|
Все приведенные ниже параметры являются предваритель-ными, и
будут меняться в процессе детальных расчетов.
|
|
 |
Особенности расчета центровки самолета схем "утка".
У «стандартной утки» с площадью горизонтального оперения (переднего крыла)
в пределах 15...20% площади основного крыла и плечом оперения, равным 2,5...3
В Сах (средней аэродинамической хорды крыла), центр тяжести должен располагаться
в пределах от - 10 до - 20% Всах.
В более общем случае, когда переднее крыло по
параметрам отличается от оперения «стандартной утки», или у «тандема»
для определения требуемой центровки удобно условно привести эту компоновку
к более привычной для понимания нормальной аэродинамической схеме с условным
эквивалентным крылом.
Рис. 1. Приведение компоновки
к более привычной для понимания нормальной аэродинамической схеме с условным
эквивалентным крылом.
Центровка, как и в случае нормальной схемы, должна лежать в пределах
15...25% Вэкв (хорды условного эквивалентного крыла), находится по следующей формуле:
и для нашего случая
Вэкв=1,58 м
При этом расстояние до носка эквивалентной хорды находится по следующей формуле:
и для нашего случая Хэкв=2,1625 м
К - коэффициент, учитывающий разность углов установки крыльев, скосы и торможение
потока за передним крылом,находится по следующей формуле:
и для нашего случая К=1,1931
Что из этого получилось, можно увидеть на картинке
Рис. 2. Центровка самолета П-6.
Как видите придется
добиться взаимного расположения всех элементов конструкци таким образом, чтобы "попасть" в Ц.Т.
Следует учесть, что эмпирические формулы и рекомендации по определению центровки
достаточно приблизительны, поскольку взаимное влияние крыльев, скосы и торможение
потока за передним крылом рассчитать трудно, точно это определяется только по продувкам.
Для экспериментальной проверки центровки самолета данной схемы
попробуем воспользоваться летающей (кордовой или радиоуправляемой) моделью.
В практике авиастроения такой метод иногда применяется. И в любом случае для этого самолета
, определенную по формулам, уточним при выполнении скоростных рулежек и подлетов.
по материалам: СЕРЬЕЗНОВ, В. КОНДРАТЬЕВ "В НЕБЕ ТУШИНА -
СЛА" "Моделист-Конструктор" 1988, №3
Расчет центровки самолета.
Центровка самолета определяется в процессе его объемной и весовой компоновки.
Проектное положение центра масс самолета должно обеспечивать необходимую устойчивость
и управляемость на всех режимах полета.
Продольная устойчивость самолета определяется взаимным расположением
центра масс и фокуса самолета.
Возможны три случая расположения центра масс и фокуса самолета:
- Центр масс расположен впереди фокуса. (Такой самолет после вынужденного
изменения угла атаки сам будет возвращаться к его исходному значению.
- Центр масс совмещен с фокусом. (При управлении
самолетом с нейтральной центровкой пилот должен вес время исправлять малейшие изменения
угла атаки, так как самолет такой способностью не обладает.)
- Центр масс расположен впереди фокуса. (При случайном
увеличении угла атаки возникающая сила Y, за счет момента на плече, будет увеличивать
угол атаки еще больше.
При случайном уменьшении угла атаки эта же сила будет создавать пикирующий момент,
еще больше уменьшая его значение.
Самолет, отойдя от заданного режима, не будет возвращаться в исходное положение,
а станет увеличивать это отклонение.
Управлять таким самолетом крайне затруднительно и выполнять на нем полеты
недопустимо из условия безопасности.)
Из изложенного выше можно сделать вывод:
Чтобы самолет был устойчив по перегрузке, необходимо, чтобы центр масс
самолета на всех режимах полета находился впереди его
фокуса.
При запасе устойчивости менее 5... 7% средней аэродинамической хорды,
из-за высокой чувствительности к отклонению руля высоты, самолет становится
"строгим в управлении", требуя от летчика повышенного внимания и точности в
дозировании величины отклонения ручки. Для СЛА, у которых центровка существенно
смещается даже при изменении наклона тела пилота, эта величина при наиболее
задней эксплуатационной центровке должна быть не менее 10% САХ.
Крайне переднее положение центра масс определяется из условия обеспечения
управляемости и балансировки самолета на всех режимах его полета.
Поэтому, желательно, чтобы допустимый диапазон центровок (от крайней передней
до крайней задней) составлял не менее 20% САХ.
До начала центровки должна быть составлена весовая ведомость по результатам
определения масс частей самолета во втором приближении. Весовая ведомость одновременно
является и центровочной ведомостью, поэтому в ней за графой веса (пример-табл.)
помещается графа координат центров тяжести частей самолета и агрегатов, а затем
графа статических моментов груза.
Центровочная ведомость
Рис. 3. Центровочная ведомость
самолета П-6.
Расстояния вдоль оси самолета замеряются по компоновочному чертежу. За начало координат
можно выбрать любую точку. Чаще всего берут носок фюзеляжа. Однако для увеличения наглядности
лучше взять
заданное (проектное)
положение центра тяжести СЛА (см. рис. 4)
Рис. 4. Заданное (проектное) положение центра
тяжести самолета П-6. (в сравнении с П-5)
Расстояния до центров тяжести агрегатов, расположенных впереди центра тяжести СЛА,
берутся со знаком "минус", позади-со знаком "плюс". За счет перемещения отдельных агрегатов,
например двигателя, топливного бака, а иногда кабины или крыла, необходимо добиться, чтобы
сумма моментов стала равна нулю. В этом случае центр тяжести будет соответствовать заданному.
Первоначально центровка производится для взлетной массы самолета, затем для двух предельных
случаев, когда центр тяжести смещается в крайнее переднее и крайнее заднее положения.
Рис. 5. Заданное (проектное) положение центра
тяжести самолета П-6 совмещенное с графиком сил и моментов.
Компоновку можно считать завершенной, если для обоих предельных случаев х не выходит за
допустимые пределы.
по материалам: П.И.Чумак, В.Ф Кривокрысенко "Расчет и
проектирование СЛА"
|
|
|
|
|
|
|
