Форум » Вопросы теории » Управление АЖ: так балансирное или аэродинамическое? » Ответить
Управление АЖ: так балансирное или аэродинамическое?
AcroBatMan: Для начала обратимся к Марксу: "ФАП 147. XI. Требования к пилоту сверхлегкого воздушного судна 1.2. Для выполнения функций пилот сверхлегкого воздушного судна должен получить квалификационные отметки о классе сверхлегкого воздушного судна: с балансирным управлением (дельтаплан, дельталет); с аэродинамическим управлением (автожир, вертолет, самолет); со смешанным управлением (параплан). ФАП 32. Приложение 1. КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ОТМЕТКИ, ВНОСИМЫЕ В СВИДЕТЕЛЬСТВА 3. В свидетельство пилота сверхлегкого воздушного судна вносятся квалификационные отметки о классе сверхлегкого воздушного судна: СВС с балансирным управлением (weight-shift control); СВС с аэродинамическим управлением (aerodynamic control); СВС со смешанным управлением (mixed control)." Но! Матери-природе и законам физики совершенно безразлично, как обозвала принцип управления автожиром наша Росавиация. Это официальная юридическая норма, с которой приходится считаться именно с юридической точки зрения. Когда вы будете сдавать теоретический экзамен на пилота, отвечать на этот вопрос нужно именно так, иначе - "неуд". Но с точки зрения физики это несколько иначе. Давайте попробуем разобраться вместе. Начните с того, что попробуйте найти где-нибудь внятное толкование того, что такое аэродинамическое управление и что такое балансирное. Не найдете. Ну и ладно, для нас это не так важно, ибо, как говорится, "вам ехать или шашечки?" Давайте рассмотрим физику процесса. Для начала надо понять, что ротор автожира можно рассматривать по-разному. В некоторых случаях его проще (читай: удобнее, чтобы быстрее и лучше понять) рассматривать, как круглое крыло. В некоторых - как два полукруглых крыла, слева и справа от аппарата, при этом одно является наступающим, другое - отступающим, т.е. работают они несимметрично. В некоторых - как две лопасти, жестко связанные между собой, но работающие в разных условиях (наступающая и отступающая, при этом условия работы каждой лопасти циклически меняются в зависимости от текущего азимута лопасти относительно строительной оси аппарата). А в некоторых даже как совокупность отдельных элементов, т.к. даже на одной вращающейся лопасти в разных ее участках действуют разные и весьма сильно отличающиеся силы. С точки зрения полета автожира конечное значение имеет изменение в полете положения нашего крыла относительно самого аппарата. В частности, изменение положения вектора полной тяги ротора относительно центра тяжести автожира. Напомню, что вектор полной тяги ротора перпендикулярен плоскости вращения ротора и проходит через его центр масс. В установившемся полете (к примеру, горизонтальном полете с постоянной скоростью) суммарный вектор четырех основных сил аэродинамики (подъемная сила, сила тяжести, лобовое сопротивление и тяга маршевого винта) равен нулю, т.е. все 4 силы уравновешены друг другом. Отклоняя плоскость вращения ротора, мы меняем взаимное расположение вектора полной тяги относительно ЦТ аппарата, что нарушает это равновесие. Скажем, наклоняя ротор вперед, мы перемещаем вектор полной тяги ротора назад относительно ЦТ аппарата, что приводит к появлению момента силы, которая стремится наклонить аппарат носом вниз до тех пор, пока аппарат не займет новое положение, при котором все 4 силы снова будут уравновешены друг другом. При этом плоскость вращения ротора тоже меняет свое положение. В данном случае не столь важно, каким волшебным образом нам удалось заставить наклониться огромный гироскоп (ротор). Важно, что это произошло и вызвало изменение режима полета автожира. Представьте себе, что ротор закреплен на потолке, вы сидите в кресле пилота и двигаете ручку управления. В этом случае двигаться (качаться, как маятник) будет не ротор, а сам аппарат вместе с вами. Т.е. очень похоже на балансирную схему управления. Примерно так это происходит, например, при движении трапеции дельталета. Но у автожира все несколько сложнее. Движение ручки управления сначала вызывает изменение наклона втулки ротора, поскольку она намного легче, чем весь аппарат. А уже втулка ротора как бы приглашает в новое положение сам ротор, которому понадобятся несколько оборотов, чтобы "вкрутиться" в это новое положение. Причем вот именно это происходит благодаря аэродинамическим силам. Процесс неочевидный и требует иллюстраций, поэтому мы к нему вернемся чуть позже, когда снимем наглядное пояснительное видео. А пока подведем промежуточные итоги: 1) с юридической точки зрения автожиры в России относятся к летательным аппаратам с аэродинамическим управлением 2) с физической точки зрения изменение положения автожира в пространстве происходит по принципу маятника и его удобнее (проще) рассматривать, как балансирное 3) в то же время сам принцип, который вынуждает ротор (именно ротор, а не аппарат) менять положение в пространстве, является аэродинамическим. Ну и маленький нюанс напоследок, чтобы окончательно запутаться: если бы управление автожиром было чисто аэродинамическое, он не должен бы терять управляемость ротором в невесомости, как дельталет. А он ее теряет. Даже при частичной разгрузке ротора (только не надо пробовать это в полете самостоятельно, пока не налетаете часов 500) ручка становится "пустой", ее движение не приводит к управляющему воздействию на ротор и сам аппарат. Почему? Об этом мы тоже расскажем и покажем в видео, которое уже готовится.
Ответов - 0
полная версия страницы