Статическая устойчивость против динамической устойчивости
Обычно устойчивость самолета определяется как его способность выдерживать определенные предписанные условия полета. Понятие устойчивости тесно связано с равновесием самолета. Если результирующие силы и моменты, действующие на самолет, равны нулю, самолет находится в равновесии в этом режиме полета; т.е. подъемная сила равна весу, тяга равна сопротивлению, а момент силы, действующей на самолет, отсутствует.
Что такое статическая стабильность?
Когда самолет испытывает некоторую турбулентность (или некоторую форму статического дисбаланса) во время полета в равновесии, носовая часть слегка наклоняется вверх или вниз (увеличение или уменьшение угла атаки), или произойдет небольшое изменение положения в полете. На самолет действуют дополнительные силы, и он больше не находится в состоянии равновесия.
Если самолет продолжает увеличивать ориентацию после возмущения, говорят, что он статически нестабилен. Если дальнейших изменений в ориентации полета не происходит и если самолет сохраняет свое положение, что означает, что на него также не действуют силы или моменты в новой ориентации, то самолет считается статически нейтральным. Если силы создаются на летательном аппарате таким образом, что силы, вызывающие возмущение, противодействуются, и летательный аппарат достигает своего исходного положения, то говорят, что летательный аппарат является статически устойчивым.
В летательных аппаратах рассматриваются три типа размерной устойчивости. Это продольная устойчивость, связанная с движением по тангажу, курсовая устойчивость, связанная с движением по рысканию, и поперечная устойчивость, относящаяся к качению. Часто продольная устойчивость и курсовая устойчивость тесно взаимосвязаны.
Что такое динамическая стабильность?
Если летательный аппарат статически устойчив, он может совершать три типа колебательных движений во время полета. Когда возникает дисбаланс, самолет пытается сохранить свое положение, и он достигает положения равновесия посредством серии затухающих колебаний, при этом самолет считается динамически устойчивым. Если летательный аппарат продолжает колебательное движение без уменьшения амплитуды, то говорят, что он находится в динамически нейтральном состоянии. Если величина колебательного движения увеличивается и ориентация самолета начинает быстро меняться, то говорят, что самолет динамически нестабилен.
Летательный аппарат, который является как статически, так и динамически устойчивым, может управляться автономно, если пилот не желает изменить состояние равновесия самолета.
В чем разница между динамической и статической устойчивостью (самолетов)?
• Статическая устойчивость самолета описывает тенденцию самолета сохранять свое исходное положение под действием неуравновешенных сил или моментов, действующих на самолет.
• Динамическая устойчивость описывает форму движения, которому подвергается летательный аппарат в статической устойчивости, когда он пытается вернуться в исходное положение.
Источники диаграмм: НАСА
