При стационарном поступательном движении тела в идеальной жидкости на него действует опрокидывающий момент, стремящийся развернуть тело поперек потока. При увеличении угла атаки величина этого момента возрастает. Ясно, что такое движение является неустойчивым. В данном случае говорят о статической неустойчивости.
Для того чтобы парировать указанный момент инерционной природы и стабилизировать движение, необходимо в кормовой области создать нормальное (поперечное) усилие, которое дало бы момент, равный по величине опрокидывающему, но противоположного знака. Наиболее эффективным средством решения этой задачи является применение несущей поверхности как органа управления. Если рассматривать пространственное движение, то нужно устанавливать систему крыльев в разных плоскостях.
Схема стабилизации продольного движения тела вращения с помощью горизонтального оперения (создание продольной статической устойчивости) показана на рис. 5.24, а. Аналогичная картина будет наблюдаться в горизонтальной плоскости с использованием вертикального оперения (путевая статическая устойчивость), рис.5.24,б. Таким образом, естественным представляется рассмотрение крестообразного оперения с
|
|
плюсообразным расположением.
Рис. 5.24а Рис. 5.24б
Для управления угловым положением тела в пространстве на хвостовом оперении предусматривают отклоняемые участки крыла, называемые рулями, т.е. каждая консоль оперения состоит из неподвижной части – стабилизатора и отклоняемой – руля. Стабилизатор автоматически обеспечивает статическую устойчивость. Отклонение руля на некоторый угол изменяет подъемную силу соответствующей консоли и тем самым создает необходимое управляющее усилие.
Одновременное отклонение обоих горизонтальных рулей приводит к созданию дополнительного момента тz (рис.5.24,б схема «а»). Одновременное отклонение обоих вертикальных рулей дает дополнительный момент ту (схема «б»). Наконец, дифференцированное отклонение горизонтальных или вертикальных рулей (или тех и других одновременно) приводит к появлению дополнительного момента тх (схема «в»).