Компенсированные рули

На гидросамолетах и тяжелых самолетах необходимость давать большую поверхность рулям создает большие трудности в управлении самолетом, если не использовать компенсированные рули. Эти рули имеют впереди их оси вращения небольшую уравновешивающую поверхность. Сопротивление, оказываемое воздухом этой поверхности, помогает пилоту тем больше, чем больше поверхность. Для того чтобы пилот «чувствовал» самолет, эта вспомогательная компенсирующая поверхность всегда делается меньше поверхности самого руля. За последнее время на элеронах и рулях устанавливают компенсацию системы Флетнера.

Поляра

Чтобы определить характеристики крыла данного профиля, его подвергают опытам в аэродинамической трубе. В воздушном потоке со скоростью, например, 10 м/сек измеряют различные величины лобового сопротивления и подъемной силы для различных углов атаки.

Проведем две перпендикулярные оси (рис. 69). На горизонтальной оси нанесем различные величины лобового сопротивления, обозначаемого часто Кх. На вертикальной оси нанесем величины подъемной силы Ку. Вслед за этим построим кривую, называемую полярой, так как она описана лучом OZ, проведенным из полюса О.

Для величины Кх, принимают масштаб в 10 раз больший, чем для Ку. Каждой величине Кх и Ку соответствует одна точка поляры. Наименьшая величина отношения Кх/Ку определяется касательной OZ. Она дает значение наилучшего качества крыла.

Поляра позволяет изучить условия, при которых крыло работает наиболее эффективно или подвергается опасной нагрузке, другими словами, — позволяет знать его качество.

Рис. 69. Поляра.

Качество крыла

Качеством крыла называется отношение лобового сопротивления к подъемной силе. Стараются получить большую подъемную силу при малом лобовом сопротивлении.

Отношение

должно быть возможно меньшим. Чтобы получить на поляре качество, соответствующее данному углу атаки, достаточно провести прямую, проходящую через точку О, и точку кривой, соответствующую величине угла.

Для каждого профиля крыла существует угол атаки, для которого отношение Т/P будет наименьшим. Этот угол атаки (оптимальный угол) будет наилучшим углом использования данного крыла.

Качество есть одна из главных характеристик крыла. Оно определяет коэфициент полезного действия и безопасность самолета. Самолет, мотор которого остановился, имеет для поисков посадочной площадки тем большее пространство, чем лучше качество крыла.

Нагрузка на крыло (в кг/м²)

Нагрузка на 1 м² определяется делением полного веса самолета на несущую поверхность. Спортивные планеры имеют нагрузки в 10–15 кг/м², небольшие мотопланеры — 15–20 кг/м², туристский самолет — 20–80 кг/м², новые транспортные самолеты — от 80 до 120 кг/м², гоночный самолет — от 120 до 200 кг/м².

Самолеты с наибольшей нагрузкой на 1 м² являются наиболее скоростными, но они требуют значительно большей мощности; они также должны быть снабжены приспособлением для увеличения подъемной силы и уменьшения посадочной скорости.

Нагрузка на л. с.

Нагрузка на л. с. легко получается делением общего веса самолета на число л. с. мотора.

Наибольшие нагрузки на лошадиную силу имеют мотопланеры (10–12 кг), затем транспортные и туристские самолеты (5–10 кг). Гоночные самолеты имеют нагрузку от 1 до 3 кг на 1 л. с.

Известно, к какой категории отнести самолет, когда известны нагрузка на 1 кв. м, нагрузка на 1 л. с. и качество.