PROJEKTOWANIE I BUDOWA OBIEKTÓW LATAJĄCYCH I Usterzenia stateczność statyczna

Transkrypt

1 Usterzeni PROJEKTOWANIE I BUDOWA OBIEKTÓW LATAJĄY I Usterzeni stteczność sttyczn Litertur: T.. orke Design of Aircrft D.P. Rymer Aircrft Design, oncetul Aroch J. Roskm Airlne Design D. tinton The Design of the Aerolne Po co jest usterzenie? zewnienie równowgi zewnienie stteczności ukłd klsyczny gdnienie równowgi ukłd ez usterzeni oziomego

2 gdnienie równowgi ukłd klsyczny ukłd kczki gdnienie równowgi ( Y P P gdnienie równowgi i stteczności ( m ρ ρ ρ m ρ ( gdzie: K 3 ( ( ( const const K, gdnienie równowgi i stteczności ( ( m m ( ( m m

3 gdnienie równowgi i stteczności ( ( X X m gdnienie równowgi i stteczności łożenie: ster uszczony swoodnie 3 K równnie równowgi momentów zwisowych: stąd: 3 K lu: 3 K gdnienie równowgi i stteczności jeżeli doierzemy odowiednio kąt zklinowni, kąt wychyleni klki ędzie równy: K i możemy wtedy zisć: wychylenie steru wysokości ędzie wtedy równe: gdnienie równowgi i stteczności Równnie momentów ochyljących ędzie tkie smo: le o rozisniu: ( Y P P i dlej: ' (

4 gdnienie równowgi i stteczności Położenie unktu neutrlnego z uszczonym sterem: ( ( ' ' X X m ( ' ( gdzie: Jk orwić stteczność zwiększyć i zmniejszyć komentrz: mło relne zmniejszenie o mogą yć kłooty ze sterowniem zwiększyć i zmniejszyć zwiększyć i zmniejszyć komentrz: n ogół zwiększenie jednocześnie zwiększ A jk ędzie w ukłdzie kczki ze sttecznością gdnienie równowgi i stteczności ( Y P P ( m ρ ρ ρ m ρ (

5 gdnienie równowgi i stteczności ( ( m m ( ( m gdnienie równowgi i stteczności ( ( X X m Wżne sostrzeżenie ukłd kczki jest rdziej stteczny z uszczonym drążkiem (sterem jest to odwrotnie niż w ukłdzie klsycznym Kąt odchyleni strug Kąt odchyleni strug z skrzydłem (w łszczyźnie symetrii. Profil UA 45; łt trezowy o zieżności. z,35; λ 6

6 Odchylenie strug z łtem Kąt odchyleni strug i zmniejszenie wsółczynnik siły nośnej n łcie Kąt odchyleni strug z łtem wodległości (odowiednio,3 i 3,4 śr, licząc od środk erodynmicznego (,5c Rozkłd ociążeń w ukłdzie kczki (smolot iggen tinton

7 Punkty neutrlne sterowności definicj: m n tinton Punkty neutrlne sterowności Punkty neutrlne sterowności c.d. ochodn m q ochodzi głównie od usterzeni: ρ m, ρ ( ρ mq q mq, A ρ m, P ( ρ mq q

8 Punkty neutrlne sterowności c.d. Punkty neutrlne sterowności c.d. wiedząc, że: ωyr otrzymmy: zleżności n rysunku: skąd: y R P z nq mg mω n ω y g R q y ω g( n Punkty neutrlne sterowności c.d. ρ g( n m, nq( ρ mq o zróżniczkowniu względem n Q( ρg wyznczmy ołożenie unktu neutrlnego mq PROJEKTOWANIE I BUDOWA OBIEKTÓW LATAJĄY I Ois ołoŝeni (orientcji smolotu ρg Q mq

9 Ψ Y X Yw X Orót ierwszy: odchylnie (zmin kursu Y Y cos sin sin cos k j i k j i ψ ψ ψ ψ cierz trnsformcji -> Orót drugi: ochylnie X X Pitch cierz trnsformcji -> θ cos sin sin cos k j i k j i θ θ θ θ Orót trzeci: rzechylnie φ Y Y Roll cierz trnsformcji -> cos sin sin cos k j i k j i φ φ φ φ

10 Postcie drgń Oscylcje szykie PROJEKTOWANIE I BUDOWA OBIEKTÓW LATAJĄY I tteczność Postcie drgń Oscylcje szykie Postcie drgń Oscylcje szykie odel uroszczony oscylcji szykich łozeni: Równnie: u u &, U m w& w& J y w& q& w w m q q w q

11 Postcie drgń Fugoid Postcie drgń Fugoid model uroszczony złożeni: w& q&, θe e, Ue m u& Xu m θ & u q mgu θ Postcie drgń - Przechylnie Postcie drgń - Przechylnie Przechylnie model uroszczony złożeni: u v w q r równnie: J & L

12 Postcie drgń - irl Postcie drgń - olendrownie Postcie drgń - olendrownie Postcie drgń - olendrownie olendrownie model uroszczony złożeni: & φ φ&, r ψ&, ψ β, v β równnie: Jz r& vv ( r

13 Digrm stteczności ocznej T- Iskr.6 L v o mówią rzeisy?.4. N v A Boundries of stility duch roll sirl -.6 A o mówią rzeisy? Inne regulcje: Norm: IL-F-8785 njrdziej sójny oulikowny dokument dotyczący włściwości lotnych smolotu JAR 3.75 wrunki srwdzeni stteczności sttycznej Now wersj nosi oznczenie: IL-TD-797A

14 Kls I II III I Kls smolotu Podstwowe chrkterystyki smolotu ły lekki smolot o mksymlnej msie m 5kg molot o średniej msie strtowej (5 3 kg orz umirkownych zdolnościch mnewrowych (rzyrosty rzeciążeni ionowego od młych do średnich Duży, ciężki smolot o msie strtowej owyżej 3 kg orz umirkownych zdolnościch mnewrowych (rzyrosty rzeciążeni ionowego od młych do średnich molot o średniej msie strtowej (5 3 kg i dużych zdolnościch mnewrowych (rzyrosty rzeciążeni ionowego od średnich do dużych Fzy Lotu Definicj fzy lotu Tyowe stny lotu A. Oejmuje wszystkie fzy lotu, - wlk owietrzn orócz strtu lu lądowni, wymgjące dokłdnego ilotowni i - rozoznnie lotnicze - tk celu nziemnego szykiego mnewrowni. ą wymgne oercje recyzyjnego ndą- - lot ze śledzeniem rzeźy terenu - tnkownie w owietrzu żni i dokłdnego sterowni trjektorią lotu townicze - oszukiwnie morskie lu morskie oercje r- - lot w zwrtej formcji (lot w szyku - lot krocyjny B. Oejmuje wszystkie fzy lotu, - wznoszenie orócz strtu i lądowni, które nie - rzelot n trsie wymgją dokłdnego ilotowni i - schodzenie są relizowne rzy umirkownym - tnkownie w owietrzu, gdy roztrywny mnewrowniu. Niekiedy może zchodzić konieczność dokłdnego ste- smolot ełni rolę smolotu tnkowc rowni trjektorią lotu.. Oejmuje wszystkie fzy lotu związne ze strtem i lądowniem, w których jest wymgne umirkowne mnewrownie rzy dokłdnym sterowniu trjektorią lotu. - strt smolotu - lądownie - odejście n drugi krąg - odejście do lądowni, w tym tkże odejście n rzyrządy Poziomy kcetowlności Ocen w skli ooer-rer Poziom ożliwość wykonni zdni Włściwości ilotżowe smolotu są rdzo dore i cłkowicie wystrczją do recyzyjnego wykonni rozwżnej fzy lotu Włściwości ilotżowe są odowiednie do wykonni dnej fzy lotu. lecz: wystęują utrudnieni rowdzące do sdku efektywności wykonni cłego zdni lu ojwi się dodtkowe ociążenie ilot rzy efektywnym wykonywniu zdni lu c czynniki i wystęują jednocześnie 3 ożliwe jest sterownie smolotem, lecz: wystęujące utrudnieni rowdzą do dużego sdku efektywności wykonni cłego zdni lu ogólne ociążenie ilot odczs wykonywni zdni osiąg grnicę jego wydolności

15 Ocen w skli ooer-rer Reltion etween ooer-rer scle nd Flight levels Pilot rting Level Definition Ocen w skli ooer-rer - 3½ lerly dequte for the mission flight hse 3½ - 6½ Adequte to ccomlish mission flight hse Increse in ilot worklod, or loss of effectiveness of mission, or oth 6½ Aircrft cn e controlled Pilot worklod ecessive mission effectiveness imired tegory A flight hses cn e terminted sfely. Definicj wychyleń sterów i konwencj znków PROJEKTOWANIE I BUDOWA OBIEKTÓW LATAJĄY I Wstę do zgdnień sterowni

16 tery konwencj znków sd ogóln: dodtnie rzesunięcie orgnu sterowni owoduje dodtnią rekcję smolotu dodtnie rzesunięcie orgnu sterowni owoduje ujemne wychylenie steru ujemne wychylenie steru owoduje dodtni moment sił i tery konwencj znków sd ogóln: wychylenie wychylenie orgnu sterowni steru rekcj moment ( (- ( tery konwencj znków które momenty są dodtnie: rzechylenie (roll -oś X do rzodu rwe skrzydło w dół ochylnie (itch -oś Y n rwe skrzydło nos do góry odchylnie (yw -oś w dół zkręt w rwo tery konwencj znków rzechylnie ( drążek sterowy w rwo ( rw lotk do góry, lew do dołu (- dodtni moment rzechyljący ochylnie ( drążek n sieie ( ster wysokości do góry (- moment ochyljący dodtni (zdzierjący odchylnie ( rwy edł do rzodu ( ster kierunku w rwo (- moment odchyljący dodtni (w rwo

17 wiązki sterowni ze sttecznością wiązki sterowni ze sttecznością Grdienty wychyleni steru Grdienty siły n drążku