Mga coordinate mula sa equation ng paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid sa lupa. Linearization ng mga equation ng longitudinal motion ng isang aircraft. Mga kadahilanan sa kaligtasan

Ang eroplano ay gumagalaw sa hangin sa ilalim ng impluwensya ng aerodynamic force, engine thrust at gravity. Nakilala namin ang puwersa ng aerodynamic at ang mga pagpapakita nito sa mga palakol ng iba't ibang mga sistema ng coordinate kapag pinag-aaralan ang mga batayan ng aerodynamics. Ang puwersa ng traksyon ay nilikha planta ng kuryente eroplano. Ang vector ay karaniwang matatagpuan sa base plane ng sasakyang panghimpapawid at bumubuo ng isang tiyak na anggulo na may 0 axis X nauugnay na sistema ng coordinate, ngunit para sa pagiging simple ay ipagpalagay natin na ang anggulong ito ay katumbas ng zero, at ang vector mismo ay inilapat sa gitna ng masa.

Ang paglipad ng eroplano ay maaaring halos nahahati sa ilang yugto: pag-takeoff, pag-akyat, paglipad ng patas, pagbaba at paglapag. Ang eroplano ay maaari ring magsagawa ng mga pagliko at iba pang mga maniobra. Sa ilang yugto ng paglipad, ang paggalaw ng sasakyang panghimpapawid ay maaaring maging matatag o hindi matatag. Sa steady motion, ang sasakyang panghimpapawid ay lumilipad sa isang pare-pareho ang bilis, na may pare-pareho ang mga anggulo ng pag-atake, roll at sideslip. Sa ibaba ay isasaalang-alang lamang natin ang steady motion sa mga yugto ng pahalang na paglipad, pag-akyat at pagbaba.

Ang steady level na flight ay tuwid na paglipad sa pare-pareho ang bilis sa isang pare-parehong altitude (tingnan ang Fig. 39). Ang mga equation ng paggalaw para sa sentro ng masa ng sasakyang panghimpapawid ay isusulat sa kasong ito tulad ng sumusunod:

(48)

Dahil ang anggulo ng pag-atake a ay maliit (cos a » 1, at sin a » 0), maaari naming isulat ang:

kanin. 39. Diagram ng mga puwersang kumikilos sa isang eroplano sa steady state

pahalang na paglipad

Kung ang una sa mga pagkakapantay-pantay na ito ay hindi nasiyahan, kung gayon ang bilis ng sasakyang panghimpapawid ay tataas o bababa, i.e. ang kondisyon ng steady motion ay hindi masisiyahan. Kung ang puwersa ng pag-aangat ay hindi katumbas ng puwersa ng grabidad, kung gayon ang eroplano ay tataas o bababa, na nangangahulugan na ang kondisyon ng pahalang na paglipad ay hindi matutugunan. Mula sa pagkakapantay-pantay na ito, alam ang formula ng puwersa ng pag-angat (35), maaari nating makuha ang bilis na kinakailangan upang maisagawa ang pahalang na paglipad V g.p.

Isinasaalang-alang na G = mg(Saan m ay ang masa ng sasakyang panghimpapawid, at g– free fall acceleration), maaaring isulat:

, (50)

(51)

Mula sa formula na ito, malinaw na ang bilis ng pahalang na paglipad ay nakasalalay sa masa ng sasakyang panghimpapawid, density ng hangin r (na nakasalalay sa taas ng paglipad), at lugar ng pakpak. S kr at lift coefficient C oo. Since C oo direktang nakasalalay sa anggulo ng pag-atake a, kung gayon ang bawat halaga ng pahalang na bilis ng paglipad ay tumutugma sa isang solong halaga ng anggulo ng pag-atake. Samakatuwid, upang matiyak ang matatag na pahalang na paglipad sa kinakailangang bilis, ang piloto ay nagtatakda ng isang tiyak na engine thrust at anggulo ng pag-atake.

Ang steady climb ay ang tuwid na pataas na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid sa pare-pareho ang bilis. Ang diagram ng mga puwersa na kumikilos sa sasakyang panghimpapawid sa panahon ng isang tuluy-tuloy na pag-akyat na may isang trajectory inclination angle q ay ipinapakita sa Fig. 40.

kanin. 40. Diagram ng mga puwersang kumikilos sa sasakyang panghimpapawid sa steady state

umakyat (ang anggulo ng pag-atake ay ipinapalagay na maliit at hindi ipinapakita)

Sa kasong ito, ang mga equation ng paggalaw ay kukuha ng anyo:

(52)

Dapat tandaan na kapag umakyat, ang engine thrust P binabalanse hindi lamang ang puwersa ng kaladkarin Xa, tulad ng sa pahalang na paglipad, ngunit din ang bahagi ng gravity G sinq. Lakas ng pag-angat Y a sa kasong ito mas kaunti ang kinakailangan, dahil G cosq< G.

Ang isang mahalagang katangian ng isang sasakyang panghimpapawid ay ang bilis ng pag-akyat nito - patayong bilis ng pag-akyat. V y. Mula sa Fig. 40 malinaw na:

. (53)

Ang steady descent ay ang tuwid na paggalaw pababa ng sasakyang panghimpapawid sa isang pare-parehong bilis. Sa Fig. Ang Figure 41 ay nagpapakita ng isang diagram ng mga puwersang kumikilos sa sasakyang panghimpapawid habang pababa.

kanin. 41. Diagram ng mga puwersang kumikilos sa sasakyang panghimpapawid sa steady state

pagbaba (ang anggulo ng pag-atake ay ipinapalagay na maliit at hindi ipinapakita)

Ang mga equation ng paggalaw para sa isang tuluy-tuloy na pagbaba ay:

(54)

Kung hahatiin natin ang unang equation ng system (54) sa pangalawa, makukuha natin ang:

. (55)

Mula sa equation (55) ay malinaw na ang isang tuluy-tuloy na pagbaba ay posible lamang kung ang thrust ay mas mababa kaysa sa drag ( P < Xa). Kadalasan, ang pagbaba ay nangyayari sa mga mababang halaga ng thrust (sa mababang throttle thrust), kaya maaari nating ipagpalagay na P» 0. Ang flight mode na ito ay tinatawag na pagpaplano. Sa kasong ito:

. (56)

Ang isang mahalagang katangian ay ang saklaw ng pagpaplano L pl mula sa isang ibinigay na taas H pl. Madaling makita iyon:

. (58)

Mula sa formula (58) ay malinaw na mas mataas ang aerodynamic na kalidad ng sasakyang panghimpapawid, mas malaki ang gliding range.

Karaniwan, ang paglipad ng isang eroplano ay itinuturing na paggalaw sa espasyo ng isang ganap na matibay na katawan. Kapag pinagsama-sama ang mga equation ng paggalaw, ginagamit ang mga batas ng mekanika, na ginagawang posible na isulat sa pinaka-pangkalahatang anyo ang mga equation ng paggalaw ng sentro ng masa ng sasakyang panghimpapawid at ang pag-ikot ng paggalaw nito sa paligid ng sentro ng masa.

Ang mga unang equation ng paggalaw ay unang nakasulat sa vector form

m - bigat ng sasakyang panghimpapawid;

Ang resulta ng lahat ng pwersa;

Ang pangunahing sandali ng mga panlabas na puwersa ng sasakyang panghimpapawid, ang vector ng kabuuang metalikang kuwintas;

Vector ng angular velocity ng coordinate system;

Ang sandali ng momentum ng sasakyang panghimpapawid;

Ang sign na "" ay nagpapahiwatig ng isang produkto ng vector. Susunod, lumipat sila sa karaniwang scalar notation ng mga equation, na nagpapalabas ng mga vector equation sa isang tiyak na sistema ng mga coordinate axes.

Natanggap pangkalahatang equation naging napakakomplikado na talagang hindi nila isinasama ang posibilidad ng pagsasagawa ng visual analysis. Samakatuwid sa aerodynamics sasakyang panghimpapawid Ipinakilala ang iba't ibang mga diskarte sa pagpapasimple at pagpapalagay. Kadalasan ay ipinapayong hatiin ang kabuuang paggalaw ng sasakyang panghimpapawid sa paayon at pag-ilid. Ang longitudinal motion ay tinatawag na motion na may zero roll kapag ang gravity vector at ang aircraft velocity vector ay nasa plane of symmetry nito. Karagdagang isasaalang-alang lamang natin ang paayon na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid (Larawan 1).

Ang pagsasaalang-alang na ito ay isasagawa gamit ang pinagsamang OXYZ at semi-coupled na OX e Y e Z e coordinate system. Ang pinagmulan ng mga coordinate ng parehong mga sistema ay itinuturing na ang punto kung saan matatagpuan ang sentro ng grabidad ng sasakyang panghimpapawid. Ang OX axis ng nauugnay na coordinate system ay parallel sa chord ng wing at tinatawag na longitudinal axis ng sasakyang panghimpapawid. Ang normal na OY axis ay patayo sa OX axis at matatagpuan sa plane of symmetry ng aircraft. Ang OZ axis ay patayo sa OX at OY axes, at samakatuwid ay sa eroplano ng symmetry ng sasakyang panghimpapawid. Ito ay tinatawag na transverse axis ng sasakyang panghimpapawid. Ang OX e axis ng semi-coupled coordinate system ay nasa plane of symmetry ng aircraft at nakadirekta sa projection ng velocity vector papunta dito. Ang OY e axis ay patayo sa OX e axis at matatagpuan sa plane of symmetry ng aircraft. Ang OZ e axis ay patayo sa OX e at OY e axes.


Ang natitirang mga pagtatalaga na pinagtibay sa Fig. 1: - anggulo ng pag-atake, - anggulo ng pitch, - trajectory inclination angle, - airspeed vector, - lift force, - engine thrust force, - drag force, - gravity force, - elevator deflection angle, - pitching moment na umiikot sa sasakyang panghimpapawid sa paligid ng OZ axis.

Isulat natin ang equation pahaba na paggalaw sentro ng masa ng sasakyang panghimpapawid

kung saan ay ang kabuuang vector ng mga panlabas na pwersa. Katawanin natin ang velocity vector gamit ang module V nito at ang anggulo ng pag-ikot nito na may kaugnayan sa horizon:

Pagkatapos ang derivative ng velocity vector na may kinalaman sa oras ay isusulat bilang:

Isinasaalang-alang ang equation na ito para sa longitudinal na paggalaw ng sentro ng masa ng sasakyang panghimpapawid sa isang semi-coupled coordinate system (sa mga projection sa OX e at OY e axes) ay kukuha ng anyo:

Ang equation para sa pag-ikot ng sasakyang panghimpapawid sa paligid ng nauugnay na axis OZ ay may anyo:

kung saan ang J z ay ang sandali ng pagkawalang-kilos ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa OZ axis, ang M z ay ang kabuuang metalikang kuwintas na nauugnay sa OZ axis.

Ang mga resultang equation ay ganap na naglalarawan ng longitudinal na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid. Sa kursong trabaho, tanging ang angular na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid ang isinasaalang-alang, kaya higit pa ay isasaalang-alang lamang natin ang mga equation (4) at (5).

Ayon sa Fig. 1, mayroon kaming:

angular velocity ng pag-ikot ng sasakyang panghimpapawid sa paligid ng transverse axis OZ (angular velocity ng pitch).

Kapag tinatasa ang kalidad ng pagkontrol ng sasakyang panghimpapawid, ang labis na karga ay napakahalaga. Ito ay tinukoy bilang ang ratio ng kabuuang puwersa na kumikilos sa sasakyang panghimpapawid (nang hindi isinasaalang-alang ang timbang) sa puwersa ng timbang ng sasakyang panghimpapawid. Sa paayon na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid, ang konsepto ng "normal na labis na karga" ay ginagamit. Ayon sa GOST 20058-80, ito ay tinukoy bilang ang ratio ng projection ng pangunahing vector ng sistema ng mga puwersa na kumikilos sa sasakyang panghimpapawid, nang hindi isinasaalang-alang ang mga inertial at gravitational force, papunta sa OY axis ng nauugnay na sistema ng coordinate sa produkto ng masa ng sasakyang panghimpapawid at ang acceleration ng gravity:

Ang mga transient na proseso sa overload at pitch angular velocity ay tumutukoy sa pagtatasa ng piloto sa kalidad ng controllability ng longitudinal na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid.

Kagawaran: TAU

PAGKUKULALA NG BATAS NG PAGKONTROL NG LONGITUDINAL MOTION NG ISANG EROPLO

Panimula

1. Mathematical na paglalarawan ng longitudinal motion ng sasakyang panghimpapawid

1.1 Pangkalahatang impormasyon

1.2 Mga equation ng longitudinal motion ng isang aircraft

1.3 Mga puwersa at sandali sa panahon ng paayon na paggalaw

1.4 Linearized equation ng paggalaw

1.5 Matematika na modelo ng stabilizer drive

1.6 Mga modelo ng matematika ng angular velocity at overload sensor

1.7 Matematika na modelo ng sensor ng posisyon ng manibela

2. Mga tuntunin ng sanggunian para sa pagbuo ng isang algorithm para sa manu-manong kontrol ng longitudinal na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid

2.1 Pangkalahatang mga probisyon

2.2 Mga kinakailangan para sa mga static na katangian

2.3 Mga kinakailangan sa dinamikong pagganap

2.4 Mga kinakailangan para sa mga spread ng parameter

2.5 Mga karagdagang kinakailangan

3. Plano ng trabaho sa kurso

3.1 Yugto ng pagsusuri

Panimula

Ang layunin ng gawaing kurso ay upang pagsama-samahin ang materyal ng unang bahagi ng kursong TAU at master ang modal methodology para sa pagkalkula ng mga control algorithm gamit ang halimbawa ng synthesis ng batas ng kontrol ng longitudinal na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid. Ang mga alituntunin ay naglalaman ng derivation ng mathematical models ng longitudinal movement ng aircraft, electro-hydraulic elevator drive, helm position sensors, pitch angular velocity, overload, at nagbibigay din ng numerical data para sa hypothetical aircraft.

Isa sa pinakamahalaga at mahirap na sandali kapag ipinapatupad ang pamamaraan ng modal synthesis ay ang pagpili ng mga nais na eigenvalues. Samakatuwid, ang mga rekomendasyon para sa kanilang pagpili ay ibinigay.

    Matematika na paglalarawan ng longitudinal na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid

    1. Pangkalahatang impormasyon

Ang paglipad ng isang sasakyang panghimpapawid ay isinasagawa sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa at mga sandali na kumikilos dito. Sa pamamagitan ng pagpapalihis sa mga kontrol, maaaring ayusin ng piloto ang magnitude at direksyon ng mga puwersa at sandali, sa gayon ay binabago ang mga parameter ng paggalaw ng sasakyang panghimpapawid sa nais na direksyon. Para sa tuwid at pare-parehong paglipad kinakailangan na balanse ang lahat ng puwersa at sandali. Kaya, halimbawa, sa tuwid na pahalang na paglipad sa isang pare-pareho ang bilis, ang puwersa ng pag-angat ay katumbas ng puwersa ng grabidad ng sasakyang panghimpapawid, at ang thrust ng makina ay katumbas ng puwersa ng pag-drag. Sa kasong ito, dapat mapanatili ang balanse ng mga sandali. Kung hindi, ang eroplano ay magsisimulang umikot.

Ang balanseng nilikha ng piloto ay maaaring maabala ng impluwensya ng ilang nakakagambalang salik, halimbawa, atmospheric turbulence o bugso ng hangin. Samakatuwid, kapag nakatakda ang flight mode, kinakailangan upang matiyak ang katatagan ng paggalaw.

Ang isa pang mahalagang katangian ng isang sasakyang panghimpapawid ay ang pagkontrol. Ang controllability ng isang sasakyang panghimpapawid ay nauunawaan bilang ang kakayahang tumugon sa paggalaw ng mga control levers (controls). Sinasabi ng mga piloto tungkol sa isang mahusay na kontroladong sasakyang panghimpapawid na ito ay "sinusunod ang hawakan" nang maayos. Nangangahulugan ito na upang maisagawa ang mga kinakailangang maniobra, ang piloto ay kailangang magsagawa ng mga simpleng pagpapalihis ng mga lever at maglapat ng maliit ngunit malinaw na kapansin-pansing mga puwersa sa kanila, kung saan ang sasakyang panghimpapawid ay tumutugon na may kaukulang mga pagbabago sa posisyon sa espasyo nang walang hindi kinakailangang pagkaantala. Ang pagiging kontrol ay ang pinakamahalagang katangian ng isang sasakyang panghimpapawid, na tinutukoy ang kakayahang lumipad nito. Imposibleng lumipad ng isang hindi makontrol na eroplano.

Parehong mahirap para sa isang piloto na kontrolin ang isang eroplano kapag kinakailangan na maglapat ng malalaking puwersa sa mga control lever at magsagawa ng malalaking paggalaw ng pamatok, gayundin kapag ang mga pagpapalihis ng pamatok at ang mga puwersang kinakailangan upang mapalihis ang mga ito ay masyadong maliit. Sa unang kaso, ang piloto ay mabilis na napapagod kapag nagsasagawa ng mga maniobra. Ang nasabing sasakyang panghimpapawid ay sinasabing "mahirap lumipad." Sa pangalawang kaso, ang sasakyang panghimpapawid ay tumutugon sa maliit, minsan kahit na hindi sinasadyang paggalaw ng stick, na nangangailangan ng maraming atensyon mula sa piloto, tumpak at maayos na kontrol. Sinasabi nila tungkol sa naturang sasakyang panghimpapawid na ito ay "mahigpit sa kontrol."

Batay sa pagsasanay sa paglipad at teoretikal na pananaliksik, naitatag kung ano ang mga katangian ng katatagan at kakayahang makontrol upang matugunan ang mga kinakailangan para sa maginhawa at ligtas na pagpilot. Ang isa sa mga pagpipilian para sa pagbabalangkas ng mga kinakailangang ito ay ipinakita sa mga tuntunin ng sanggunian para sa gawaing kurso.

    1. Mga equation ng longitudinal motion ng isang sasakyang panghimpapawid

Karaniwan, ang paglipad ng isang eroplano ay itinuturing na paggalaw sa espasyo ng isang ganap na matibay na katawan. Kapag pinagsama-sama ang mga equation ng paggalaw, ginagamit ang mga batas ng mekanika, na ginagawang posible na isulat sa pinaka-pangkalahatang anyo ang mga equation ng paggalaw ng sentro ng masa ng sasakyang panghimpapawid at ang pag-ikot ng paggalaw nito sa paligid ng sentro ng masa.

Ang mga unang equation ng paggalaw ay unang nakasulat sa vector form

m - bigat ng sasakyang panghimpapawid;

– resulta ng lahat ng pwersa;

- ang pangunahing sandali ng panlabas na puwersa ng sasakyang panghimpapawid, ang vector ng kabuuang metalikang kuwintas;

– vector ng angular velocity ng coordinate system;

- sandali ng momentum ng sasakyang panghimpapawid;

t – oras.

Ang sign na "" ay nagpapahiwatig ng isang produkto ng vector. Susunod, lumipat sila sa karaniwang scalar notation ng mga equation, na nagpapalabas ng mga vector equation sa isang tiyak na sistema ng mga coordinate axes.

Ang mga nagresultang pangkalahatang equation ay naging napakakomplikado na talagang hindi nila kasama ang posibilidad ng pagsasagawa ng isang visual na pagsusuri. Samakatuwid, ang iba't ibang mga pamamaraan ng pagpapasimple at pagpapalagay ay ipinakilala sa aerodynamics ng sasakyang panghimpapawid. Kadalasan ay ipinapayong hatiin ang kabuuang paggalaw ng sasakyang panghimpapawid sa paayon at pag-ilid. Ang longitudinal motion ay tinatawag na motion na may zero roll kapag ang gravity vector at ang aircraft velocity vector ay nasa plane of symmetry nito. Karagdagang isasaalang-alang lamang natin ang paayon na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid (Larawan 1).

Ang pagsasaalang-alang na ito ay isasagawa gamit ang pinagsamang OXYZ at semi-coupled na OX e Y e Z e coordinate system. Ang pinagmulan ng mga coordinate ng parehong mga sistema ay itinuturing na ang punto kung saan matatagpuan ang sentro ng grabidad ng sasakyang panghimpapawid. Ang OX axis ng nauugnay na coordinate system ay parallel sa chord ng wing at tinatawag na longitudinal axis ng sasakyang panghimpapawid. Ang normal na OY axis ay patayo sa OX axis at matatagpuan sa plane of symmetry ng aircraft. Ang OZ axis ay patayo sa OX at OY axes, at samakatuwid ay sa eroplano ng symmetry ng sasakyang panghimpapawid. Ito ay tinatawag na transverse axis ng sasakyang panghimpapawid. Ang OX e axis ng semi-coupled coordinate system ay nasa plane of symmetry ng aircraft at nakadirekta sa projection ng velocity vector papunta dito. Ang OY e axis ay patayo sa OX e axis at matatagpuan sa plane of symmetry ng aircraft. Ang OZ e axis ay patayo sa OX e at OY e axes.

Ang natitirang mga pagtatalaga na pinagtibay sa Fig. 1: – anggulo ng pag-atake, – anggulo ng pitch, – anggulo ng trajectory inclination, – airspeed vector, – lift force, – engine thrust force, – drag force, – gravity force, – elevator deflection angle, – pitching moment na umiikot sa sasakyang panghimpapawid sa paligid ng OZ axis.

Isulat natin ang equation para sa longitudinal motion ng center of mass ng sasakyang panghimpapawid

, (1)

kung saan ay ang kabuuang vector ng mga panlabas na pwersa. Katawanin natin ang velocity vector gamit ang module V nito at ang anggulo ng pag-ikot nito na may kaugnayan sa horizon:

Pagkatapos ang derivative ng velocity vector na may kinalaman sa oras ay isusulat bilang:

. (2)

Isinasaalang-alang ang equation na ito para sa longitudinal na paggalaw ng sentro ng masa ng sasakyang panghimpapawid sa isang semi-coupled coordinate system (sa mga projection sa OX e at OY e axes) ay kukuha ng anyo:

Ang equation para sa pag-ikot ng sasakyang panghimpapawid sa paligid ng nauugnay na axis OZ ay may anyo:

kung saan ang J z ay ang sandali ng pagkawalang-kilos ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa OZ axis, ang M z ay ang kabuuang metalikang kuwintas na nauugnay sa OZ axis.

Ang mga resultang equation ay ganap na naglalarawan ng longitudinal na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid. Sa kursong trabaho, tanging ang angular na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid ang isinasaalang-alang, kaya higit pa ay isasaalang-alang lamang natin ang mga equation (4) at (5).

Ayon sa Fig. 1, mayroon kaming:

angular velocity ng pag-ikot ng sasakyang panghimpapawid sa paligid ng transverse axis OZ (angular velocity ng pitch).

Kapag tinatasa ang kalidad ng pagkontrol ng sasakyang panghimpapawid, ang labis na karga ay napakahalaga. Ito ay tinukoy bilang ang ratio ng kabuuang puwersa na kumikilos sa sasakyang panghimpapawid (nang hindi isinasaalang-alang ang timbang) sa puwersa ng timbang ng sasakyang panghimpapawid. Sa paayon na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid, ang konsepto ng "normal na labis na karga" ay ginagamit. Ayon sa GOST 20058–80, ito ay tinukoy bilang ang ratio ng projection ng pangunahing vector ng sistema ng mga puwersa na kumikilos sa sasakyang panghimpapawid, nang hindi isinasaalang-alang ang mga inertial at gravitational force, papunta sa OY axis ng nauugnay na coordinate system sa produkto ng masa ng sasakyang panghimpapawid at ang acceleration ng gravity:

Ang mga transient na proseso sa overload at pitch angular velocity ay tumutukoy sa pagtatasa ng piloto sa kalidad ng controllability ng longitudinal na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid.

    1. Mga puwersa at sandali sa panahon ng paayon na paggalaw

Ang mga puwersa at sandali na kumikilos sa sasakyang panghimpapawid ay mga kumplikadong nonlinear na pag-andar na nakasalalay sa mode ng paglipad at posisyon ng mga elemento ng kontrol. Kaya, ang lift force Y at ang drag force Q ay nakasulat bilang:

. (10) mga paggalaw. Mga Paglabag sa Seguridad paggalaw Seguridad paggalaw. Organisasyon ng seguridad paggalaw. Kontrolin seguridad paggalaw. Kaligtasan paggalaw ...

  • Mga Lektura sa Kaligtasan sa Buhay

    Abstract >> Kaligtasan sa buhay

    Paglabag pamamahala paggalaw sa... sasakyang panghimpapawid- mga espesyal na aparato na nagpapakalat ng mga insekto mula sa sasakyang panghimpapawid. ... alinsunod sa pederal mga batas mga batas at iba pang regulasyon... mga kalkulasyon. Dating amo pamamahala... pencil case na may pahaba semi-oval na hiwa...

  • Mga kadahilanan sa kaligtasan

    Takdang-aralin >> Transportasyon

    ... Kontrolin sa pamamagitan ng hangin paggalaw UGA – Kontrolin Civil Aviation UGAN – Kontrolin... kabilang ang: pambansa mga batas, mga internasyonal na kasunduan...pagitan pahaba paghihiwalay... pagkalkula mga trajectory paggalaw... labis na karga (4.6) eroplano bumagsak at nasunog...

    • Sa longitudinal plane, ang sasakyang panghimpapawid ay napapailalim sa puwersa ng gravity G = mg (Larawan 1.9), nakadirekta patayo, ang lift force Y, nakadirekta patayo sa bilis ng paparating na daloy, ang drag force X, nakadirekta kasama ang bilis ng daloy na ito, at ang thrust ng mga makina P, na nakadirekta patungo sa daloy sa isang anggulo na malapit sa anggulo ng pag-atake a (ipagpalagay na ang anggulo ng pag-install ng mga makina na may kaugnayan sa Ox i axis ay katumbas ng zero).

    Ito ay pinaka-maginhawa upang isaalang-alang ang longitudinal na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid sa isang sistema ng coordinate ng bilis. Sa kasong ito, ang projection ng velocity vector sa Oy axis ay zero. Angular velocity ng pag-ikot ng tangent sa trajectory ng sentro ng mass na may kaugnayan sa axis Og

    <ог= -В = & - а.

    Pagkatapos ang mga equation ng paggalaw ng sentro ng masa ng sasakyang panghimpapawid sa mga projection sa Ox at Oy axes ay may sumusunod na anyo:

    projection ng mga puwersa sa Ox axis (tangent sa trajectory):

    mV = - X-Osm0-f-/°cosa; (1.2)

    projection ng mga pwersa papunta sa Oy axis (normal sa trajectory):

    mVb = Y - G cos 0 - f~ Z3 sin a. (1.3)

    Ang mga equation na naglalarawan sa pag-ikot ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa sentro ng masa ay pinakasimpleng nakuha sa isang pinagsamang sistema

    mga coordinate, dahil ang mga axes nito ay tumutugma sa mga pangunahing axes ng inertia. Dahil, kapag isinasaalang-alang ang nakahiwalay na longitudinal motion, ipinapalagay namin ang p = 0 (sa ilalim ng kundisyong ito, ang velocity coordinate system ay kasabay ng semi-coupled one) at, samakatuwid, ang Oz axis ng velocity coordinate system ay tumutugma sa Ozi axis ng coupled. system, pagkatapos ay ang equation ng mga sandali tungkol sa Oz axis ay may anyo:

    kung saan ang /2 ay ang moment of inertia ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa Og axis;

    Mg - aerodynamic pitching moment, longitudinal moment.

    Upang pag-aralan ang mga katangian ng longitudinal na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa sentro ng masa nito, kinakailangan upang magdagdag ng isang equation para sa relasyon sa pagitan ng mga anggulo ng pag-atake, pitch at pagkahilig ng tilapon:

    Kung isasaalang-alang ang dynamics ng longitudinal trajectory motion ng isang sasakyang panghimpapawid - ang paggalaw ng sentro ng masa nito na may kaugnayan sa lupa - dalawa pang kinematic equation ang kailangan:

    xg = L*=V COS0; (1.6)

    yg - H = V sin b, (1.7)

    kung saan ang H ay ang flight altitude;

    Ang L ay ang distansyang nilakbay sa kahabaan ng Oxg axis ng coordinate system ng earth, na ipinapalagay na tumutugma sa direksyon sa Ox axis ng velocity system.

    Alinsunod sa stationarity hypothesis, ang aerodynamic forces at moments ay mga nonlinear na function ng mga sumusunod na parameter:

    X=X(*% I7, M, Rya);

    G = G(*9 1/, m, Rya);

    M2 = Mz(bв.<*» а, V, М, рн),

    : (ika "bilis ng tunog sa altitude ng paglipad);

    rya - density ng hangin sa altitude ng flight; bv - anggulo ng pagpapalihis ng elevator.

    Ang mga puwersa at sandali na ito ay maaaring isulat sa pamamagitan ng aerodynamic coefficients:

    kung saan ang Cx - Cx (a, M) ay ang drag coefficient;

    Su -Su (a, M) - koepisyent ng pag-angat;
    mz-mz (bv, a, a, d, M) - longitudinal moment coefficient M%

    S ay ang lugar ng pakpak ng sasakyang panghimpapawid;

    Ang La ay ang average na aerodynamic chord ng MAC.

    Ang engine thrust ay isa ring nonlinear na function ng isang bilang ng mga parameter:

    P = P(8d) M, rn, Tya),

    kung saan ang bl ay ang paggalaw ng katawan na kumokontrol sa thrust ng mga makina; pi - presyon sa altitude ng flight;

    Ang Tya ay ang absolute air temperature sa flight altitude.

    Isasaalang-alang namin ang steady rectilinear motion bilang isang unperturbed motion

    Naniniwala kami na ang mga parameter ng nababagabag na paggalaw ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng kanilang mga steady-state na halaga at maliliit na pagtaas:

    a = a0-4-Oo;

    Є-VU;

    Isinasaalang-alang (1.15) ang linearization ng mga equation ng perturbed motion (1.2-1.7) at isinasaalang-alang ang mga equation ng unperturbed motion (1.9-1.14), nakakakuha tayo ng isang sistema ng mga linear differential equation na may pare-parehong coefficient:

    mbV = - XvbV - Xm DM -X“Da- A^p&D yg- G cos 0OD0 - f + COS a0DM - P0 sin a0Da - f P? cos a0ridyg -f P T COS a„Tun^Ue +

    cos «0Д8д; (1.16)

    mV^b = YVW + KmDM + K“Da - f Kiy Dyg + O sin 0OD6 +

    RM sin aoDM + PQ cos a0Da - f P? kasalanan а0р^Дyg +

    P T sin *ъТу„лув + P5 sin а0Д5д; (1.17)

    Izb = M ® Д8В - f M'M - f МІДа - f AlfbA - f

    dx, dx< vrp дХ

    U - ‘ L 1 — ——

    Sa mga equation na ito, upang gawing simple ang pagsulat, ang simbolikong notasyon para sa mga partial derivatives ay ipinakilala:

    Kapag pinag-aaralan ang dynamics ng diskarte at landing ng isang sasakyang panghimpapawid, ang mga equation (1.16-1.18) ay maaaring gawing simple sa pamamagitan ng pagpapabaya (dahil sa kanilang kaliit) mga termino na naglalaman ng mga derivatives na may paggalang sa mga parameter p, T, derivatives ng aerodynamic forces at ang kanilang mga sandali na may paggalang sa ang Mach number Para sa mga katulad na dahilan, ang derivative na Yam ay maaaring palitan ng derivative na Pv, at ang increment na DM ng increment na XV. Bilang karagdagan, sa moment equation kinakailangang isaalang-alang na Mzv = 0 at Mrg = 0, dahil ang moment coefficient mZo = 0. Pagkatapos ay ang mga equation (1.16-1.18) ay kukuha ng form:

    mAV=-XvAV - X'1Aya - O cos 0OD0 + Pv cos a0DK -

    P„ s i P a0D a - f - P5 cos a0D&l; (1.16a)

    mV0A

    R0 cos a0Da-(-P8 sin a0D8d; (1.17a)

    1$ = Ш Д8В + m Oo + M Oo + D 8;

    Yv=c!/oSpV0; Ya = cauS ;

    Ang mga halaga ng mga coefficient na Cti Cy, Cx, Cy, niz, fflz, fflz, tftz ay tinutukoy gamit ang mga graph na pinagsama-sama batay sa mga resulta ng paglilinis ng mga modelo ng sasakyang panghimpapawid sa mga wind tunnel at mga pagsubok sa paglipad ng sasakyang panghimpapawid.

    Ang mga katangian ng Pb ay kinakailangan kapag isinasaalang-alang ang mga kaso kung saan, sa isang nababagabag na paggalaw, ang katawan na kumokontrol sa thrust ay gumagalaw, halimbawa, kapag isinasaalang-alang ang longitudinal na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid nang sabay-sabay na kinokontrol ng autopilot at autothrottle (awtomatikong kontrol ng bilis). Kung sa proseso ng perturbed motion D6d = 0, ang huling termino sa mga equation (1.16 at 1.17) ay katumbas ng zero.

    Kapag sinusuri ang katatagan ng paggalaw ng isang hindi nakokontrol na sasakyang panghimpapawid (na may mga kontrol na naka-clamp), dapat itong isaalang-alang na ang katatagan ng naturang paggalaw ay hindi nakasalalay sa lahat sa xx coordinate at halos hindi nakasalalay, dahil sa pagpapabaya sa impluwensya ng Рн at Тн, sa yg coordinate. Samakatuwid, kapag sinusuri ang katatagan ng isang sasakyang panghimpapawid na walang awtomatikong sistema ng kontrol, ang mga equation (1.19 at 1.20) ay maaaring hindi isama sa pagsasaalang-alang.

    105" taas="32">

    L, . ". Timog-^ =M-A. v0 K0

    Tandaan na ang mga terminong naglalaman ng mga control coordinates na 6D at 6B ay nasa kanang bahagi ng mga equation. Ang katangiang polynomial para sa sistema ng mga equation ng paggalaw ng isang hindi nakokontrol na sasakyang panghimpapawid (na may naka-clamp na mga kontrol) ay may sumusunod na anyo:

    A (p) = P4 -f яjP3 + оР2 + а3р - f d4, (1.24)

    kung saan dі = dj + £a-+ - f g - ;

    + - f s. + ^ь+с;)(«vr -60);

    Н3 = Г« (rtK ~ + + + ^4)(a6^V ~av b*)>

    ai - ca(atbv - avbH).

    Ayon sa pamantayan ng Hurwitz-Rouse, ang paggalaw na inilarawan ng isang fourth-order equation ay stable kapag ang coefficients ab a2, a3 at a4 ay positive at a3(aia2-az)-a4ai2>0.

    Ang mga kundisyong ito ay karaniwang nasiyahan hindi lamang para sa mga landing mode, kundi pati na rin para sa lahat ng operational flight mode ng subsonic civil aircraft. Ang mga ugat ng katangiang polynomial (1.24) ay karaniwang kumplikadong conjugate, magkaiba ang laki, at tumutugma sila sa dalawang magkaibang oscillatory motions. Ang isa sa mga paggalaw na ito (short-period) ay may maikling panahon na may malakas na attenuation. Ang iba pang paggalaw (mahabang panahon, o phugoid) ay isang dahan-dahang nabubulok na paggalaw na may mahabang panahon.

    Bilang resulta, ang nababagabag na longhitudinal na paggalaw ay maaaring ituring bilang isang mutual superposition ng dalawang mosyon na ito. Isinasaalang-alang na ang mga panahon ng mga paggalaw na ito ay ibang-iba at ang panandaliang oscillation ay nabubulok nang medyo mabilis (sa loob ng 2-4 na segundo), lumalabas na posible na isaalang-alang ang mga paggalaw ng maikling panahon at mahabang panahon sa paghihiwalay mula sa bawat isa. .

    Ang paglitaw ng maikling-panahong paggalaw ay nauugnay sa isang kawalan ng timbang sa mga sandali ng mga puwersa na kumikilos sa longitudinal plane ng sasakyang panghimpapawid. Ang paglabag na ito ay maaaring, halimbawa, ang resulta ng pagkagambala ng hangin, na humahantong sa isang pagbabago sa anggulo ng pag-atake ng sasakyang panghimpapawid, mga puwersa ng aerodynamic at mga sandali. Dahil sa kawalan ng balanse ng mga sandali, ang eroplano ay nagsisimulang umikot kaugnay sa transverse axis Oz. Kung ang paggalaw ay matatag, pagkatapos ay babalik ito sa dating halaga ng anggulo ng pag-atake. Kung ang kawalan ng balanse ng mga sandali ay nangyayari dahil sa pagpapalihis ng elevator, kung gayon ang sasakyang panghimpapawid, bilang resulta ng maikling panahon na paggalaw, ay maaabot sa isang bagong anggulo ng pag-atake, kung saan ang balanse ng mga sandali na kumikilos na may kaugnayan sa transverse axis ng sasakyang panghimpapawid. ay naibalik.

    Sa maikling panahon na paggalaw, ang bilis ng sasakyang panghimpapawid ay walang oras na magbago nang malaki.

    Samakatuwid, kapag pinag-aaralan ang naturang paggalaw, maaari nating ipagpalagay na ito ay nangyayari sa bilis ng hindi nababagabag na paggalaw, ibig sabihin, maaari nating tanggapin ang DU-0. Ipagpalagay na ang paunang mode ay malapit sa pahalang na paglipad (0«O), maaari naming ibukod mula sa pagsasaalang-alang ang terminong naglalaman ng bd.

    Sa kasong ito, ang sistema ng mga equation na naglalarawan sa maikling panahon na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid ay tumatagal ng sumusunod na anyo:

    db - &aDa=0;

    D b + e j D& - f sk Oo - f saDa == c5Dyv; Db = D& - Oo.

    Ang katangiang polynomial para sa sistemang ito ng mga equation ay may anyo:

    А(/>)k = d(/>2 + аі/> + а. Ф where а=ьЛск+с> Ї

    Ang paggalaw ng maikling panahon ay matatag kung ang mga koepisyent na "i at 02 ay positibo, na kadalasang nangyayari, dahil sa larangan ng mga kondisyon ng pagpapatakbo ang mga halaga ng b*, cx, z" at makabuluhang positibo.

    niya tends to zero. Sa kasong ito, ang halaga

    ang dalas ng sariling mga oscillations ng sasakyang panghimpapawid sa maikling panahon na paggalaw, at ang magnitude ay ang kanilang pamamasa. Ang unang halaga ay pangunahing tinutukoy ng koepisyent ml, na nagpapakilala sa antas ng longitudinal static na katatagan ng sasakyang panghimpapawid. Sa turn, ang coefficient ml ay nakasalalay sa pagkakahanay ng sasakyang panghimpapawid, ibig sabihin, sa kamag-anak na posisyon ng punto ng aplikasyon ng aerodynamic force at ang sentro ng masa ng sasakyang panghimpapawid.

    Ang pangalawang dami na nagdudulot ng pagpapalambing ay tinutukoy

    sa isang malaking lawak sa pamamagitan ng moment coefficients mlz at t% ■ Ang coefficient t'"gg ay nakasalalay sa lugar ng pahalang na buntot at ang distansya nito mula sa sentro ng masa, at ang koepisyent ml ay nakasalalay din sa pagkaantala ng daloy bevel sa buntot Sa pagsasanay, dahil sa malaking pagpapalambing, ang pagbabago sa anggulo ng pag-atake ay may karakter , malapit sa aperiodic.

    Ang zero root p3 ay nagpapahiwatig ng neutralidad ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa mga anggulo d at 0. Ito ay bunga ng pagpapasimple na ginawa (DE = 0) at ang pagbubukod mula sa pagsasaalang-alang ng mga puwersa na nauugnay sa isang pagbabago sa anggulo ng pitch, na kung saan ay pinahihintulutan lamang para sa unang panahon ng nababagabag na longitudinal na paggalaw - maikling panahon *. Ang mga pagbabago sa mga anggulong A# at DO ay isinasaalang-alang sa long-period motion, na maaaring gawing simple upang magsimula pagkatapos ng pagtatapos ng short-period motion. Sa

    1 Para sa higit pang mga detalye sa isyung ito, tingnan

    Sa kasong ito, ang La = 0, at ang mga halaga ng mga anggulo ng pitch at inclination ng trajectory ay naiiba sa mga halaga na naganap sa orihinal na hindi nababagabag na paggalaw. Bilang isang resulta, ang balanse ng mga projection ng puwersa sa tangent at normal sa trajectory ay nagambala, na humahantong sa paglitaw ng mga pangmatagalang oscillations, kung saan ang mga pagbabago ay nangyayari hindi lamang sa mga anggulo O at 0, kundi pati na rin sa bilis ng paglipad. . Sa kondisyon na ang paggalaw ay matatag, ang balanse ng mga projection ng puwersa ay naibalik at ang mga oscillations ay namamatay.

    Kaya, para sa isang pinasimple na pag-aaral ng mahabang panahon na paggalaw, sapat na upang isaalang-alang ang mga equation ng mga projection ng puwersa sa tangent at normal sa trajectory, sa pag-aakalang Oo = 0. Pagkatapos ang sistema ng mga equation ng longitudinal motion ay tumatagal ng anyo:

    (1.28)

    Ang katangiang polynomial para sa sistemang ito ng mga equation ay may anyo:

    kung saan ai = av-b^ a2=abbv - avbb.

    Ang katatagan ng paggalaw ay sinisiguro sa ilalim ng kondisyong “i >0; d2>0. Ang damping ng mga oscillations ay makabuluhang nakasalalay sa mga halaga ng derivative Pv at ang coefficient сХа, at ang dalas ng natural na oscillations ay depende rin sa coefficient су„ dahil ang mga coefficient na ito ay tumutukoy sa magnitude ng mga projection ng pwersa sa tangent at normal sa ang tilapon.

    Dapat pansinin na para sa mga kaso ng pahalang na paglipad, pag-akyat at pagbaba sa maliliit na anggulo 0, ang coefficient bb ay may napakaliit na halaga. Kapag hindi kasama ang isang miyembro na naglalaman ng

    mula sa pangalawang equation (1.28) nakukuha natin sa = av; a2 = aebv.

    Paghihiwalay ng mga equation ng longitudinal motion mula sa kumpletong sistema ng mga equation ng longitudinal motion ng isang sasakyang panghimpapawid.

    Ang pagkakaroon ng isang eroplano ng materyal na simetrya sa isang sasakyang panghimpapawid ay nagbibigay-daan sa spatial na paggalaw nito na nahahati sa longitudinal at lateral. Ang longitudinal motion ay tumutukoy sa paggalaw ng sasakyang panghimpapawid papasok patayong eroplano sa kawalan ng roll at slip, kasama ang manibela at ailerons sa isang neutral na posisyon. Sa kasong ito, dalawang pagsasalin at isang rotational na paggalaw ang nagaganap. Ang paggalaw ng pagsasalin ay naisasakatuparan sa kahabaan ng velocity vector at kasama ang normal, ang rotational motion ay natanto sa paligid ng Z axis ay nailalarawan sa pamamagitan ng anggulo ng pag-atake α, ang anggulo ng pagkahilig ng tilapon θ, anggulo ng pitch, bilis ng paglipad, taas ng paglipad. , pati na rin ang posisyon ng elevator at ang magnitude at direksyon sa vertical plane ng thrust DU.

    Sistema ng mga equation para sa longitudinal na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid.

    Ang isang saradong sistema na naglalarawan sa longitudinal na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid ay maaaring ihiwalay mula sa kumpletong sistema ng mga equation, sa kondisyon na ang mga parameter ng lateral motion, pati na rin ang mga anggulo ng pagpapalihis ng mga kontrol ng roll at yaw ay katumbas ng 0.

    Ang kaugnayan α = ν – θ ay hinango mula sa unang geometric equation pagkatapos ng pagbabagong-anyo nito.

    Ang huling equation ng system 6.1 ay hindi nakakaapekto sa iba at maaaring malutas nang hiwalay. 6.1 – nonlinear system, dahil naglalaman ng mga produkto ng mga variable at trigonometric function, mga expression para sa aerodynamic forces.

    Upang makakuha ng pinasimple na linear na modelo ng longitudinal motion ng isang sasakyang panghimpapawid, napakahalaga na ipakilala ang ilang mga pagpapalagay at magsagawa ng linearization procedure. Upang mapatunayan ang mga karagdagang pagpapalagay, napakahalaga para sa amin na isaalang-alang ang dynamics ng longitudinal na paggalaw ng sasakyang panghimpapawid na may sunud-sunod na pagpapalihis ng elevator.

    Tugon ng sasakyang panghimpapawid sa sunud-sunod na pagpapalihis ng elevator. Dibisyon ng longitudinal motion sa pangmatagalan at panandaliang.

    Sa pamamagitan ng sunud-sunod na paglihis δ in, isang sandali ang bumangon na M z (δ in), na umiikot na may kaugnayan sa Z axis sa bilis na ω z. Sa kasong ito, nagbabago ang mga anggulo ng pitch at pag-atake. Habang tumataas ang anggulo ng pag-atake, nangyayari ang pagtaas ng pagtaas at isang kaukulang sandali ng longitudinal static na katatagan M z (Δα), na sumasalungat sa sandaling M z (δ in). Matapos matapos ang pag-ikot, sa isang tiyak na anggulo ng pag-atake, binabayaran nito ito.

    Ang pagbabago sa anggulo ng pag-atake pagkatapos balansehin ang mga sandaling humihinto ang M z (Δα) at ​​M z (δ in), ngunit, dahil ang sasakyang panghimpapawid ay may ilang mga inertial na katangian, ᴛ.ᴇ. ay may isang sandali ng inertia I z na may kaugnayan sa OZ axis, pagkatapos ay ang pagtatatag ng anggulo ng pag-atake ay oscillatory sa kalikasan.

    Ang mga angular na oscillations ng sasakyang panghimpapawid sa paligid ng OZ axis ay damped gamit ang natural na aerodynamic damping moment na M z (ω z). Ang pagtaas sa pagtaas ay nagsisimulang baguhin ang direksyon ng velocity vector. Ang anggulo ng inclination ng trajectory θ ay nagbabago rin. Ito naman ay nakakaapekto sa anggulo ng pag-atake Batay sa balanse ng mga load ng sandali, ang anggulo ng pitch ay patuloy na nagbabago nang sabay-sabay sa pagbabago sa anggulo ng inclination. Sa kasong ito, ang anggulo ng pag-atake ay pare-pareho. Ang mga angular na paggalaw sa loob ng maikling pagitan ay nangyayari nang may mataas na dalas, ᴛ.ᴇ. may maikling panahon at tinatawag na short-period.

    Matapos mawala ang panandaliang pagbabagu-bago, nagiging kapansin-pansin ang pagbabago sa bilis ng paglipad. Pangunahin dahil sa bahagi ng Gsinθ. Ang pagbabago sa bilis ΔV ay nakakaapekto sa pagtaas ng lakas ng pag-angat, at bilang kinahinatnan, ang anggulo ng pagkahilig ng tilapon. Binabago ng huli ang bilis ng paglipad. Sa kasong ito, ang mga kumukupas na oscillations ng velocity vector ay lumitaw sa magnitude at direksyon.

    Ang mga paggalaw na ito ay nailalarawan sa mababang dalas, dahan-dahang nawawala, at samakatuwid ang mga ito ay tinatawag na mahabang panahon.

    Kapag isinasaalang-alang ang dynamics ng longitudinal motion, hindi namin isinasaalang-alang ang karagdagang puwersa ng pag-angat na nilikha ng pagpapalihis ng elevator. Ang pagsisikap na ito ay naglalayong bawasan ang kabuuang puwersa ng pag-angat, na may kaugnayan dito, para sa mabibigat na sasakyang panghimpapawid, ang kababalaghan ng paghupa ay sinusunod - isang husay na paglihis sa anggulo ng pagkahilig ng tilapon na may sabay-sabay na pagtaas sa anggulo ng pitch. Nangyayari ito hanggang sa mabayaran ng pagtaas ng elevator ang bahagi ng elevator dahil sa pagpapalihis ng elevator.

    Sa pagsasagawa, ang mga pangmatagalang oscillations ay hindi nangyayari, dahil ay pinapatay sa isang napapanahong paraan ng piloto o awtomatikong mga kontrol.

    Maglipat ng mga function at structural diagram ng mathematical model ng longitudinal motion.

    Ang function ng paglipat ay karaniwang tinatawag na imahe ng halaga ng output, batay sa imahe ng input sa zero na paunang kondisyon.

    Ang isang tampok ng mga function ng paglilipat ng isang sasakyang panghimpapawid bilang isang control object ay ang ratio ng dami ng output, kumpara sa dami ng input, ay kinuha na may negatibong senyales. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa aerodynamics ay kaugalian na isaalang-alang ang mga paglihis na lumilikha ng mga negatibong pagtaas sa mga parameter ng paggalaw ng sasakyang panghimpapawid bilang mga positibong paglihis ng mga kontrol.

    Sa anyo ng operator, ang talaan ay mukhang:

    Ang System 6.10, na naglalarawan sa panandaliang paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid, ay tumutugma sa mga sumusunod na solusyon:

    (6.11)

    (6.12)

    Gayunpaman, maaari tayong sumulat ng mga function ng paglilipat na nauugnay ang anggulo ng pag-atake at angular na bilis sa pitch sa pagpapalihis ng elevator

    (6.13)

    Upang magkaroon ng karaniwang anyo ang mga function ng paglilipat, ipinakilala namin ang sumusunod na notasyon:

    , , , , ,

    Isinasaalang-alang ang mga ugnayang ito, muling isinusulat namin ang 6.13:

    (6.14)

    Samakatuwid, ang paglipat ng mga function para sa trajectory inclination angle at pitch angle, depende sa elevator deflection, ay magkakaroon ng sumusunod na anyo:

    (6.17)

    Ang isa sa pinakamahalagang mga parameter na nagpapakilala sa paayon na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid ay normal na labis na karga. Ang sobrang karga ay maaaring: Normal (sa kahabaan ng OU axis), longitudinal (sa kahabaan ng OX axis) at lateral (sa kahabaan ng OZ axis). Ito ay kinakalkula bilang ang kabuuan ng mga puwersang kumikilos sa sasakyang panghimpapawid sa isang tiyak na direksyon, na hinati sa puwersa ng grabidad. Ang mga projection sa axis ay nagpapahintulot sa isa na kalkulahin ang magnitude at ang kaugnayan nito sa g.

    - normal na labis na karga

    Mula sa unang equation ng mga puwersa ng system 6.3 nakuha namin:

    Gamit ang mga expression para sa sobrang karga, isinusulat namin muli:

    Para sa pahalang na kondisyon ng paglipad ( :

    Sumulat tayo ng block diagram na tumutugma sa transfer function:
    -δ sa M ​​ω z ν ν α -
    θ θ

    Ang lateral force Z a (δ n) ay lumilikha ng roll moment M x (δ n). Ang ratio ng mga sandali M x (δ n) at M x (β) ay nagpapakilala sa direkta at baligtad na reaksyon ng sasakyang panghimpapawid sa pagpapalihis ng timon. Kung ang M x (δ n) ay mas malaki sa magnitude kaysa sa M x (β), ang sasakyang panghimpapawid ay tatagilid sa tapat na direksyon ng pagliko.

    Isinasaalang-alang ang nasa itaas, maaari tayong bumuo ng isang block diagram para sa pagsusuri sa lateral na paggalaw ng isang sasakyang panghimpapawid kapag ang timon ay nalihis.

    -δ n M y ω y ψ ψ
    β β
    F z Ψ 1
    Mx
    ω y ω x

    Sa tinatawag na flat turn mode, ang mga roll moment ay binabayaran ng piloto o ng kaukulang control system. Dapat pansinin na sa isang maliit na pag-ilid na paggalaw ang eroplano ay gumulong, kasama nito ang puwersa ng pag-angat, na nagiging sanhi ng isang lateral projection Y a sinγ, na nagsisimulang bumuo ng isang malaking lateral na paggalaw: ang eroplano ay nagsisimulang mag-slide papunta sa hilig na kalahati- pakpak, habang ang kaukulang aerodynamic na pwersa at mga sandali ay tumataas, at nangangahulugan ito na ang tinatawag na "spiral moments" ay nagsisimulang gumanap ng isang papel: M y (ω x) at M y (ω z). Maipapayo na isaalang-alang ang malaking paggalaw sa gilid kapag ang sasakyang panghimpapawid ay nakatagilid na, o gamit ang halimbawa ng dynamics ng sasakyang panghimpapawid kapag ang mga aileron ay pinalihis.

    Tugon ng sasakyang panghimpapawid sa pagpapalihis ng aileron.

    Kapag lumihis ang mga aileron, nangyayari ang isang sandali M x (δ e). Nagsisimulang umikot ang eroplano sa paligid ng nauugnay na axis na OX, at lumilitaw ang isang roll angle γ. Ang damping moment na M x (ω x) ay sumasalungat sa pag-ikot ng sasakyang panghimpapawid. Kapag ang sasakyang panghimpapawid ay tumagilid, dahil sa isang pagbabago sa anggulo ng roll, isang lateral force Z g (Ya) arises, na kung saan ay ang resulta ng weight force at ang lift force Y a. Ang puwersang ito ay "naglalahad" ng velocity vector, at ang track angle Ψ 1 ay nagsisimulang magbago, na humahantong sa paglitaw ng isang sliding angle β at ang kaukulang puwersa Z a (β), pati na rin ang isang sandali ng track static stability M y (β), na nagsisimulang ibuka ang longitudinal axis aircraft na may angular na bilis na ω y. Bilang resulta ng paggalaw na ito, ang anggulo ng yaw ψ ay nagsisimulang magbago. Ang lateral force Z a (β) ay nakadirekta sa kabaligtaran na direksyon na may paggalang sa puwersa Z g (Ya) at samakatuwid, sa ilang mga lawak, binabawasan nito ang rate ng pagbabago sa anggulo ng landas Ψ 1.

    Ang puwersa Z a (β) ay ang dahilan din ng sandali ng transverse static na katatagan. M x (β), na siya namang sumusubok na ilabas ang eroplano sa roll, at ang angular velocity ω y at ang kaukulang spiral aerodynamic moment na M x (ω y) ay subukang pataasin ang roll angle. Kung ang M x (ω y) ay mas malaki kaysa sa M x (β), ang tinatawag na "spiral instability" ay nangyayari, kung saan ang anggulo ng roll ay patuloy na tumataas pagkatapos bumalik ang mga aileron sa neutral na posisyon, na humahantong sa pag-ikot ng sasakyang panghimpapawid na may pagtaas ng angular velocity.

    Ang ganitong pagliko ay karaniwang tinatawag na isang coordinated turn, kung saan ang anggulo ng bangko ay itinakda ng piloto o gamit ang isang awtomatikong sistema ng kontrol. Sa kasong ito, sa panahon ng pagliko, ang mga nakakagambalang sandali ng roll M x β at M x ωу ay nabayaran, ang timon ay nagbabayad para sa pag-slide, iyon ay, β, Z a (β), M y (β) = 0, habang ang sandali M y (β ), na nagpaikot sa longitudinal axis ng sasakyang panghimpapawid, ay pinalitan ng sandali mula sa timon M y (δ n), at ang lateral force Z a (β), na pumigil sa pagbabago sa anggulo ng landas, ay pinalitan ng puwersa Z a (δ n). Sa kaso ng isang coordinated na pagliko, ang bilis (maneuverability) ay tumataas, habang ang longitudinal axis ng sasakyang panghimpapawid ay tumutugma sa airspeed vector at lumiliko nang sabay-sabay sa pagbabago sa anggulo Ψ 1.

     

    Maaaring kapaki-pakinabang na basahin: