>Господа Специалисты !
>Просветите меня плиз,какую функцию выполняет
>ЭДСУ. Только пожалюйста поконкретней.
>То,что она облегчает пилотирование я понял.
>Чем ЭДСУ управляет и как, e.t.c , вот что мне интересно.

Органы управления у пилота вырабатывают сигнал, сигнал передается по
проводам, провода управляют рулевыми машинками непосредственно у
рулей.
Преимущества:
* нет нужды тянуть тяги/тросы/шланги по всему самолету - легче
конструкция
* провода (и вообще сигнальную часть) можно легко
дублировать/размещать в защищенных местах. Кроме того, по проводам
передаются всего лишь управляющие сигналы - надежность. Очень грубая
аналогия из области автомобильной - поставил элктронное зажигание, в
трамблере проходят только управляющие, а не высоковольтные сигналы -
контакты перестают подгорать.
* ток бегает быстро, а гидро-электро-мех.приводы расположены близко к
рулям - быстрое срабатывание
* если ЭДСУ цифровая, то отклонение ручки/педали вырабатывает только
сигнал о степени отклонения (попросту- число). Этот сигнал поступает в
компьютер, тот вычисляет, какой именно сигнал должен передаваться в
тсполняющий механизм - легко перенастроить законы управления под
текущий вариант загрузки/условий полета/модификацию.
Этот момент стоит отметить особо: по сути, по мере развития этих
систем, управление переходит из команд "повернуть руль на Х градусов"
в команды "повернуть самолет на Y градусов", а какие рули насколько
для этого дергать - уже дело программы. В такую систему легко
встраиваются целые алгоритмы вроде "сделать кобру", запускаемые одной
кнопкой (я, конечно, упрощаю).


>И еще,если можно, о статической неустойчивости,
>в чем заключается суть явления и его положительные
>и отрицательные свойства. И о взаимосвязи ЭДСУ
>с этой самой неустойчивостью...

Можно я сначала отвлекусь? Меня этот вопрос подвигает задать свой
вопрос: как так получается, что, например, теоретические проблемы
устойчивости были решены еще в районе 1910 года, а даже у известных
конструкторов были с этим проблемы года до 35го? Или, скажем, что
произойдет с самолетом при приближении к скорости звука, было известно
уже в 30х. Но все, кто делал первые аппараты с этими скоростями,
успели отметиться потерями людей и самолетов, вызванными полным
пренебрежением этой никем не скрывавшейся информацией. Похоже, мы все
несколько преувеличиваем степень образованности авиаконструкторов.

Теперь к делу. Все, что будет сказано далее, легко проверяется на
бумажных "голубях", и так же верно и для Руслана или B-2.
Сразу предупрежу: термины я могу и переврать(ну да поправят :-), а
физическую картину излагаю точно. Ну и цифры могу переврать, то есть
качественно все верно, а количественно все равно у каждого аппарата
по-своему.

Итак, последние 10 тысяч лет известно, что нос у стрелы должен быть
тяжелым, а хвост - оперенным, иначе она в цель не полетит :-) Тут, я
думаю, ничего объяснять не надо. Это и есть статическая устойчивость.

Сформулируем (нисколько не искажая смысл) это несколько более
наукообразно: центр масс(ЦМ) у устойчивого аппарата должен находиться
впереди центра давления(ЦД).
ЦД всего самолета находится весьма близко к ЦД крыла. Получается милая
парочка ЦМ впереди, ЦД позади, все прекрасно. Но! ЦМ - он же и
ЦТяжести, там приложена сила, которая давит вниз. А ЦД - почти то же,
что и Центр приложения подъемной силы, которая тянет вверх.

^
|
ЦМ |
* *
| ЦД
|
V

Получаем... изрядный пикирующий момент. То есть устойчивый самолет в
свободном полете выполняет полупетлю до перевернутого состояния, когда
обе силы тянут в одну сторону - вниз, разворачивающий (в верт
плоскости) момент исчезает, и в этом совершенно устойчивом состоянии
он идет до земли :-(

Как с этим бороться? Вспомним, что момент - это произведение массы на
плечо, и, приложив меньшую силу с большим плечом, можно свести
пикирующий момент к нулю. Плечом в любом случае будет расстояние от
точки приложения силы до центра масс. Вариантов, по сути, два:
(я позволю себе обозначить центр приложения силы на стабилизаторе, как
ЦС)
Классическая схема (стабилизатор сзади):

^
|
ЦМ | ЦС
* * *
| ЦД |
| V
V

Схема "утка" (стабилизатор впереди):

^
^ |
| ЦМ |
* * *
ЦС | ЦД
|
V

Таким образом, в классической схеме стабилизатор давит вниз, и общая
подъемная сила уменьшается процентов на 10-15.
В схеме "утка" стабилизатор только добавляет подъемную силу, так что
эта схема по этому параметру выгоднее.

Кроме упомянутой статической устойчивости стоит сказать и об
устойчивости по срыву. При увеличени угла атаки в конце концов
происходит срыв потока. Если этот срыв приведет к дальнейшему росту
угла атаки, то срыв станет неустранимым и катастрофичным. В обратном
случае угол атаки уменьшится и все станет на свои места. Для
достижения этой цели достаточно иметь угол атаки передней плоскости
большим, чем у задней. Называется это "продольным положительным V".

Для классической схемы:
При увеличении угла атаки стабилизатор из начально отрицательного угла
атаки переходит к нулевому, так что срыв потока ему никак не грозит.
Само условие статической устойчивости уже гарантирует положительность
продольного V. Срыв произойдет на передней плоскости, но ведь эта
плоскость - крыло, значит, о подъемной силе можно и не думать. Пока
нос опустится, пока из срыва выйдешь, пока скорость наберешь...
Именно поэтому предотвращению срыва потока на крыле аппаратов
классической схемы посвящаяется очень много внимания.

Зато при схеме "утка" срыв потока произойдет на стабилизаторе.
Потеря 10% подъемной силы не так страшна, поэтому многие легкие
аппараты выполняли по схеме "утка", как совершенно безопасные по
срыву. Но потеря высоты все-таки происходит, и немалое число таких
машин сумело приложиться пузом об землю.

Вроде как классический аппарат, предупреждающий пилота вибрацией рулей
перед общим срывом признан более безопасным вариантом. Вибрация рулей,
кстати, достигается местным срывом потока на самых кончиках,
задевающим часть элеронов. Срыв - это турбуленция, вот рули (элероны)
и дрожат.

Из этого есть еще один вывод - при схеме утка труднее получить от
крыла всю подъемную силу, которую оно может дать. Максимум подъемной
силы получается на границе срыва, а у утки крыло до этой границы не
доходит - раньше срывается стабилизатор. Если же границы срыва крыла и
стабилизатора сблизить, то устойчивость по срыву, о которой сказано
выше, устремится к нулю.

Еще один недостаток "утки":
если посмотреть на "чертеж", то можно заметить, что для сохранения
того же плеча, что и в классическом варианте, общую длину пришлось
существенно увеличить. Причем длинный нос занимать ничем (а особенно
полезным :-)нельзя - ЦМ сместится вперед и сказка начнется сначала.
Именно поэтому практически распространенные варианты "уток" были либо
очень большими машинами (Валькирия, Ту-144, Т-4) либо напоминали
скорее биплан-тандем (когда стабилизатор сравним по размеру с крылом,
например Вигген), чем утку.

Справедливости ради надо добавить и о биплан-тандемах и бесхвостках.
Биплан-тандем - это когда крыла два, но не друг над другом, а друг за
другом. По схеме устойчивости он похож на утку.
Бесхвостка - когда стабилизатора нет вовсе. По схеме устойчивости
похожа на классическую схему, так как у бесхвосток задняя часть крыла
выполняется с отрицательным углом атаки :-О

Итак, что такое устойчивость выяснили, теперь о неустойчивости.
Первым массовым неустойчивым самолетом был Илья Муромец :-) Посмотрев
на чертежи/рисунки, можно заметить, что его крыло расположено так
близко к носу, что ЦД явно впереди ЦМ (и действительно, так и было,
стабилизатор ИМ ставился с положительным углом атаки и добавлял
подъемную силу. Произошло это, как я понимаю, не от глубокого ума,
а... ну так уж вышло).
Никаких особых проблем в управлении это, как ни странно, не создавало
- уж очень вылико было трение и боковая поверхность. ИМ пытался лететь
хвостом вперед, но делал это так медленно и несмело, что по сравнению
с другими тогдашними проблемами это было пустяком :-)

О современных аппаратах: при наличии ЭДСУ парировать (без участия
пилота) стремление самолета развернуться "к лесу задом" можно.
В обмен получается выигрыш в маневренности (IMHO: небольшой, не ради
этого неусточивость делают), выигрыш в сопротивлении или
грузоподъемности или дальности до 15%, что очень не мало. Выигрыш
получается о того, что стабилизатору не надо теперь давить вниз
(10-15% подъемной силы) и оказывать из-за этого избыточное
сопротивление потоку (5-10% от общего).

Кто нашел ошибки в объяснениях - милости прошу к барьеру :-)

Добавить до кучи об околозвуковых проблемах (и экранопланах - это
близкие темы, как ни странно)?

Vale! - Михаил Акопов.
============================================================
Миша заставил читать, так надо читать... (Зевает и читает.) /А.П.Чехов/

Авиационный топ

Хостинг от uCoz