Короткий ответ: Причина крабового движения (перекоса полета, как вы это называете) во время захода на посадку при боковом ветре заключается в том, чтобы удерживать крылья на одном уровне, сохраняя при этом полет без бокового скольжения. Летающие крылья принципиально не отличаются, потому что они тоже имеют характеристики устойчивости, аналогичные характеристикам обычных самолетов.

Самолеты хотят летать без бокового скольжения. Полет с боковым скольжением (где составляющая воздушной скорости приходится на одну сторону) вызывает множество осложнений:

• Часть подъемной силы также направлена ​​вбок, поэтому самолет дрейфует вбок.
• Стабильность флюгера заставит самолет рыскать против ветра. Это в основном связано с вертикальным оперением, но это только один из многих компонентов, делающих самолет управляемым.
• Двугранный эффект вызовет момент качки, поднимающий наветренное крыло.
• Стреловидность крыла увеличит этот момент качения и добавит больше момента рыскания.
• Поскольку у большинства самолетов вертикальное оперение расположено выше линии симметрии, это также увеличивает вращающий момент.

Большинство из этих эффектов желательны, потому что они облегчают управление самолетом, но во время захода на посадку затрудняют его выравнивание по взлетно-посадочной полосе. Если фюзеляж удерживается параллельно взлетно-посадочной полосе, наветренное крыло необходимо опустить, поэтому часть подъемной силы направлена ​​​​боком против ветра, компенсируя боковую силу, вызванную боковым скольжением. Это достигается за счет того, что элероны отклоняются, чтобы противостоять вышеупомянутым эффектам, а руль направления должен препятствовать повороту самолета против ветра. Это не проблема, пока самолет достаточно высок. Однако при приземлении такое положение невозможно сохранить, иначе самолет сначала ударится о землю частью крыла или гондолой двигателя.

Только направив фюзеляж против ветра, можно выровнять курс самолета по взлетно-посадочной полосе без бокового скольжения. Это называется крабированием, потому что, если смотреть с земли, скорость самолета имеет поперечную составляющую, немного похожую на краб, который также известен своим боковым движением. Теперь крылья выровнены, поэтому приземление произойдет сначала колесами. К сожалению, теперь направление вращения колес не совпадает с взлетно-посадочной полосой, и для уменьшения износа пилоты перед касанием земли нажимают на руль направления, чтобы переориентировать самолет параллельно взлетно-посадочной полосе.

Lockheed C-5 и B -52 могут вращать свои зубчатые стойки, что позволяет обоим самолетам приземляться в крабовом полете. Все другие типы производят больше дыма от шин и дергают самолет в сторону, если они приземляются таким образом.

Вертикальное оперение НЕ является причиной "перекоса" (я предполагаю, что вы имеете в виду краб) при посадке с боковым ветром. Ответ — курсовая устойчивость . Но сначала давайте посмотрим, почему приземление при боковом ветре является проблемой.

Самолеты летают относительно воздуха

Самолеты летают в воздухе. Они летают таким образом, что давление воздуха вокруг самолета уравновешивается. Таким образом, при совершенно устойчивом ветре со скоростью 100 узлов любой самолет будет летать просто отлично. Наземный наблюдатель увидит разницу в 100 узлов в векторе скорости самолета, но относительное движение между самолетом и окружающим его воздухом точно такое же, как и при отсутствии ветра.

Попробуйте двигаться вокруг поезда. Поезд движется со скоростью 50 миль в час, но вы можете передвигаться по салону так же, как по земле.

Теперь, если какой-то пилот собирается приземлиться, он должен перейти от полета по воздуху к путешествию по земле. Вот тогда и возникает проблема. Его наземная дорожка должна проходить вдоль центральной линии взлетно-посадочной полосы, и он также должен указывать в том же направлении, что и его наземная дорожка.

Вернемся к аналогии с поездом. Попробуйте спрыгнуть с поезда, который движется со скоростью 50 миль в час, на землю. Это сложно, потому что вы должны сопоставить 2 движения: одно относительно поезда и другое относительно земли.

Теперь мы понимаем, что самолеты движутся при постоянном ветре точно так же, как и в неподвижном воздухе. Если боковой ветер 20 узлов справа, B2 будет дрейфовать влево со скоростью 20 узлов, если его курс точно такой же, как у взлетно-посадочной полосы.

Направленная устойчивость

Давайте предположим, что вы сказали правду: на B2 (у которого нет вертикального оперения) на самолет не влияет боковой ветер, и поэтому он может приземлиться, направив нос прямо на взлетно-посадочную полосу.

Отсюда логически следует, что боковой ветер любой силы окажет незначительное влияние на самолет. Это также означает, что если летательный аппарат начнет летать влево или вправо, пилот не сможет им управлять! Он может держать уровень ветра и постоянный курс (скажем, 360), но самолет может дрейфовать вбок!

При полете без ускорения самолет может лететь с нулевым боковым скольжением на уровне крыльев (при условии симметричного сопротивления / тяги, например, с асимметричными запасами или отказом двигателя) или с устойчивым боковым скольжением (SHSS). Чтобы вызвать SHSS, пилот должен использовать руль направления, что, в свою очередь, вызывает боковое скольжение (бета). В этот момент поведение самолета определяется присущей ему аэродинамикой, поскольку не все ведут себя одинаково. Просто взглянув на B2, вы заметите, что он не такой «плоский», каким может быть большинство коммерческих или военных самолетов. Следовательно, SIDEFORCE будет меньше, чем у обычных самолетов, особенно с учетом отсутствия вертикального хвостового оперения. Эффект этого уменьшения боковой силы означает, что для поддержания SHSS требуется меньший угол крена (вектор подъемной силы, используемый для противодействия боковой силе).

Таким образом, цель при боковом ветре состоит в том, чтобы приземлиться в пределах допустимой боковой нагрузки на шасси. Нам нужно выровнять продольную ось самолета как можно ближе к направлению взлетно-посадочной полосы, но мы также должны иметь минимальную боковую скорость.

При типичном заходе на посадку с боковым ветром самолет будет лететь по крабовому профилю с нулевым боковым скольжением на уровне крыльев на большей части профиля, поскольку это наиболее эффективно с точки зрения снижения лобового сопротивления. То, как пилот управляет самолетом вблизи вспышки, зависит от геометрии, мощности управления и управляемости самолета. Это также определит его пределы бокового ветра. Есть два варианта: приземлиться в SHSS или стартовом заносе (KoD) или их комбинации.

Как правило, если геометрия ограничена (т. е. большие крылья, блоки двигателей и т. д.), то вам остается только начать дрейф (KoD), стараясь удерживать крылья как можно ближе к уровню. Это будет сделано в самый последний момент, поскольку результирующая боковая сила, создаваемая боковым скольжением, заставит самолет дрейфовать вбок от осей взлетно-посадочной полосы, что, если его не остановить, может преодолеть конструктивные ограничения шасси.

Если геометрия не ограничена, но качество управляемости является проблемой, то вариант использования SHSS (крыло вниз) в раструбе может быть верным. Этот маневр может быть легче выполнить в некоторых случаях, поскольку он менее динамичен на поздней стадии вспышки, после чего вы можете столкнуться с другими отсроченными вторичными эффектами, наблюдаемыми в KoD, такими как крен из-за бокового скольжения - особенно самолет со стреловидным крылом. Возвращаясь к самолетам, которые имеют низкую боковую силу из-за бокового скольжения, мы можем ожидать, что этот маневр будет еще проще выполнить, поскольку требуется лишь небольшое боковое скольжение.

Конечно, управляемость самолета будет зависеть от того, как реализованы органы управления полетом и характеристики устойчивости самолета. Это определит наилучшие методы посадки самолета.