Каково влияние рыскания на P-фактор?

В качестве отправной точки вам необходимо полностью понять, почему P-фактор имеет тенденцию создавать левый крутящий момент (в случае винта, вращающегося по часовой стрелке, если смотреть сзади), когда самолет летит под углом «высокий нос». -атака". Обратите внимание, что под «углом атаки» самолета мы подразумеваем «отношение» тангажа самолета по отношению к траектории полета , а не по отношению к земле. Вы видите, как это увеличивает подъемную силу или тягу, создаваемую опускающейся половиной опорного диска, и уменьшает подъемную силу или тягу, создаваемую поднимающейся половиной опорного диска? Таким образом, создавая дополнительную тягу с правой стороны диска винта и заставляя самолет склоняться к рысканию влево, в случае винта, вращающегося по часовой стрелке (если смотреть сзади)? Если не,с онлайн-учебного веб-сайта Джона Денкера «See How It Flies» .

Как только вы усвоите это, вы заметите, что для умственного «ярлыка» мы можем смоделировать эффект P-фактора следующим образом: думайте о вращающейся опоре как о сплошном диске. Выберите точку на диске, которая «наклонена назад» по отношению к фактической траектории полета. Это будет верхняя часть диска в случае, если самолет летит под большим углом атаки. Теперь поверните выбранную точку на 90 градусов в направлении, в котором вращается опора, что для этого объяснения мы будем считать по часовой стрелке, если смотреть сзади. Итак, теперь вы смотрите на точку на правом краю опорного диска, если смотреть сзади. P-фактор может быть смоделирован как дополнительное «тяговое усилие» или «толчок» вперед, приложенное к опорному диску в этой точке. Это будет склонять самолет к рысканию влево. Обратите внимание, что это не имеет ничего общего с гироскопической прецессией — это чисто аэродинамический эффект. Этот умственный ярлык не предназначен для объясненияпочему возникает P-фактор, просто чтобы быстро определить, в каком направлении он действует.

Как только вы освоитесь с этим «ярлыком» для выяснения того, какая часть диска винта будет «нагружена» эффектом P-фактора, учтите, что боковое скольжение наклоняет диск винта по отношению к направлению траектории полета, точно так же, как летит под большим углом атаки. При боковом скольжении, когда нос направлен влево от траектории полета (мяч вправо, струна рыскания влево), какая часть опорного диска «наклонена назад» по отношению к направлению траектории полета? Левая сторона. Таким образом, если винт вращается по часовой стрелке, если смотреть сзади, эффект P-фактора можно смоделировать как дополнительный «толчок» вперед в верхней части диска винта и уменьшенный «толчок вперед» в нижней части диска винта. Это создаст крутящий момент тангажа носом вниз.

Кершнер мог бы выразиться здесь более ясно, особенно в отношении использования им слова «рыскание». Важно отметить, что мы на самом деле говорим здесь об угле бокового скольжения , а не о фактической скорости вращения по рысканию . ¹ Фактическая ненулевая скорость вращения по рысканью создает крутящий момент по тангажу в противоположном направлении за счет гироскопической прецессии - рыскание влево приведет к поднятию носа . Точно так же, как полет с большим углом атаки создает левый крутящий момент рыскания за счет P-фактора при наклоне носа вниз (например, когда самолет с хвостовым колесом поднимает хвост во время разбега при взлете ^{2) .}) создает крутящий момент влево за счет гироскопической прецессии. Один эффект связан с положением самолета по отношению к направлению траектории полета, а другой эффект связан с направлением и скоростью изменения положения самолета в пространстве.

Сноски--

1. Ясно, что слово «рыскание» часто используется в авиации по-разному. Наиболее правильно это относится к фактическому вращению самолета вокруг вертикальной оси, но нередко его используют для обозначения, по сути, «отклонения самолета от курса» по отношению к «относительному ветру» или фактическому направлению траектории полета через окружающую воздушную массу. -- это то же самое, что и "угол бокового скольжения". (Термин «струна рыскания» является классическим примером такого использования, а «струну рыскания» иногда также называют «струной скольжения».) Когда Кершнер говорит «если самолет рыскает», вы должны читать «если самолет отклоняется от курса в сторону скольжения или заноса, а затем удерживается там», или «если самолету разрешено лететь в положении проскальзывания или заноса».

2. Книга Харви С. Плурда «Совершенный пилот хвостового тягача» содержит отличный график, показывающий индивидуальное и комбинированное влияние всех различных факторов, которые способствуют тенденции к левостороннему рысканию во время разбега самолета с хвостовым колесом, начиная с начала разбега и заканчивая пути к моменту взлета. В разные моменты разбега доминируют разные факторы.

Подумайте о самолете, летящем под углом 90 градусов к левому берегу, на острие ножа. Как нормальный p-фактор повлияет на самолет? Конечно, для винтов, вращающихся по часовой стрелке, это приведет к левостороннему рысканию и заставит нос опуститься к земле. То же самое происходит, когда вы вводите левое рыскание в самолет на уровне крыльев. P-фактор перемещает нос вниз к земле, поэтому самолет падает. В обоих случаях воздушный поток идет с одной и той же стороны пропеллера, если вы можете просто игнорировать сам самолет. Поскольку эффект тот же, то и результирующее действие должно быть таким же. Вот почему левое рыскание вызывает легкое опускание носа, а правое рыскание вызывает легкое поднятие носа.

Это менее заметно, потому что пилоты летают лишь часть времени полета с боковым скольжением, если они вообще это делают, по сравнению с углом атаки. Более того, эффект изменения шага из-за бокового скольжения не заметен в шуме, например, турбулентности или изменения дифферента.

Это как вертолет. Если он зависнет в одном месте, лопасти будут встречать поток воздуха под одним и тем же углом. Поступательная скорость вертолета заставляет их изменять угол атаки (увеличение) на половину окружности вращающихся лопастей (отступающие лопасти), чтобы компенсировать (для этого глотнуть больше воздуха) асимметричное вертикальное натяжение. Но у винта самолета нет автомата перекоса, чтобы помочь с этим, так что P-фактор вас кусает. Означает, что половина диска поможет вам иметь лучшую скорость крена на левую сторону из-за увеличенного УА на одну сторону винта, но когда вы пытаетесь сделать это на правую сторону, вы должны использовать больше ресурсов (сила на палка) и руль Вот почему взлетный триммер для руля @6 градусов (угол атаки больше, чем в крейсерском режиме. Надеюсь, вы поняли аналогию. Речь идет о величине угла атаки винта только для половины оборота, когда мы поднимаем нос вверх (коэффициент P). это не тождественно. Насчет опущенного носа, исходящего от крыльев самолета. Рыскание изменяет угол падения воздушного потока навстречу им (особенно если это прямые крылья, а не стреловидные).

Есть два фактора, которые будут иметь значение для (одновинтовых) самолетов. Один из них — воздушный поток от винта, который будет более быстрым у основания левого крыла, чем воздушный поток над правой стороной (медленнее), и два — около левой стороны руля направления, которые имеют тот же эффект (поток воздуха, поступающий на левая сторона оказывает влияние на самолет), именно так самолетный двигатель немного смещен на заводе по продольной оси.