Стреловидность крыла. Как показано на рисунке, скольжение

Стреловидность крыла.
Как показано на рисунке, скольжение меняет эффективную стреловидность полукрыльев
стреловидного крыла. Если крыло создаёт подъёмную силу, то полукрыло с меньшей
эффективной стреловидностью создаст большую силу, чем противоположное полукрыло. Это
даст стабилизирующий момент крена. Таким образом, стреловидность крыла повышает
поперечную устойчивость самолёта. (Крыло обратной стреловидности уменьшает поперечную
устойчивость).
Влияние стреловидности пропорционально Су и углу стреловидности крыла . На рисунке
показано, что при одном и том же скольжении разница подъёмных сил полукрыльев возрастает с
ростом Су (уменьшением скорости). Поскольку скоростные самолёты нуждаются в
стреловидном крыле, то на малых скоростях они обладают чрезмерной поперечной
устойчивостью.
Самолётам со стреловидным крылом нуждаются в меньшем поперечном V крыла, чем
самолёты с прямым крылом.
Киль создаёт небольшой стабилизирующий момент крена при скольжении. Поскольку точка
приложения боковой силы киля находится выше центра тяжести, то боковая сила киля,
обеспечивая путевую устойчивость, играет также небольшую роль в поперечной устойчивости
самолёта.
Подфюзеляжный гребень находится ниже центра тяжести и поэтому оказывает отрицательное
влияние на поперечную устойчивость.
В целом, поперечная устойчивость не должна быть слишком большой. Чрезмерная реакция
самолёта креном на скольжение может привести к возникновению колебаний типа «голландский
шаг» или потребовать от системы поперечного управления самолёта очень высокой
эффективности для выполнения взлётов и посадок при боковом ветре.
Если самолёт демонстрирует удовлетворительную поперечную устойчивость в крейсерском
полёте, то на режимах взлёта и посадки небольшие отклонения от нормы. Поскольку влияние
закрылков и тяги двигателей дестабилизирующее, то возможно снижение устойчивости из-за их
влияния.
Выпуск закрылков делает внутренние секции крыла более эффективными, а поскольку они
находятся ближе к центру тяжести, то результирующий момент от изменения подъёмных сил
полукрыльев уменьшается.
Влияние тяги двигателей у реактивных самолётов незначительное, но существенное у винтовых.
Силовая обдувка внутренних секций крыла на малых скоростях полёта делает их намного
эффективнее наружных секций, что уменьшает поперечную устойчивость.
Объединение эффекта закрылков и силовой обдувки винта может привести к значительному
уменьшению поперечной устойчивости на взлётно-посадочных режимах винтовых самолётов.
Самолёт должен быть устойчив в поперечном отношении, но устойчивость не должна быть
большой. Кроме того, допускаются некоторые исключения для режимов взлёта и посадки.
Проблемы, возникающие при чрезмерной устойчивости, существенны, и с ними тяжело
бороться.
Пилот ощущает поперечную устойчивость через потребное отклонение колеса штурвала (ручки
управления) для сохранения заданного крена при возникновении скольжения самолёта (боковой
порыв, отклонение педали, асимметричная тяга двигателей и т. п.). При наличии поперечной
устойчивости летчик будет вынужден отклонять штурвал в сторону возникшего скольжения
(сторону противоположную отклонённой педали).
Заключение: перед конструктором стоит дилемма. Для увеличения скорости полёта на самолёт
устанавливают стреловидное крыло, но это повышает его поперечную устойчивость. Чтобы её
уменьшить, уменьшают поперечное V крыла. При верхнем расположении крыла на фюзеляже
возникает дополнительный эффект усиливающий поперечную устойчивость. Для борьбы с этим
применяют отрицательное V крыла.