поперечное V

Знатокам аэродинамики посвящается...

Господа, вот, говорят: "Стреловидное крыло имеет излишнюю поперечную устойчивость. Поэтому стреловидным крыльям с-тов придаётся отрицательное поперечное V." И правда, примеров тому множество: Ту-134, Ту-154, Ил-76, Ан-72 и мн.др.. С другой стороны, много с-тов со стреловидным крылом, имеющим положительное V, Боинги, Ил-86 и т.д., и т.п.. Как это объяснить?

 

[Horse]

И второй вопрос знатокам: из низкопланов все аппараты с "чистым крылом" имеют это самое V отрицательным,( ну или нулевым), а с двигунами на крыле - совсем наоборот.... (во загнул, да?)

 

[russ_wood]

VC-10

V+

 

[111]

да это из-за расположения двигателей, вынужденная мера, аэродинамика тут непричем

 

[backfire]

при чем, расположение крыла тоже влияет на момент крена по скольжению.
высокоплан - так же повышает ту самую устойчивость. как и стреловидность и положительный V.
Потому собственно те боинги и илы с положительным - фюзелаж большой и момент по скольжению (от взаимодействия с фюзеляжем) тоже большой получается.

 

[denokan]

Еще на размер их килей гляньте.

 

Мда.
Не густо...

 

[Гриф]

в силу того. что у туполей движки стоят сзади. носовая часть дает большой дестабилизирующий момент по курсу, что отрицательно сказывается на боковой устойчивости.(слишком высокий поперечный восстанавливающий момент по сравнению с путевым). Поэтому, для исключения колебательной боковой неустойчивости,(голландский шаг) поперечное V сделали отрицательным, чтобы уменьшить поперечный восстанавливающий момент и тем самым сбалансировать боковую управляемость самолета. При этом, возникающие ухудшения характеристик устойчивости и управляемости парируются демпферами курса и крена. На "Бобиках", "Арбузах" и ИЛах движки стоят на пилонах. Хвостовая часть больше, чем носовая, и дает хороший стабилизирующий момент по курсу. Путевая устойчивость высокая, соответственно, для данного случая увеличивают поперечную устойчивость с помощью положительного поперечного V крыла, тем самым. добиваясь гармоничной боковой устойчивости.(справедливо для низкопланов)

 

Гриф, Сразу видно - лётчик!

А с высокопланами как?

 

[Гриф]

А у высокопланов из-за верхнего расположения крыла поперечная устойчивость высокая(почему-навскидку точно сказать не могу, но вспоминается что в области соединения крыла с фюзеляжем образуется область повышенного давления,т.е.более высокого,чем по всему размаху крыла снизу.Следовательно, подъемная сила возникающая в корневых частях крыла будет больше. Причем фюзеляж будет являтся препятствием для выравнивания давления между этими корневыми областями как в случае кренения, так и при скольжении на опущенное крыло. Это обстоятельство дополнительно увеличит стабилизирующий момент по сравнению снизкопланами, или с "чистым" крылом),поэтому для ее уменьшения опять прибегают к отрицательному поперечному V крыла, что мы видим на ИЛ-76, и на АН-24(у него отрицательное поперечное V на концевых частях крыла). Поправьте, если что не так.

 

[denokan]

в силу того. что у туполей движки стоят сзади. носовая часть дает большой дестабилизирующий момент по курсу, что отрицательно сказывается на боковой устойчивости.(слишком высокий поперечный восстанавливающий момент по сравнению с путевым). Поэтому, для исключения колебательной боковой неустойчивости,(голландский шаг) поперечное V сделали отрицательным, чтобы уменьшить поперечный восстанавливающий момент и тем самым сбалансировать боковую управляемость самолета. При этом, возникающие ухудшения характеристик устойчивости и управляемости парируются демпферами курса и крена.

Интересная теория А вот у Ту-134 только демпфер курса

 

Гриф, Большое спасибо! Теперь более-менее понятно!

...Осталось разобраться с "исключениями", с тем же

:| ...
или
То-ли у них это для облегчения посадки (низкое шасси), а дестабилизирующий момент по курсу компенсируется демпфером? ...Но тогда это должен быть "супердемпфер"!...

 

[backfire]

Гриф, все же недостаточный момент рысканья по скольжению логично лечить увеличением киля, а не уменьшением момента крена Другое дело что увеличив киль, как правильно заметил denokan, мы момент крена по скольжению так задерем что придется его уменьшать с помощью V крыла.

 

[Гриф]

Говоря об поперечномV необходимо понимать, что здесь рассматривается всего лишь аэродинамическая компоновка самолета. Демпфера курса, крена являются чувствительными элементами АБСУ, одной из главных функций которой является улучшение характеристик устойчивости и управляемости. Т.к. слабым звеном такой схемы как Ту-154, Ту-134 является путевая устойчивость, то в этот канал и ставится демпфер курса, который не только демпфирует эволюции через командные механизмы АБСУ - РА, но и с помощью них ограничивает отклонение РН во всем диапазоне скоростей. (отклонение РН на этих типах в полете необходимо только лишь для координации) Т.о. это и является основной функцией демпфера курса. Большой туполь изначально проектировался с бустерным управлением, и демпфер крена был необходим как для демпфирования эволюций, так и улучшения характеристик управляемости. Это сохранение постоянства угловой скорости вращения самолета при повороте штурвала во всем диапазоне скоростей, и ликвидация явления зависания самолета по крену. В случае отказа демпфера курса, крена, или их обоих, самолет должен безопасно закончить полет. А в этом случае определяющим фактором будет грамотная аэродинамическая схема самолета.
Что касается увеличения киля - для самолетов с задним расположением двигателей это условие более трудновыполнимое чем в компоновке когда движки стоят на крыльях. А как увеличится стабилизирующий момент по крену за счет увеличения площади киля ...мне не совсем понятно. Тем более, что у самолетов с движками на крыльях острых проблем с поперечнымV крыла не возникало.

 

А киль и в самом деле, как и руль направления, может давать момент по крену. Например дача левой ноги вызовет момент по крену вправо. Другое дело, что он будет относительно незначительным и мы его, в силу ряда причин, не почувствуем (во всяком случае на нормальном серийном ЛА, с нормальной боковой устойчивостью).

 

[Гриф]

А не это ли явление называется оратной реакцией по крену на дачу ноги?

 

Может быть.

...Не нашёл ...

 

[backfire]

киль дает нам момент крена по углу скольжения - ибо находится над продольной осью самолета. Соответственно если есть скольжение - то получим на нем боковую сиду и момент крена.
Лечится установкой подфюзеляжных гребней. Естественно что для самолета с движками сзади - и длинной носовой частью - киль становится слишком большим и в этом есть проблема

Ну и конечно момет крена по углу РН тоже будет немаленький. Это не обратная реакция по РН - а перекрестная связь в каналах крена и скольжения.

Демпфером же проблему не решить - ведь демпфер нам дает момент по угловой скорости - а обратной связи по углу или перегрузке там нету? При наличии обратной связи по углу/перегрузке можно было бы забить на путевую или поперечную устойчивость.

 

[Ту-155]

Лечится установкой подфюзеляжных гребней

Или применением двухкилевого оперения, которое не только моментов вредных не дает, но, из-зи этого и фюзеляж не скручивает.

 

[denokan]

на многих вышеприведенных самолетах с положительной V параметры устойчивости обеспечиваются демпфером рысканья.
Иногда приходится на 737 летать без него-в болтанку на заходе довольно ощутима разница в поведении.
Ну и не такая уж и высокая стреловидность у этих самолетов.