Устойчивость по скорости

Статическая устойчивость по скорости характеризует поведение самолета после воздействия на него возмущений в прямолинейном полете с изменяющейся скоростью при постоянной нормальной скоростной перегрузке. Изменение скорости при сопровождается изменением угла атаки. Поэтому коэффициент момента тангажа зависит как от угла атаки, так и от скорости полета {числа ).

В этом случае от устойчивости по скорости самолета с фиксированным в балансировочном положении для исходного режима полета рулем высоты (управляемым стабилизатором) судят по полной производной коэффициента по при :

. (3.8)

Здесь частная производная берется при условии , а - при условии . Производная .

Полная производная коэффициента момента тангажа по коэффициенту подъемной силы в установившемся прямолинейном движении самолета называется степенью продольной статической устойчивости по скорости при фиксированном руле высоты.

Об устойчивости по скорости судят по знаку производной , величину и знак которой можно определить по формуле или по тангенсу угла наклона моментной диаграммы в точке, соответствующей режиму балансировки по скорости (числу ) (рис. 10). Если , то самолет устойчив по скорости; при - неустойчив. Когда , самолет статически нейтрален по скорости.

На рис. 10 пунктирной линией показана зависимость при малых числах , заштрихована область неустойчивости по скорости.

Рис. 10. Определение продольной устойчивости по скорости по моментной диаграмме

У современных самолетов потеря устойчивости по скорости возникает на околозвуковых скоростях полета и связана с приростом пикирующего момента, который обусловлен смещением фокуса назад при развитии волнового кризиса. В этом случае .

При полете самолета на малых скоростях (когда ) справедливо равенство , а при незначительном влиянии двигательной установки на положение фокуса .

Необходимо отметить, что устойчивость самолета по перегрузке, естественная или обеспечиваемая средствами автоматики, является более важным условием безопасности полета, чем устойчивость по скорости. Устойчивый по перегрузке самолет в отличие от неустойчивого не проявляет стремления к самопроизвольному кабрированию при маневре с положительной перегрузкой и не стремится перейти в пикирование при маневре с отрицательной перегрузкой. Действия пилота при управлении таким самолетом существенно упрощается.

На самолете, устойчивом по скорости легче точно выдерживать скорость полета. Однако небольшая степень неустойчивости по скорости создает незначительные трудности в процессе пилотирования и даже не всегда замечается процессе обычного управления самолетом.