Предельная передняя центровка

Предельно передняя центровка самолета определяется по условиям балансировки самолета. При смещении центра масс самолета вперед растет абсолютная величина производной и повышается степень статической устойчивости по перегрузке и по скорости .

С ростом увеличивается производная , характеризующая наклон балансировочной кривой . При этом увеличивается расход руля для балансировки самолета . Наибольшее отклонение руля высоты ( управляемого стабилизатора, элевонов) соответствует малым скоростям полета (большим ).

Так как максимальное отклонение руля ограничено конструктивными условиями или аэродинамикой {при больших эффективность руля может упасть до нуля), то при некоторой чрезмерно передней центровке балансировка самолета на больших углах атаки будет невозможна. Следовательно, существует предельно передняя центровка, при которой на заданном режиме полета руль отклоняется на максимально допустимую величину.

Расчетными случаями для определения являются: режим посадки самолета с отклоненной механизацией крыла и выпущенным шасси - посадочная центровка, подъем передней стойки шасси при разбеге самолета во взлетной конфигурации - взлетная центровка, иногда маневр на больших высотах с предельной перегрузкой .

Наиболее критичным режимом в смысле балансировки самолета является посадка. На посадке определяется из условия балансировки моментов тангажа, действующих на самолет в посадочной конфигурации :

.

Разрешая это уравнение относительно получим

. (5.2)

Здесь - коэффициент подъемной силы самолета в посадочной конфигурации при ;

- коэффициент момента тангажа самолета без горизонтального оперения при нулевой подъемной силе с учетом отклоненной механизации крыла и выпущенном шасси;

- угол скоса потока с учетом влияния Земли;

- угол установки стабилизатора при посадке;

- угол отклонения руля высоты на посадке;

- предельное (максимальное) отклонения руля высоты;

- запас угла отклонения руля, необходимый для преодоления момента сил инерции и сообщения самолету углового ускорения при подходе к Земле.

При наличии переставного стабилизатора подбором можно при более передней центровке компенсировать недостачу руля высоты для балансировки.

Если на самолете управляемый стабилизатор, то в выражении для надо положить , а .

У сверхзвуковых самолетов должна проверяться возможность балансировки на предельны числах , когда фокус по углу атаки сильно смещен назад. Чтобы избежать излишне большой устойчивости и облегчить балансировку самолета при применяется смещение центра масс в полете назад. Это смещение осуществляется перекачкой топлива в балансировочный бак., расположенный в хвостовой части самолета.