Основні уявлення про стійкість та керованість літака

Під стійкістю літака розуміють його здатність без втручання пілота зберігати вихідний режим польоту після припинення дії збурення. А під керованістю літака розуміють його здатність змінювати з визначеною якістю вихідний режим польоту при відхиленні органів управління.

 Зіставляючи поняття стійкості та керованості літака, можна зробити висновок, що вони протилежні. Разом з тим між ними існує тісний взаємозв’язок. Із ростом стійкості збільшуються кути відхилення рульових органів і зусилля на важелях управління, які необхідні для зміни параметрів польоту. При зменшенні стійкості руху літака, навпаки, невеликі кути відхилення рулів значно змінюють траєкторію польоту, зростає “суворість” управління. Тому існує така ступінь стійкості руху, при якій характеристики керованості літака стають найбільш припустимими.

У динаміці польоту характеристики стійкості та керованості умовно розділяють на статичні та динамічні.

Статична стійкість визначає початкову тенденцію до усунення збурень, що діють на літак. Вона характеризується ступенем поздовжньої статичної стійкості з перевантаження  з швидкості польоту s_v і бічною стійкістю s_b .

Статична керованість характеризує розмір усталеного значення параметра польоту, що виникає внаслідок одиничного керуючого впливу.

До керуючих впливів відносять: переміщення важелів управ­ління, зусилля на важелях, а також відхилення рульових поверхонь. Параметри польоту, за якими оцінюється керованість, можуть бути різними: нормальне перевантаження або кутова швидкість тангажа для поздовжнього руху, кутові швидкості крену та рискання (бічне перевантаження або кут ковзання) для бічного руху.

До числа показників статичної керованості відносять:

- коефіцієнт пропорційності між переміщенням важеля управ­ління x або між зусиллям на важелі P і усталеною зміною параметра польоту Y і позначають як  або ;

- градієнт переміщення важеля  або градієнт зусилля  на важелі за певним параметром польоту, тобто величини, що обернені коефіцієнтам пропорційності:

, .

Динамічна стійкість і керованість характеризується показниками якості перехідних процесів, які можуть формулюватися:

- в термінах передаточних функцій математичних моделей літака. Наприклад, власні частоти недемпфіруваних коливань літака w_a, w_b ; стала часу руху літака з крену T_g ; декременти згасання x_a, x_b ;

- в термінах перехідних функцій. Наприклад, тривалість перехідного процесу t_п.п; час спрацювання t_спр; коефіцієнт згасання d ; частота коливань w ; перерегулювання DY тощо.

Динамічна стійкість і керованість також характеризуються асимптотичною стійкістю руху, яка може оцінюватися за допомогою критеріїв, що існують у теорії автоматичного керування. Наприклад, критерій Вишнеградського, критерій Рауса - Гурвиця тощо.

Як правило стійкість і керованість оцінюється окремо для поздовжнього та для бічного рухів.

Критерії поздовжньої стійкості та керованості літака