Авиация и космонавтика 1994 05-06 (Журнал «Авиация и космонавтика») - страница 16
Обледенение изменяет и моменты аэродинамических сил. Для восстановления нарушенного равновесия летчик отклоняет рули из-за снижения их эффективности на большую величину.
Современные самолеты отличает наличие мощной механизации крыла, использование которой приводит к значительному смещению центра давлений назад. Для сохранения продольной балансировки самолета стабилизатор размещают в зоне скоса потока (Ан-12) либо обеспечивают возможность его перестановки или поворота (Ил-76), что приводит к увеличению отрицательного угла атаки стабилизатора.
На рис. 3 схематично показано, как скос потока ведет к увеличению истинного угла атаки горизонтального оперения.
На самолетах с поршневыми и турбовинтовыми двигателями использование повышенной мощности силовой установки вызывает увеличение скоса потока за крылом и, следовательно, дальнейший рост абсолютного значения отрицательного угла атаки горизонтального оперения.
Скос потока в области горизонтального оперения непосредственно связан с углом отклонения закрылков и влияет на характеристики устойчивости и управляемости самолета. На рис. 4 представлено изменение усилий на штурвале (Рв) самолета Ан-12 с изменением нормальной перегрузки при обледеневшем стабилизаторе на различных углах отклонения закрылков.
Наиболее резко влияние обледенения проявляется при отклонении закрылков на 40°. В этом случае при перегрузке n>ya = 0,5 усилия на штурвале исчезают; с дальнейшим уменьшением перегрузки они приобретают отрицательное значение. Летчику для уменьшения перегрузки нужно отдать штурвал от себя, преодолевая тянущие усилия, что противоречит естественным ощущениям летчика.
Рис. 3. Влияние скоса потока за крылом на угол атаки горизонтального оперения:
Ј – угол скоса потока; a α.о ист – истинный угол атаки горизонтального оперения; Voo – вектор скорости невозмущенного потока
Рис. 4. Изменение усилий на штурвале при обледенении стабилизатора (скорость полета и режим работы двигателей соответствуют заходу на посадку)
Рис. 5. Влияние обледенения на потребную и располагаемую тяги (для сравнения сплошной линией показан необледенелый самолет): – обледенелый самолет, противообледенительная система включена; – - – то же. противообледенительная система не включена
Образование льда на стабилизаторе на самолетах без гидроусилителей или с гидроусилителями, включенными по обратимой схеме, приводит к резкому изменению усилий на штурвале. При определенных для каждого типа самолета значениях нормальной перегрузки градиент усилий на штурвале по перегрузке приближается к нулю и может даже приобретать отрицательные значения. Это обусловлено изменением шарнирных моментов, что в свою очередь вызывает возникновение местных срывов потока на нижней поверхности стабилизатора вследствие перераспределения давления. Изменения шарнирных моментов при обледенении самолета летчик не ощущает, если в системе управления рулем высоты установлены гидроусилители по необратимой схеме.