Фугоид - Phugoid

А фугоид или же фугоид /ˈжjuːɡɔɪd/ - это движение летательного аппарата, при котором автомобиль набирает высоту и набирает высоту, а затем наклоняется и спускается, сопровождается ускорением и замедлением при движении «под гору» и «в гору». Это один из основных режимы динамики полета из самолет (другие включают короткий период, оседание рулона, голландский ролл, и спиральное расхождение ), и классический пример негативный отзыв система.

А схематический представление самолет с неподвижным крылом в фугоиде

Подробное описание

Фугоид имеет почти постоянный угол атаки но разные подача, вызванные многократным обменом скорость полета и высота. Его может возбудить лифт синглет (короткое резкое отклонение с последующим возвращением в центральное положение), в результате подача увеличиваться без изменения подрезать от морское путешествие условие. По мере уменьшения скорости нос опускается за горизонт. Скорость увеличивается, и нос поднимается над горизонтом. Периоды могут варьироваться от 30 секунд для легкий летательный аппарат в минуты для более крупный самолет. Сверхлегкий самолет обычно показывают фугоидный период 15-25 секунд, и было предложено[кем? ] что птицы и авиамодели демонстрируют конвергенцию между фугоидной и короткопериодической модами. Классическая модель периода фугоида может быть упрощена примерно до (0,85 × скорость в узлы ) секунд, но это действительно работает только для больших самолетов.[требуется дальнейшее объяснение ]

Фугоиды часто демонстрируются студенту пилоты в качестве примера стабильности скорости самолета и важности правильной балансировки. Когда это происходит, это считается неприятностью, а в более легких самолетах (обычно с более коротким периодом) это может быть причиной пилотное колебание.

Фугоид для умеренной амплитуды,[1] происходит при практически постоянном угле атаки, хотя на практике угол атаки фактически изменяется на несколько десятых градуса. Это означает, что угол атаки сваливания никогда не превышается, и можно (на участке цикла <1g) лететь со скоростью ниже известной скорости сваливания. Модели свободного полета с очень нестабильным фугоидом обычно сваливаются или зацикливаются, в зависимости от тяги.[2]

Неустойчивый или расходящийся фугоид вызван, в основном, большой разницей между углами падения крыла и хвоста. Стабильный, уменьшающийся фугоид может быть получен путем установки стабилизатора меньшего размера на более длинном хвосте или, за счет «статической» устойчивости по тангажу и рысканью, смещением центра тяжести назад.

Термин «фугоид» был придуман Фредерик В. Ланчестер, британский аэродинамик, который первым охарактеризовал это явление. Он получил это слово от Греческий слова φυγή и εἶδος чтобы означать "подобный полету", но признал уменьшенную уместность вывода, учитывая, что φυγή означало «бегство» в смысле «побега», а не бегство на автомобиле.[3]

Авиационные происшествия

Основная статья: Полет с отключенным управлением

В 1972 году самолет Aero Transporti Italiani Fokker F-27 Дружба По пути из Рима Фьюмичино в Фоджу, преодолев высоту 13 500 футов, он вошел в район плохой погоды с местной грозовой активностью. На высоте почти 15000 футов самолет внезапно потерял 1200 футов высоты и его скорость упала. У него развивались фугоидные колебания, от которых пилоты не могли оправиться. Самолет врезался в землю на скорости 340 узлов. Три члена экипажа и пятнадцать пассажиров на борту погибли.[4]

в 1975 Tan Son Nhut C-5 авария, USAF C-5 68-0218 с органами управления полетом, поврежденными из-за отказа задней грузовой / герметичной двери, столкнулся с фугоидными колебаниями, когда экипаж пытался вернуться на базу, и совершил аварийную посадку на рисовых полях рядом с аэропортом. Из 328 человек на борту 153 погибли, что стало самой смертельной аварией с участием американского военного самолета.

В 1985 г. Рейс 123 Japan Airlines потерял все органы управления гидравликой и вертикальный стабилизатор и перешел в фугоидное движение. Хотя экипаж смог поддерживать почти горизонтальный полет за счет использования мощности двигателя, самолет потерял высоту над горным хребтом к северо-западу от Токио, прежде чем врезаться в Гора Такамагахара. Погибло 520 человек, и это остается самой смертоносной катастрофой с участием одного самолета в истории.

В 1989 г. Рейс 232 United Airlines перенес неконтролируемый отказ двигателя в двигателе №2 (хвостовом), что привело к гидравлическая система отказ. Экипаж управлял самолетом с дроссель только. Особенно сложно было подавить склонность к фугоидам.[5] Пилоты достигли Sioux Gateway аэропорт но разбился при попытке приземления. Все четыре члена экипажа в кабине (один из них - помощник капитана DC-10 в полете в качестве пассажира) и большинство пассажиров выжили.

Еще один самолет, лишившийся гидравлики, был DHL управляемый Airbus A300B4 который был поражен ракета земля-воздух расстрелян иракским сопротивлением в Инцидент с попыткой сбоя в Багдаде DHL в 2003 г.. Это был первый случай, когда экипаж благополучно посадил авиатранспортный самолет, только регулируя тягу двигателя.

Крушение 2003 г. Самолет Helios на солнечных батареях был вызван реакцией на неправильно диагностированное фугоидное колебание, которое в конечном итоге заставило конструкцию самолета превысить расчетные нагрузки.[6]

Чесли «Салли» Салленбергер, капитан Рейс 1549 US Airways который бросил в река Гудзон 15 января 2009 г. в разговоре с Google сказал, что посадка могла бы быть менее жестокой, если бы антифугоидное программное обеспечение было установлено на Airbus A320-214 не помешало ему вручную получить максимальный подъем в течение четырех секунд до удара воды.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Чарльз Хэмпсон Грант, Модель самолета и теория полета, Джей, Нью-Йорк, 1941
  2. ^ Кейт Лаумер, Как проектировать и строить летающие модели, Харпер, Нью-Йорк, 1960.
  3. ^ Фредерик Уильям Ланчестер, Аэродонетика: второй том полной работы по воздушному полету.(Лондон, Англия: Archibald Constant Co. Ltd., 1908), п. viii и п. 348.
  4. ^ Рантер, Харро. «Авиакатастрофа ASN Fokker F-27 Friendship 200 I-ATIP Ardinello di Amaseno». Aviation-safety.net.
  5. ^ Рантер, Харро. «Авиационная катастрофа ASN McDonnell Douglas DC-10-10 N1819U, аэропорт Су-Гейтвей, Айова (SUX)». Aviation-safety.net.
  6. ^ «Исследование сообщения о неудаче в том I томе I« Расследование неудач прототипа самолета Гелиос », Томас Э. Нолл, Исследовательский центр НАСА в Лэнгли, 2004 г., http://www.nasa.gov/pdf/64317main_helios.pdf
  7. ^ Салли Салленбергер: «Сделаем мир лучше» в Google, 2012 г., (40:23) https://www.youtube.com/watch?v=cKuw49KBywA

внешняя ссылка