Величина приросту підйомної сили, викликана деформацією крила, зростає зі збільшенням швидкісного напору, а величина приросту підйомної сили, обумовлена відхиленням елеронів, від швидкісного напору практично не залежить. В результаті з ростом швидкісного напору різниця між цими величинами зменшується і при деякому його значенні стає рівною нулю. Елерони при цьому повністю неефективні. Швидкість польоту, відповідну повної втрати ефективності елеронів, називають критичною швидкістю реверсу елеронів.
Елерони, розташовані в середній, більш жорсткої частини крила, в меншій мірі впливають на деформації крила і тому зберігають свою ефективність до великих чисел М польоту. Таке розташування елеронів застосовується досить часто, хоча це і веде до зменшення площі крила, зайнятої злітно-посадкової механізацією.
На оперенні, виконаному за схемою стабілізатор - кермо, може мати місце реверс рулів. Суть його подібна реверсу елеронів. При відхиленні керма змінюється навантаження головним чином в хвостовій частині профілю. Це викликає таке закручування стабілізатора, при якому приріст підйомної сили оперення зменшується. На всіх висотах польоту критична швидкість реверса органів управління повинна відповідати таким вимогам:
Vкp.pев> 1,2Vmax.max при Vmax.max <600 км/ч;
Vкp.pев> Vmax.max + 100 км / год при Vmax.max> 600 км / ч.
"Спливання" елеронів прийнято називати одночасне відхилення елеронів в одну сторону при попаданні літака в порив вітру. Можливість "спливання" пояснюється пружністю проводки управління і наявністю в ній люфтів.
Відхилення елеронів за рахунок "спливання" можуть становити 4 -5 град.
Одночасне відхилення елеронів вгору призводить до появи кабрірующего моменту. Якщо крило пряме, момент, як правило, невеликий і легко парирується відхиленням рулів висоти. У літака із стрілоподібним крилом момент на кабрування може виходити значним. Це може привести до виходу літака не неприпустимо великі кути атаки.
"Спливання" елеронів може статися також через температурних деформацій конструкції крила і проводки управління. Зменшення впливу "спливання" елеронів на характеристики стійкості і керованості літака можна забезпечити, збільшуючи жорсткість проводки управління, знижуючи величини шарнірних моментів або ж вживаючи заходів, спрямовані на зменшення кабрірующего моменту. Для зменшення кабрірующего моменту елерони розташовують в середній частині стреловидного крила або виконують кожен з двох секцій: внутрішньої, яка працює протягом усього польоту, і зовнішньої, яка вступає в роботу лише на зльоті і посадці.
Трансзвуковая тряска рулів.
Завихрення, викликані відділенням прикордонного шару з крила, потрапляючи на оперення літака, викликають аеродинамічну тряску. Зрив прикордонного шару відбувається на малих швидкостях польоту перед початком звалювання (сривной тряска). Також відділення прикордонного шару виникає за стрибками ущільнення при польоті в трансзвуковом діапазоні чисел М (швидкісна тряска).
Оскільки в другому випадку зірваний потік володіє набагато більшою енергією, то при попаданні на оперення може викликати руйнування конструкції. Потрібно всіляко уникати попадання на режим швидкісної тряски.
«Сверблячка» системи управління.
Якщо стрибок ущільнення розташований біля осі обертання рульовій поверхні, то її відхилення може викликати переміщення стрибка, створюючи швидкі зміни шарнірного моменту. Це викликає вібрацію проводки управління, звану «сверблячка» системи управління.
Методи поліпшення керованості в трансзвуковом діапазоні
Ефективність традиційних рульових поверхонь зменшується в трансзвуковом діапазоні числі М. Деякого поліпшення можна добитися, використовуючи генератори вихорів.
Проте, докорінного поліпшення керованості можна домогтися використовуючи:
Свербіння рульових поверхонь можна уникнути шляхом установки вузьких смужок уздовж задньої кромки, використанням демпферов проводки управління або збільшення жорсткості контуру управління (зусилля від поверхні замикаються на силовий привід).
Через зростання і великого зміни шарнірних моментів на рульових поверхнях в трансзвуковом діапазоні, система управління забезпечується керманичами приводами і механізмами штучного створення зусиль на органах управління.
Автоколебания коліс шасі типу "шіммі"
Застосування самопозиціонується коліс передніх стійок призвело до появи нового не зустрічався раніше виду самозбуджується коливань передньої стійки, що отримав назву "шіммі". Шиммі - самозбудні коливання носової стійки шасі, які можуть виникнути на певній швидкості руху літака під час розбігу або пробігу. Ці коливання викликають інтенсивні вібрації носової частини фюзеляжу і приладових дощок, що ускладнює спостереження за приладами, можуть вивести з ладу бортове обладнання, привести до зриву пневматиків, поломки стійки і руйнування конструкції носової частини фюзеляжу. Розглянемо кінематичну картину шіммі. Будемо вважати, що стійка і вузли її кріплення до літака абсолютно жорсткі, пневматик пружний, колесо може вільно повертатися навколо вертикальної осі. Передбачається також, що відносно поверхні грунту колесо не прослизає. Під час руху літака по грунту носове колесо може повертатися навколо осі орієнтира як жорсткий диск, пневматик - отримувати бічну деформацію зсуву і закручуватися (див. Рис. 7.7.). Зсув відраховується від центру контактної площадки до серединної площини диска колеса. Кут закручування пневматика дорівнює куту між поздовжньою віссю симетрії контактної площадки і площиною колеса.
Мал. 7.7. Основні параметри "Шиммі"
Критична швидкість шіммі підвищується зі збільшенням виносу коліс, його жорсткості і при застосуванні коліс менших розмірів. При винесенні, більшому радіусу колеса, явище шіммі практично неможливо. Однак з конструктивних міркувань зазвичай приймають винос менш 0,6-0,7 від радіуса колеса. Жорсткість колеса залежить від ступеня зносу пневматика і тиску його зарядки. Знос і зниження тиску в пневматику призводять до зменшення його жорсткості, а, отже, до зменшення критичної швидкості шіммі.
Підвищити критичну швидкість шіммі можна, застосовуючи спарені колеса, жорстко пов'язані між собою однією віссю. У разі коливань такої стійки колеса рухаються по траєкторіях різної кривизни (див. Рис. 7.9.). Отже, вони повинні мати і різні поступальні швидкості при одній і тій же кутовий. Можливо це тільки в умовах прослизання коліс. При цьому на колесо, що рухається по траєкторії більшого радіусу, буде діяти лобова сила тертя, спрямована назад, а на колесо, що рухається по меншому радіусу, - сила, спрямована вперед. Момент зазначених сил прагне повернути колеса в нейтральне положення. Робота сил тертя коліс об грунт викликає загасання коливань. До недоліків такої конструкції слід віднести швидкий знос пневматиків.
Для боротьби з шіммі на сучасних літаках застосовують гідравлічні гасителі (демпфери) коливань (див. Рис. 7.10.). Величина критичної швидкості шіммі залежить також від навантаження на передню стійку і коефіцієнта тертя пневматика об поверхню злітно-посадкової смуги. Чим більше ці величини, тим менше критична швидкість шіммі.