2.2.4. Расчет динамических характеристик продольной устойчивости и управляемости самолета.
Определяются следующие характеристики переходного процесса по нормальной перегрузке в короткопериодическом движении:
опорная частота недемпфированных колебаний
;относительный коэффициент затухания колебаний
;время срабатывания
;относительный заброс перегрузки (относительное перерегулирование)
.
Расчетные формулы для определения динамических характеристик:
;
,
где 
, 
, 
,
,
.
Результаты
расчетов динамических характеристик
представлены в таблице 2.12.
На рис.
2.27. и 2.28. – представлены зависимости
,
соответственно.
таблице 2.12
|
Динамические характеристики |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Н=500m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
М |
Cугп |
V |
|
Kz |
Mzα |
Mzωz |
mzα |
ω0 |
2h0 |
0 |
tср, с |
ny |
||||||||||||
0,3 |
0,576 |
101,4 |
6,89 |
5,29 |
-1,06 |
-1,695 |
-0,546 |
1,479 |
2,908 |
0,983 |
13,169 |
0,000 |
||||||||||||
0,5 |
0,208 |
169,0 |
19,88 |
14,70 |
-3,42 |
-2,850 |
-0,910 |
2,590 |
4,914 |
0,949 |
5,531 |
0,000 |
||||||||||||
0,7 |
0,106 |
236,6 |
43,21 |
28,82 |
-10,99 |
-4,218 |
-1,214 |
4,307 |
7,224 |
0,839 |
2,269 |
0,008 |
||||||||||||
0,9 |
0,064 |
304,2 |
69,86 |
47,64 |
-36,76 |
-5,277 |
-1,308 |
6,975 |
8,838 |
0,634 |
1,105 |
0,076 |
||||||||||||
1 |
0,052 |
338,0 |
88,17 |
58,81 |
-61,80 |
-6,026 |
-1,222 |
8,788 |
9,807 |
0,558 |
0,879 |
0,121 |
||||||||||||
1,1 |
0,043 |
371,8 |
101,6 |
71,16 |
-75,63 |
-7,166 |
-1,209 |
9,738 |
11,055 |
0,568 |
0,846 |
0,115 |
||||||||||||
H=9000m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
М |
Cугп |
V |
|
Kz |
Mzα |
Mzωz |
mzα |
ω0 |
2h0 |
0 |
tср, с |
ny |
||||||||||||
0,5 |
0,641 |
152,0 |
6,43 |
4,76 |
-1,11 |
-1,026 |
-0,327 |
1,238 |
1,768 |
0,714 |
3,037 |
0,041 |
||||||||||||
0,7 |
0,327 |
212,8 |
13,98 |
9,33 |
-3,56 |
-1,518 |
-0,437 |
2,130 |
2,600 |
0,610 |
1,926 |
0,089 |
||||||||||||
0,9 |
0,198 |
273,6 |
22,61 |
15,42 |
-11,90 |
-1,899 |
-0,471 |
3,666 |
3,181 |
0,434 |
1,171 |
0,220 |
||||||||||||
1 |
0,160 |
304,0 |
28,54 |
19,04 |
-20,00 |
-2,169 |
-0,440 |
4,691 |
3,529 |
0,376 |
0,975 |
0,279 |
||||||||||||
1,1 |
0,132 |
334,4 |
32,87 |
23,03 |
-24,48 |
-2,579 |
-0,435 |
5,193 |
3,979 |
0,383 |
0,933 |
0,272 |
||||||||||||
1,3 |
0,095 |
395,2 |
42,96 |
32,17 |
-32,52 |
-2,743 |
-0,543 |
5,954 |
4,352 |
0,366 |
0,856 |
0,291 |
||||||||||||
1,5 |
0,071 |
456,0 |
56,64 |
42,83 |
-40,72 |
-2,980 |
-0,396 |
6,660 |
4,594 |
0,345 |
0,794 |
0,315 |
||||||||||||
1,7 |
0,055 |
516,8 |
72,45 |
55,02 |
-30,33 |
-3,228 |
-0,299 |
5,897 |
4,902 |
0,416 |
0,905 |
0,238 |
||||||||||||
2 |
0,040 |
608,0 |
99,95 |
76,15 |
-67,43 |
-3,669 |
-0,264 |
8,564 |
5,546 |
0,324 |
0,686 |
0,341 |
||||||||||||
H=15000m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
М |
Cугп |
V |
|
Kz |
Mzα |
Mzωz |
mzα |
ω0 |
2h0 |
0 |
tср, с |
ny |
||||||||||||
0,7 |
0,833 |
206,5 |
5,49 |
3,66 |
-1,40 |
-0,614 |
-0,177 |
1,248 |
1,052 |
0,421 |
1,980 |
0,232 |
||||||||||||
0,9 |
0,504 |
265,5 |
8,88 |
6,06 |
-4,67 |
-0,769 |
-0,191 |
2,219 |
1,287 |
0,290 |
1,308 |
0,386 |
||||||||||||
1 |
0,408 |
295,1 |
11,21 |
7,48 |
-7,86 |
-0,878 |
-0,178 |
2,861 |
1,428 |
0,250 |
1,113 |
0,445 |
||||||||||||
1,1 |
0,337 |
324,6 |
12,91 |
9,05 |
-9,62 |
-1,044 |
-0,176 |
3,166 |
1,610 |
0,254 |
1,062 |
0,438 |
||||||||||||
1,3 |
0,241 |
383,6 |
16,88 |
12,64 |
-12,78 |
-1,110 |
-0,220 |
3,641 |
1,761 |
0,242 |
0,980 |
0,457 |
||||||||||||
1,5 |
0,181 |
442,6 |
22,25 |
16,82 |
-15,99 |
-1,206 |
-0,160 |
4,073 |
1,859 |
0,228 |
0,917 |
0,479 |
||||||||||||
1,7 |
0,141 |
501,6 |
28,46 |
21,61 |
-11,92 |
-1,307 |
-0,121 |
3,556 |
1,984 |
0,279 |
1,024 |
0,401 |
||||||||||||
2 |
0,102 |
590,1 |
39,26 |
29,91 |
-26,49 |
-1,485 |
-0,107 |
5,240 |
2,244 |
0,214 |
0,799 |
0,502 |
||||||||||||
2,5 |
0,065 |
737,6 |
60,97 |
46,73 |
-39,18 |
-1,761 |
-0,089 |
6,373 |
2,661 |
0,209 |
0,721 |
0,511 |
||||||||||||
На
рис. 2.29 в плоскости параметров
и
представлена область хорошей управляемости
для тяжелого самолета. Там же нанесены
вычисленные значения параметров
и
.
ВЫВОДЫ: 1) Средствами аэродинамической компоновки приемлемые динамические характеристики устойчивости и управляемости обеспечиваются не во всем расчетном диапазоне.
2) Самолет должен быть оборудован системой улучшения устойчивости и управляемости (полуавтоматической системой управления), в состав которой должен быть включен автомат продольного управления (АПУ).