Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Төмен немесе теріс тұрақтылығы бар ұшақтар
Aircraft with low or negative stability
Авиацияда, ұшақтың тұрақтылығы төмен немесе теріс болған жағдайда, оның тұрақтылығы әлсіреген деп айтылады. Теріс тұрақтылығы бар ұшақтардың қалыпты бұрылыс және қисайю бұрыштары өздігінен өзгеруге бейімділігі болады. Теріс тұрақтылығы бар ұшақты белгілі бір қалыпта ұстау мүмкін емес, және ол қисайғанда немесе домалағанда, бұзылу бағытында үнемі арта түсетін жылдамдықпен қисаюына немесе домалануына себеп болады. Бұл, оң тұрақтылығы бар ұшақтың мінез-құлқынан өзгеше: оны белгілі бір қалыпта ұшуға келтіріп, басқарусыз ұшқанда сол қалыпты сақтайды, ал бұзылған жағдайда, түзетілген қалыпқа оралып, азаятын амплитудамен қарапайым гармоникалық қозғалысқа түседі. Оң тұрақтылығы бар ұшақ кез келген домалануға қарсы тұрады. Cessna 152 – тұрақты ұшақтың мысалы. Сол сияқты, бейтарап тұрақтылығы бар ұшақ басқару әрекеті болмаса, бастапқы қалыпына қайта оралмайды, бірақ тұрақты (арта да, кемімей де) жылдамдықпен домалануына немесе қисаюына мүмкіндік береді.
In aviation, an aircraft is said to have relaxed stability if it has low or negative stability. An aircraft with negative stability will have a tendency to change its pitch and bank angles spontaneously. An aircraft with negative stability cannot be trimmed to maintain a certain attitude, and will, when disturbed in pitch or roll, continue to pitch or roll in the direction of the disturbance at an ever increasing rate. This can be contrasted with the behaviour of an aircraft with positive stability, which can be trimmed to fly at a certain attitude, which it will continue to maintain in the absence of control input, and, if perturbed, will oscillate in simple harmonic motion on a decreasing scale around, and eventually return to, the trimmed attitude. A positively stable aircraft will also resist any bank movement. A Cessna 152 is an example of a stable aircraft. Similarly, an aircraft with neutral stability will not return to its original attitude without control input, but will continue to roll or pitch at a steady (neither increasing nor decreasing) rate.
Ертедегі әуе кемелері
Ауадан ауыр ұшудың алғашқы әрекеттері қазіргідей тұрақтылық тұжырымдамасынан өзгеше болды. Көптеген авиациялық зерттеушілер ұшуды жер бетіндегі қозғалыстан көп ерекшеленбейтіндей қарастырды, тек жер бетінен жоғары көтерілген қозғалыс ретінде. Олар бағытты өзгертуді кеме рулі сияқты қарастырды, сондықтан ұшатын машина әуеде автомобиль немесе кеме сияқты көлденең қалпында болады деп ойлады. Мамыраға көну немесе бір жаққа бұрылу оларға қажетсіз немесе ойларына келмеді. Лэнгли, Шануте және кейін Сантос Дюмонт, Воазин ағайындары сияқты осы ерте зерттеушілердің кейбіреуі "табиғи тұрақтылық" идеалын күшті мағынада іздеді, ұшу машинасы кез келген бұзылыстан кейін автоматты түрде көлденең (жанама) қалпына оралуы керек деп сенді. Олар мұны Харгрейвтің ұяшықты қанаттары (вертикаль панельдері бар, қорапша тәрізді желкен құрылымы бар қанаттар) және күшті диэдрлік қанаттардың көмегімен жеткізді. Көп жағдайда олар ұшқышқа ұшақтың бұрылуын басқару құралдарын қоспады.
Early attempts at heavier than air flight were marked by a differing concept of stability from that used today. Most aeronautical investigators regarded flight as if it were not so different from surface locomotion, except the surface was elevated. They thought of changing direction in terms of a ship's rudder, so the flying machine would remain essentially level in the air, as did an automobile or a ship at the surface. The idea of deliberately leaning, or rolling, to one side either seemed undesirable or did not enter their thinking. Some of these early investigators, including Langley, Chanute, and later Santos Dumont and the Voisin brothers, sought the ideal of "inherent stability" in a very strong sense, believing a flying machine should be built to automatically roll to a horizontal (lateral) position after any disturbance. They achieved this with the help of Hargrave cellular wings (wings with a box kite structure, including the vertical panels) and strongly dihedral wings. In most cases they did not include any means for a pilot to control the aircraft roll
Жақсартылған тұрақтылық дизайны әскери ұшақтармен ғана шектелмейді. McDonnell Douglas MD 11 отынды үнемдеу үшін бейтарап тұрақтылық дизайнымен жасалған. Қауіпсіз ұшу үшін тұрақтылықты қамтамасыз ету мақсатында, MD 11-дің салыстырмалы түрде қысқа көлденең стабилизаторын өтеу және ұшақтың тұрақтылығын сақтау үшін LSAS (бойлық тұрақтылықты күшейту жүйесі) енгізілді. Дегенмен, MD 11-дің жақсартылған тұрақтылығы салдарынан "ұшу кезіндегі қиындықтар" тудырған жағдайлар болды.
Relaxed stability designs are not limited to military jets. The McDonnell Douglas MD 11 has a neutral stability design which was implemented to save fuel. To ensure stability for safe flight, an LSAS (Longitudinal Stability Augmentation System) was introduced to compensate for the MD 11's rather short horizontal stabilizer and ensure that the aircraft would remain stable. However, there have been incidents in which the MD 11's relaxed stability caused an "inflight upset".
Қасақана тұрақсыздық
Қазіргі заманғы көптеген әскери ұшақтар маневрлеуді арттыру үшін тұрақтылықты төмендететін конструкциялық элементтерді жиі қолданады. Жоғары тұрақтылық басқару беттерінің әсерін азайтады; демек, тұрақсыз дизайн басқару командаларына жылдамрақ жауап береді. Бұл әскери ұшақтарды жобалауда аса қажетті. Тұрақсыз ұшаққа маневрді бастау үшін кішірек басқару бұрылыстары қажет, нәтижесінде, қарсылық күші және басқару беттеріне түсетін жүктемелер азаяды, ал ұшақтың сезімталдығы артады. Осы сипаттамалар ұшқышқа басқаруды қиын немесе мүмкін емес ететін болғандықтан, жасанды тұрақтылықты әдетте компьютерлер, сервожүйелер және сенсорлар арқылы сымдық басқару жүйесінің құрамдас бөліктері ретінде қолданады.
Many modern fighter aircraft often employ design elements that reduce stability to increase maneuverability. Greater stability leads to lesser control surface authority; therefore, a less stable design will have a faster response to control inputs. This is highly sought after in fighter aircraft design. A less stable aircraft requires smaller control deflections to initiate maneuvering; consequently, drag and control surface imposed stresses will be reduced and aircraft responsiveness will be enhanced. Since these characteristics will typically make control by the pilot difficult or impossible, artificial stability will typically be imposed using computers, servos, and sensors as parts of a fly by wire control system.