Центр тяжести летательного аппарата. Центровка.

Центр тяжести ЛА — это точка приложения равно­действующей сил тяжести всех частей ЛА и грузов, раз­мещенных на нем. Положение центра тяжести самолета опре­деляется относительно средней аэродинамической хорды (САХ).

Расстояние центра тяжести ЛА до носка САХ, измеренное вдоль хорды и выраженное в процентах ее длины, на­зывается продольной центровкой самолета .

где — продольная центровка в процентах САХ; Х_Т — координата центра тяжести относительно САХ; Ва — длина САХ.

Центровка по нормали к хорде крыла определяется по фор­муле

где — координата ЦТ по нормали к хорде.

Величину центровки Y_T самолета ввиду ее малости в аэродинамике не учитывают, а продольную центровку в связи с этим называют просто центровкой самолетов.

Продольное равновесие и продольная устойчивость.

Для рассмотрения вопросов равновесия, устойчивости и упра­вляемости применяют систему связанных осей. Про­дольная ось х, проходящая параллельно хорде крыла, называется продольной осью планера. Ось z, проходящая вдоль раз­маха крыла и перпендикуляр­ная к оси х, называется попе­речной осью. Ось у, перпен­дикулярная к первым двум, называется путевой осью.

Повороты планера вокруг поперечной оси и моменты, их вызвавшие, называются про­дольными; при этом моменты, поднимающие нос, называются кабрирующими, а вызы­вающие опускание носа,— пикирующими. Повороты планера вокруг продольной оси называются поперечными, а вокруг вертикальной — путевыми. Обычно поперечные и пу­тевые колебания объединяются в общее понятие—боковые коле­бания планера.

Для сохранения угла атаки в полете планер должен нахо­диться в равновесии относительно всех трех осей.

Однако, так как у планеров обычной схемы имеется полная геометрическая симметрия относительно продольной плоскости, то продольные повороты (изменения угла атаки) не приводят к нарушению путевого и поперечного равновесия. Это дает основание выделять продольное равновесие и рассматривать его отдельно от поперечного и путевого.

Продольным равновесием планера называется такое его состояние, когда действующие на планер продольные моменты взаимно уравновешены. Продольные моменты определяются относительно центра тяжести планера, точнее, относительно оси г, проходящей через ЦТ.

Одним из главнейших является момент крыла, представляю­щий собой численное произведение подъемной силы крыла Y на ее плечо а относительно ЦТ. Кроме него, на планер действуют момент горизонтального оперения

и момент силы тяги буксировочного троса при полете на буксире за самолетом, равный

Для продольного равновесия планера необходимо, чтобы сумма всех действующих моментов относительно поперечной оси z равнялась нулю, т. е.

, или

Это равенство может быть нарушено перемещением ЦТ (изменением центровки) планера, изменением величины силы тяги, изменением величины Y и Q и перемещением центра давления (от изменения углов атаки при порывах ветра), а также нарушением регулировки планера при изменении, например, установочных углов крыла и стабилизатора.

Все эти причины могут вызвать нарушение продольного рав­новесия, и летчик, изменяя при помощи руля высоты величину подъемной силы горизонтального оперения, достигает равновесия продольных моментов.