Stabilní let u samokřídla

   Nyní se podíváme na stabilní let samokřídla.

Letadlo bez výškového stabilizátoru s autostabilním profilem

Autostabilní profil

    Autostabilní profil se liší od klasického tím, že má střední křivku profilu prohnutou do S, jak vidíme na obr. 1. Modrá část nahrazuje u samokřídla výškový stabilizátor.

obr. 1

    Autostabilní profil musí mít vždy kladný klopivý moment +M

Stabilizace

Na samokřídlo opět působí v neutrálním bodě vztlaková síla L a klopivý moment +M

Samokřídlo nyní stabilizujeme tak, že umístíme těžiště T před neutrální bod n.b. do vzdálenosti x (obr. 2). Platí tedy:

G * x = +M

L = G

     Letadlo je tedy v rovnováze.

obr. 2

Porušení stability

    Podíváme se co se stane po vychýlení poryvem větru, nebo zásahem do řízení a tím zvýšení úhlu náběhu.

    Na obrázku 3 vidíme, že přímý následek zvýšení úhlu náběhu je zvýšení vztlakové síly L o Fyn. Přírůstek vztlakové síly Fyn na rameni x vyvolá v těžišti T nový záporný moment -Mn. . Úhel náběhu a se zmenšuje, zmenšuje se také přírústek vztlaku Fyn a letadlo se vrací zpět do původní polohy. Letadlo se stabilizuje.

obr. 3

    Pozn. Možná jste si všimly, že řešení stability u samokřídla je naprosto stejné jako u klasického letadla, pouze způsob jejího dosažení je odlišný.

Letadlo bez výškového stabilizátoru s kroucením křídla

    Kroucením křídla ať geometrické nebo aerodynamické je založené také na stejném principu. Kroucením opět musíme změnit celkový součinitel klopivého momentu ze záporného na kladný. Zopakujeme raději, co to kroucení křidla je.

    Aby bylo kroucení účinné musí být křídlo šípovité. 

    Aerodynamického kroucení je dosaženo postupnout změnou profilu od kořene křídla (místo u trupu letadla) ke konci křídla a to z klasického typu profilu na profil autostabilní.

obr. 4

    U geometrického kroucení využíváme po celé délce křídla klasického profilu. Kroucením však měníme úhel náběhu, pod kterým je profil ofukován.

    U kořene křídla je křídlo ofukováno pod větším úhlem, vzniká tam tedy větší vztlaková síla, oproti tomu na konci křídla je ofukováno pod menším úhlem, vzniká tedy menší vztlaková síla. 

obr. 5

    Vhodným užití kroucení ať aerodynamického nebo geometrického bude mít křídlo v neutrálním bodě kladný moment +M.

    Nyní letadlo stabilizujeme a to (stejně jako u ostatních příkladů) umístěním těžiště letadla před neutrální bod.

obr. 6

    Opět se podíváme co se stane vychýlením letadla poryvem větru, nebo zásahem do řízení, ze stabilní polohy.    

    Vidíme, že přímý následek poryvu je zvýšení úhlu náběhu, čímž se zvíší vztlaková síla L o Fyn. Přírůstek vztlakové síly Fyn na rameni x vyvolá v těžišti T nový záporný moment -Mn. Úhel náběhu a se zmenšuje, zmenšuje se také přírústek vztlaku Fyn a letadlo se vrací zpět do původní polohy. Letadlo je stabilní.

 obr. 7

Nyní se podíváme opět na průběh letu. 

- Na obrázku 8.1 letadlo dovážíme tím že těžiště T umístíme před neutrální bod

- Na obrázku 8.2 je letadlo opět vychýleno

- Na obrázku 8.3 se vztlaková síla opět zvětší o Fyn, vyvolá nový záporný moment -Mn, díky čemuž se úhel náběhu zmenšuje, přírůstek vztlakové síly se také zmenšuje a na obrázku 8.4 je již letadlo v původní poloze. Chování je tedy staticky stabilní.

obr. 8

Shrunutí:

- Ukázali jsme si tedy, že stabilita u samokřídla je založena na stajném principu, jako stabilita u klasického letadla. Jiný je pouze způsob dosažení této stability.

- Hlavní podmínkou statické stability je, aby těžiště bylo umístěné před neutrální bod, z čehož plyne, že celkový součinitel klopivého momentu samokřídla musí být v neutrálním bodě kladný, aby byla dosažena rovnováhy sil a momentů.

- Aby samokřídlo letělo stabilně musí být stejně jako u klasického letadla splněny také všechny podmínky dynamické stability.