Приветствую Вас, Гость Понедельник, 22.10.2018, 11:28 Главная Регистрация RSS
Главная » Статьи » Теория параплана » 6. Устойчивость ППС

Устойчивость параплана
Автор Иванов П.И.

Что понимается под устойчивостью параплана?

Здесь следует рассматривать два аспекта вопроса.
1. Устойчивость конструкции параплана.
2. Устойчивость системы пилот-параплан как летательного аппарата.

1. Под устойчивостью конструкции параплана понимается ее способность воспринимать различные внешние воздействия – усилия и моменты, не теряя геометрии (конфигурации) нормального полетного состояния аппарата.
Здесь нужно иметь в виду, что мягкая двухоболочковая конструкция, какой является параплан, хорошо работает (сохраняет свою несущую способность) только в том случае, если все ее элементы непрерывно работают на растяжение. На сжатие они не работают, и в этом случае элементы и конструкция в целом могут потерять свою устойчивость.
Потеря устойчивости конструкции – это изменение ее нормальной геометрии под воздействием различных внешних (в основном атмосферных) возмущений. Это могут быть различного рода складывания и подворачивания крыла, «галстуки», сжатие крыла (появление «ступеньки» на крыле), другого рода деформации конструкции и т.д.
Способность параплана самостоятельно, без вмешательства пилота, выходить из различных критических ситуаций, связанных с потерей устойчивости конструкции на критических режимах, определяет его безопасность и является одной из важнейших характеристик надежности параплана.
Рассматриваемая задача является задачей аэроупругости – аэродинамики, прочности и устойчивости элементов и конструкции в целом.
2. Устойчивость системы пилот-параплан как летательного аппарата (ЛА) – это задача динамики полета.
Устойчивость системы пилот-параплан как ЛА подразделяется на статическую и динамическую.
Статическая устойчивость – способность системы пилот-параплан под воздействием внешних возмущений создавать демпфирующие силы и моменты, восстанавливающие нормальное полетное (балансировочное) положение системы.
Динамическая устойчивость – способность системы пилот-параплан после прекращения воздействия внешних возмущений возвращаться к исходному режиму полета за допустимое время, с допустимыми значениями максимальной амплитуды и частоты переходного, затухающего процесса.
Степень подавления системой переходных колебательных процессов при возвращении системы к нормальному режиму полета характеризуется величиной декремента затухания. Чем больше это число, тем быстрее система пилот-параплан справляется с неприятными для организма пилота переходными процессами возвращения системы к нормальному режиму полета.
Каждый пилот, в силу индивидуальных особенностей своего организма, особо чувствителен к тем или иным амплитудам и частотам переходного процесса. А это может превратить полет в турбулентности на данном аппарате в неудовольствие, снизить работоспособность и заставить пилота экстренно прекратить полет.
У системы пилот-параплан, в силу низко расположенного ее центра масс и относительно высоко расположенного центра давления крыла, принято рассматривать, в основном, два вида динамической (маятниковой) устойчивости: продольная (устойчивость по тангажу) и поперечная (устойчивость по крену).
Аппарат не всегда может иметь, по мнению пилота, достаточно хорошую динамическую устойчивость по крену или по тангажу.
Вопросы к пилотам.
1. В слэнге пилотов есть термины: «аппарат плохо (или хорошо) задемпфирован».
Какой смысл вкладывают пилоты в эти термины?
2. Считаете ли вы свой аппарат (какой именно) достаточно устойчивым и почему?
3. От каких конструктивных, внешних и других видов факторов, по Вашему мнению, зависят различные виды устойчивости системы пилот-параплан?
4. За счет чего можно было бы повысить различные виды устойчивости парапланерной системы?

Период (а, значит, и частота колебаний маятниковой системы) пропорционален корню квадратному из длины маятника, т.е. пропорционален корню из условной длины стропной системы. Т.е. условная длина стропной системы влияет как на раскачку по крену, так и на раскачку по тангажу. С увеличением условной длины строп может увеличиваться амплитуда и уменьшаться частота колебаний. Нужно иметь ввиду, что точкой подвеса «маятника», каковым является центр масс парапланерной системы (ЦМС), является центр давления крыла (ЦДК), а условной длиной стропной системы– расстояние между ЦДК и ЦМС.
Но если арочность (частично определяющая сопротивление профильной проекции крыла) способствует демпфирующему сопротивлению колебаниям по крену, то фронтальная проекция крыла оказывает демпфирующее сопротивление колебаниям по тангажу. Кроме того, в обоих этих случаях следует учитывать демпфирующее сопротивление и самой стропной системы, которое также может быть весьма существенным.
Вопрос к пилотам.
А как, по Вашему мнению, конструктор выбирает оптимальный баланс этих величин для получения требуемых летных характеристик?

Литература

1. Иванов П.И. Проектирование, изготовление и испытания парапланов (монография, ISBN 966-95903-0-2),– вып.4, Феодосия, 2007.– 280 с.
Категория: 6. Устойчивость ППС | Добавил: Petr (30.11.2011)
Просмотров: 522 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]