечивающих безопасность полета на рассматриваемых режимах.

Книга предназначена для инженеров авиационной промышленности, научных работников, летчиков. Она может быть также полезна преподавателям и студентам авиационных вузов.

Табл. 5, ил. 155, список лит. 75 назв., Тираж 2700 экз.

Из предисловия:

В развитии аэродинамики и динамики полета можно выделить два направления: одно из них — разработка новых идей и путей совершенствования летательных аппаратов, второе — изыскание способов предотвращения возникающих при полетах опасных физических явлений, ведущих к большим материальным потерям и человеческим жертвам.

К опасным явлениям в полете приводят потеря скорости, сваливание, попадание самолета в штопор и пр. Трудности борьбы со сваливанием и штопором состоят, во-первых, в том, что возникновение этих явлений органически связано с аэродинамическими особенностями самолета и, во-вторых, со спецификой управления самолетом и его ориентировкой в пространстве при сваливании.

Характер обтекания и величина сопротивления находящегося в воздушном потоке тела (самолета) зависят от его положения по отношению к набегающему потоку. Есть два характерных положения самолета: первое — когда сила сопротивления минимальна, в этом случае самолет устойчив в отношении сопротивления вращению, и второе — когда сила сопротивления максимальна; при этом самолет неустойчив, возникающее вращение усиливается и приводит к самовращению. Происходит сваливание и попадание самолета в штопор.

С целью обеспечения устойчивости самолета нужно избегать условий его максимального взаимодействия с потоком, хотя в некоторых случаях полета максимальное взаимодействие бывает необходимо.

Основы теории штопора самолета стали разрабатываться более пятидесяти лет назад. Эта теория развивалась относительно медленно из-за больших теоретических трудностей и сложности экспериментов. Характеристики самолетов и условия полета с течением времени существенно изменялись, а борьба со сваливанием и штопором оставалась одной из важнейших задач самолетостроения. Явления сваливания и штопора оказались весьма своеобразными и послужили причиной трудностей, возникающих в полете (и даже летных происшествий), у самолетов с крыльями малого удлинения и большой стреловидности в условиях дозвукового полета и при выходе на баллистические траектории в среде очень малой плотности. {3}

Несмотря на очевидную актуальность дальнейшего изучения явления сваливания и штопора самолета и разработки практических мер, обеспечивающих безопасность полета, литература в этой области знаний весьма ограничена.

Книга М. Г. Котика, содержащая глубокий анализ особенностей сваливания и штопора современных самолетов, успешно восполняет этот пробел. Автор раскрывает физическую сущность явлений, достаточно полно и глубоко показывает, как они могут быть представлены математическими моделями и проанализированы практически доступными средствами, подробно рассматривает и широко обобщает все основные аспекты проблемы сваливания и штопора современных самолетов.

М. Г. Котик известен своими работами в области устойчивости самолетов и штопора. Они написаны интересно, доходчиво и принесли большую пользу широкому кругу авиационных специалистов: летчикам, инженерам, конструкторам и научным работникам. Нет сомнения в том, что и данная книга найдет многих читателей.

Заслуженный деятель науки и техники РСФСР

д-р техн. наук, проф. В. С. Пышнов

Содержание:

Предисловие.........................

Введение..........................

Глава 1. Основные определения и понятия . .........

1.1.

Режимы полета...................

1.2.

Управление самолетом...................

1.3.

Кинематические характеристики.............

1.4.

Номенклатура скоростей..................

Глава 2. Авторотация самолета.................

2.1.

Условия возникновения авторотации ............

2.2.

Диаграммы авторотации...................

2.3.

Влияние скольжения....................

2.4.

Авторотация стреловидного и треугольного крыла......

2.5.

Авторотация фюзеляжа..................

Глава 3. Моменты и силы, действующие на самолет в штопоре ...

3.1.

Моменты и силы, обусловливающие переход от сваливания

к штопору........................

3.2.

Равновесие сил в режиме установившегося штопора.....

3.3.

Равновесие моментов...................

Глава 4. Классификация режимов штопора............

4.1.

Принцип классификации..................

4.2.

Классификация нормальных штопоров...........

4.3.

Классификация перевернутых штопоров..........

Глава 5. Разновидности режимов сваливания...........

5.1.

Основные характеристики сваливания...........

5.2.

Влияние формы крыла в плане...............

88

5.3.

Резкость сваливания ... .................

5.4.

Предупреждающие признаки...............

101

5.5.

Влияние начальных условий...............

5.6.

Сваливание с больших сверхзвуковых скоростей и динамичес-

кого потолка......................

112

5.7.

Сваливание в турбулентной атмосфере и при обледенении . .

5.8.

Особенности сваливания сверхзвуковых самолетов......

119

5.9.

Влияние средств увеличения подъемной силы........

5.10.

Парирование сваливания и методы вывода самолета ....

127

Глава 6. Особенности штопора современных самолетов.......

136

6.1.

Схематическое изображение этапов штопора........

136

6.2.

Особенности сверхзвуковых самолетов, влияющие на характе-

ристики штопора.....................

137

6.3.

Переходный участок штопора...............

139

6.4.

Вертикальный штопор...................

148

6.5.

Многообразие характеристик штопора...........

150

6.6.

Влияние начальных условий................

6.7.

Работа двигателей в штопоре...............

171

6.8.

Штопор и аэроинерционное вращение............

178

6.9.

Влияние случайных факторов...............

207

Глава 7. Методы вывода из штопора . . .............

210

7.1.

Общая характеристика применяемых методов пилотирования . .

210

7.2.

Влияние отклонения элеронов...............

213

7.3.

Вывод из нормального штопора..............

224

7.4.

Вывод из перевернутого штопора.............

230

7.5.

Особенности вывода сверзвуковых самолетов из штопора . . .

233

7.6.

Анализ ошибок пилотирования...............

237

7.7

Влияние аэродинамического гистерезиса ..........

246

7.8.

Использование дополнительных методов и средств вывода из

штопора........................

Глава 8. Методы исследования штопора.............

257

8.1.

Краткий обзор современных методов............

257

8.2.

Уравнения движения самолета...............

268

8.3

Моделирование штопора.................

272

Глава 9. Расчет траектории штопора...............

281

9.1.

Траектория переходного участка.............

281

9.2.

Траектория вертикального штопора...........

304

9.3.

Выход из штопора....................

310

9.4.

Определение углов и радиуса штопора в полете......

316

Список литературы.....................

321

| |