Поперечная статическая устойчивость самолета

Поперечная статическая устойчивость самолета – это его способность без участия летчика противодействовать изменению угла крена.

Если по той или иной причине самолет накренился, например, на левое полукрыло на некоторый угол Dg (см. рис. 49), то возникшая проекция силы тяжести на поперечную ось 0Z, равная , приведет к появлению скольжения на это полукрыло. Статически устойчивый самолет по определению должен устранить появившийся крен. Рассмотрим, при каких условиях это возможно.

Рис. 49. Возникновение силовых факторов, обеспечивающих поперечную

статическую устойчивость

В результате скольжения на левое полукрыло появляется поток воздуха, обдувающий самолет сбоку с некоторой скоростью V_бок. Если самолет имеет положительное поперечное V крыла, как на рис. 49, то эта скорость будет раскладываться на две составляющие: параллельную линии четвертей хорд полукрыла DV_z и перпендикулярную ей DV_y. Приращение скорости DV_z никак не влияет на подъемную силу, а приращение DV_y вызывает увеличение угла атаки на левом полукрыле и его уменьшение на правом. Это значит, что подъемная сила на левом полукрыле станет больше, чем на правом. В результате возникнет момент DM_x, стремящийся повернуть самолет вокруг оси 0X на устранение крена. Таким образом, положительное поперечное V крыла создает стабилизирующий момент, а отрицательное – дестабилизирующий.

Стабилизирующим фактором является также положительная стреловидность крыла. Кроме того, на поперечную устойчивость влияет положение крыла по вертикали: высокоплан обладает большей поперечной устойчивостью, чем низкоплан.

Поперечная статическая устойчивость самолета также может быть оценена степенью поперечной статической устойчивости:

, (84)

где – относительная координата центра масс самолета;

– относительная вертикальная координата фокуса самолета по углу скольжения.

Для обеспечения поперечной статической устойчивости необходимо, чтобы фокус по углу скольжения находился выше центра масс самолета.