Поздовжня керованість
Здатність літака змінювати своє положення в польоті щодо поперечної осі оz1 при відхиленні пілотом керма висоти називається поздовжньою керованістю.
Якщо, наприклад, відхилити кермо висотивнизна деякий кут dВ (рис 14.2), то рахунок збільшення кривизни виникає додаткове розрідження над стабілізатором і підвищення тиску під ним. З'явиться збільшення підйомної сили на горизонтальному оперенні DУГ.О.
При відхиленні керма висотивгорурозрідження з'являється вже на нижній поверхні - збільшення підйомної сили DУГ.Озмінить напрямвниз.
Додаткова підйомна сила DУГ.О. створює момент щодо центру тяжкості літакаМго = _Yгo. Lго(див. рис.12.5). Це призведе до порушення поздовжньої рівноваги і викличе поворот літака навколо осіоz1 і наступнезміна кута атаки.
Поперечна керованість
Здатність літака повертатися навколо своєї поздовжньої осі оx1 при відхиленні елеронів називається поперечною керованістю.
Принцип дії елеронів аналогічний принципу дії кермів висоти (рис.14.3).
Мал. 14.3 Принцип дії елеронів
Для того, щоб нахилити літак вліво, льотчик відхиляє ручку вліво. При цьому лівий елерон піднімається нагору, а правий опускається вниз. Змінюється кривизна профілю крила на ділянці розташування елерону. Тому змінюється кут атаки цієї частини крила.
У напівкрила зопущенимелероном кут атаки збільшиться, отже, збільшиться і коефіцієнт підйомної силиСу. зменшуються.
Різні підйомні сили напівкрил створюють момент, що хрещує.МХкренщодо поздовжньої осі. Літак обертатиметься у бік напівкрила з піднятим елероном, у бік відхиленої ручки керування.
Мал. 14.4 Виникнення крену та розвороту літака при відхиленні елеронів
На малих кутах атаки польоту (з великими швидкостями) відхилення елеронів практично не викликає розвороту літака.
На великих кутах атаки (з малими швидкостями) опір крила з опущеним елероном значно зростає в порівнянні з протилежним крилом. Виникає розгортаючий моментМуразву бік напівкрила з опущеним елероном.
За рахунок розвороту літак починає ковзати на напівкрило з піднятим елероном. Виникає додаткова підйомна сила на опущеному напівкрилі, яка створює момент, протилежний основному моменту, що хрещує. Такий зворотний момент знижує ефективність елеронів.
У міру наближення до критичного кута атаки поперечна керованість ще більше погіршується. Може виникнути явищезворотної реакціїпо крену, тобто при відхиленні ручки управління в один бік літак нахиляється і розгортається в протилежний бік.
Дляпокращенняпоперечної керованості великих кутах атаки застосовується ряд способів збільшення ефективності елеронів.
-Диференційне відхилення елеронів. Сполягає в тому, що при повороті штурвалаопускаєтьсяелерон відхиляється наменшийкут, ніж піднімається.
Завдяки такому відхиленню коефіцієнт підйомної сили крила з опущеним елероном зростає меншу величину. Тому індуктивний опір напівкрила з опущеним елероном зросте менше, отже, менше буде момент, що розвертає.
Піднімаєтьсяелерон відхиляється набільшийкут. Тому на крилі з піднятим елероном збільшується профільний опір, тому що частина елерону виходить за межі прикордонного шару.
Таким чином, елерони з диференціальним відхиленнямзбільшуютькренящий момент ізменшуютьмомент, що розвертає.
У сучасних літаків елерони з диференціальним відхиленням можуть відхилятися до30°,вниз – на14 – 16°.
-Аеродинамічні гребені. Встановлюються на літаках зістрілоподібнимикрилами. Вони запобігають передчасному розвитку зриву потоку на кінцевих частинах крила і збільшують ефективність дії елеронів.
-На сучасних літаках, що здійснюють польоти з навколо- та надзвуковими швидкостями, для поліпшення керованості застосовуютькеровані стабілізатори, у яких керма висоти відсутні. Стабілізатор через систему гідропідсилювачів пов'язаний із штурвалом у кабіні. При взятті штурвала він стабілізатор зменшує кут атаки, при дачі ручки від себе – збільшує.
Мал. 14.5 Інтерцептори на крилі літака
і на нижній (рис. 14.5). Висунення інтерцептора викликає зрив потоку, внаслідок чого відбувається різке зниження підйомної сили крила.
Інтерцептори застосовують як доповнення до елеронів. Збільшення кута відхилення елеронів відбувається при висунутому інтерцепторі. В результаті синхронізації відхилення інтерцептора та елерону їх дії як органів управління підсумовуються.