(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của nhiễu động đến ổn định chuyển động dọc của máy bay luận án PTS cơ học2 02 02

NHUNG K t HIÈU CHINH.
A

He so' khi dóng.

a

Toc dị àm thanh à dò cao ma mày bay dang bay

K

Day cung khi dóng trung bình ciia cành.

Cn

He so' lue khi dóng toàn pbàn.

Cy

He so'lue nàng.

Cx

He so'lue càn.

c

He so' lue càn khi lue nàng bang khóng.

F

Tiéu diém khi dóng ciia mày bay.

G

Trong luofng cria mày bay.

l

Sài cành.

M

So' Mach.

m

Khó'i luofng ciia mày bay.

^.

Mó men ngang.

A/,

Mó men huóng.

M^

Mó men doc.

^'v

He so mó men ngang.

m.

He so mó men huóng.

m.

He so' mó men doc.

P

Lue d^y ciia dóng ca.

R

Lue khi dóng tồn phàn.

S

Dien tich bình chié'u bang cùa cành.

U

Toc dị ciia nhiéu dóng.

V

Toc dị bay.

X

Lue càn cùa mày bay.

Y

Lue nàng cùa mày bay.

7

Góc tà'n cùa mày bay.

)

Trong tàm cùa mày bay.


MUC LUC
Trang
NHtJNG K f HIÈU CHINH.

1

MUC LUC.

2

MỊ DAU.

4

CHUONG 1. TĨNG QUAN CHUNG.

7

1.1. Khài quàt ve tinh 6n dinh cùa mày bay.

7

1.1.1. NhiJìig già thié't ccr bàn.

8

1.1.2. Càc he truc toa dị.

8

1.1.3. Càc lue va mó men tàc dung lén mày bay trong khi bay.

12

1.1.4. Su càn bang cùa càc lue va càc mó men,

24

1.1.5. Tmh ón dinh cùa mày bay.

25

1.1.6. Tinh ón dinh tmh doc cùa mày bay.

27

1.2. Ành htig cùa nhiéu dóng dén qua tài tàc dung lén mày bay,

34

1.2.1. NhiJng nguyén nhàn gay ra càc nhiéu dóng trong bau khi quyén.

34

1.2.2. Qua tài khi bay qua nhiéu dóng.

35

1.2.3. Anh huóng cùa càc thóng so' dé'n qua tài khi bay qua nhiéu dóng. 37
1.2.4. Xàc dinh qua tài lón nhà't khi bay qua vùng nhiéu dóng.
39
CHUONG 2. BÀI TỒN VE ON DINH CHUYEN DÒNG DOC
CÙA MÀY BAY.

40

2.1. Xày dung he phuong trình chun dóng doc cùa mày bay.

40

2.1.1. Càc thóng so' dac trUng cho chuyén dóng cùa mày bay.

40

2.1.2. Càc phuong trình chun dóng cùa mày bay trong khóng gian.

43

2.1.3. Càc phuong trình chun dịng doc cùa mày bay.

53

2.2. Giài so he phuong trình chun dóng doc sau khi
co nhiéu dóng.

55


2.3. Dành già ành hng cùa nhiéu dóng dén 6n dinh chuyén dóng doc
cùa mày bay.

62

CHUONG 3. VÀN DE HAN CHE, KHÀC PHUC ÀNH HlTỊNG
CÙA NHIÉU DĨNG DÉN ON DINH CHUYEN DỊNG DOC
CÙA MÀY BAY.

64

3.1. NhOrng dac diém ph tri khi dóng nhàm bào dàm tình ịn dinh va
tình diéu khién doc cùa mày bay.

64

3.1.1. Òn dinh tiéu diém khi dóng theo so' M.

65

3.1.2. On dinh tiéu diém khi dóng theo góc tàn.

67

3.2. Bào dàm tình ịn dinh doc va tinh diéu khién doc trong khai thàc
ky thuat hàng khóng.

69

KÉTLUÀN.

71

PHU LUC.

73

TÀI LIÉU THAM KHÀO.

85
«

MỊDÀU
Vàn de bào dàm an tồn, hieu qua trong khai thàc khi cu bay nói chung va
mày bay nói riéng, ln là nhiém vu thfng xun, càp bàch cùa ngành ky
tht hàng khóng.
Viéc bào dàm an tồn bay va su dung hé't càc tinh nàng bay cùa mày bay,
duoc nghién cuu, dành già khóng chi trong qua trình thié't ké, che tao mày bay,
ma con phài duy tri lién tue trong qua trình khai thàc mày bay.
Viéc bào dàm an toàn bay va str dung hé't càc tinh nàng bay cùa mày bay,
chi co thè dat duoc trong thuc té'bay khi mày bay co tfnh ón dinh càn thié't.
Tfnh 6n dinh nói chung là khà nàng cùa mày bay tu tra ve che do bay ban
dàu, khóng co sU can thiep cùa phi cóng hoac càc thié't bi tu dóng lai. Dói vói
càc mày bay co tinh 6n dinh tot, trong khi bay phi cóng co thè tàp trung sufc lue
va tri tue cho càc nhiém vu chié'n dàu ma khóng ành hucmg dé'n an tồn bay.
Thuc té' bau khi quyén xung quanh chung ta, vùng ma mày bay thuòng
xuyén boat dóng khóng phang lang ma luón co nhOng bié'n dóng do nhiéu
nguyén nhàn kbàc nhau. NhiJng bié'n dóng này duoc goi chung là càc nhiéu
dóng. NhiJng nhiéu dóng trong bau khi quyén sé làm thay doi càc thóng so'
chuyén dóng cùa mày bay (nhu góc tà'n, toc do ) va ành huóng tói tinh ón
dinh, diéu khién cùa mày bay. Khóng it nhung trng bop nhiéu dóng gay mal
an toàn hoac uy hiép an toàn bay, làm xuàt hien nhiJng hòng hòc dot bié'n trong
ké't cà'u cùa mày bay.
Vi vày, viéc nghién culi ành huóng cùa nhiéu dóng dé'n tfnh ón dinh cùa
mày bay là hé't siJc càn thié't. Tuy nhién, trong càc tài liéu thuyét minh ky thuàt
hien co, tmh ịn dinh cùa mày bay nói chung va ành huóng cùa nhiéu dóng dén
imh ón dinh cùa mày bay nói riéng chi duofc cho duói dang rà't so lugc. Vi vày
viéc phàn tich mot càch chi tié't, khoa hoc phàn ùng cùa mày bay khi bay qua
vùng nhiéu dịng gap rà't nhiéu khó khan, Diéu do khóng nhiJng làm han che
chat lirong giàng day món hoc "dịng lue hoc bay" tai càc nhà truòng, cQng nhu

chat lugng dào tao dói ngii phi cóng mói tai càc don vi, ma con ành hng tói
viéc tìm hiéu nguyén nhàn dàn tói càc tai nan bay.
De nghién ciJu tfnh ón dinh cùa mày bay nói chung va ành huóng cùa nhiéu
dóng dé'n tfnh ón djnh cùa mày bay nói riéng, ta phài xem xét chun dịng cùa
mày bay trong khóng gian. Khi nghién cùu chun dịng cùa mày bay trong
khóng gian, ngi ta thng chia chun dịng cùa mày bay thành chun
dịng doc va chun dóng canh. Trén co so phàn chia chuyén dóng cùa mày
bay thành chuyén dịng doc va chun dóng canh co thè nghién cùu ón dinh
chuyén dòng doc va ón dinh chuyén dóng canh cùa mày bay.
Xuàt phàt tu nhiJng yéu càu thuc té' va co so khoa hoc néu trén, tàc già chon
de tài "nghién ciJu ành hng cùa nhiéu dịng dén ón dinh chuyén dóng doc
cùa mày bay".
Muc dich cùa de tài là:
-

Chon mot mó hình thfch bop de mó phịng chun dóng cùa mày bay.

-

Dành già su ành huóng cùa nhiéu dịng dé'n ón dinh chun dịng doc
cùa mày bay dói vói mot so' che' dị bay cu thè .

-

Phàn tfch càc bien phàp khàc phuc ành huóng cùa nhiéu dén ón dinh
chuyén dòng doc cùa mày bay.

De giài quyé't càc vàn de trén luàn vàn bao góm :phàn mó dàu, ké't luàn va 3
chuong.
Nói dung chù yé'u cùa chuong I là:

-

Chon càc he truc toa dò khi xem xét chuyén dịng cùa mày bay trong
khóng gian.

-

Xàc dinh càc lue va mó men trong chuyén dóng doc.

-

Càc khài niém co bàn ve càn bang, ón dinh va diéu khién cùa mày bay,

-

Tfnh ón dinh tình doc cùa mày bay.

-

Ành hng cùa nhiéu tói tài tàc dung lén mày bay.


Nói dung chù yé'u cùa chuong 2 là:
-

Thié't làp he phuong trình chun dóng cùa mày bay trong khóng gian,
he phuong trình chun dịng doc khi khóng co nhiéu dịng va sau khi co
tàc dóng cùa nhiéu .

-

Giài so' he phuong trình chun dịng doc sau khi co tàc dịng cùa nhiéu.

-

Dành già ành huóng cùa nhiéu dén ón dinh chun dịng doc cùa mày
bay.

Nói dung chù u cùa chuong 3 là:
-

Càc bién phàp phó'i trf khf dịng nhàm bào dàm tfnh ón dinh doc va tfnh
diéu khién doc cùa mày bay.
Bào dàm tfnh ón dinh doc va tfnh diéu khién doc cùa mày bay trong
khai thàc ky thuàt hàng khóng.


CHU^ONG 1
TĨNG QUAN CHUNG
1.1. Khài qt ve tinh ón djnh cùa mày bay.
Càc tfnh nàng bay cùa mày bay duoc xàc dinh bịi khó'i lugng va càc dac
trung khf dịng cùa mày bay, lue day va tinh kinh té cùa dóng co. Càc tfnh nàng
bay trén chi co thè dat duoc trong thuc té bay néu mày bay co tfnh ón dinh va
tfnh diéu khién càn thié't.
Chuyén dòng cùa mày bay dugc xàc dinh bòi su tuong tàc cùa nò vói càc
vàt thè khàc nhu: mat dà't, khóng khf, luóng khf tir dịng co. Hay nói mot càch
khàc chun dịng cùa mày bay dugc xàc dinh bòi su tàc dòng cùa càc ngoai
lue. De thuc hien càc che' dò bay khàc nhau trong khóng gian càn phài co su
càn bang cùa mot pbàn, hoac tà't cà càc ngoai lue tàc dung lén mày bay. Khà
nàng càn bang mày bay trong khi bay là u càu so' mot dị'i vói tà't cà càc mày

bay.
Yéu càu thii hai dói vói tà't cà càc mày bay là tfnh ón dinh, nghTa là khà
nàng mày bay tu trò ve che do bay ban dàu khóng co su can thiep cùa phi cóng
hoac càc thié't bi tu dòng lai.
Yéu càu thii ba là mày bay phài co tfnh diéu khién, nghia là mày bay phài
phàn ùng mot càch phù hgp vói càc tàc dóng cùa phi cóng, nhàm thay dói hoac
duy tri che dị bay ban dàu.
GiiJa càn bang, ón dinh va diéu khién co mói lién he chat che vói nhau. Chi
co thè nói tói ón dinh khi co càn bang. Tfnh diéu khién lai phu thuoc rat nhiéu
vào tfnh ón djnh. Mot mày bay co tfnh ón dinh tot, se co tfnh diéu khién kém.
Vi vày trong thuc té, tuy vào muc dfch su dung cùa mày bay nguòi ta chon
giài phàp trung boa giùa tfnh ón dinh va tfnh diéu khién. Dói vói càc mày bay
vàn tài càn phài co tfnh ón djnh tị't, do dị khi thié't ké, che tao ngi la uu tién
cho tfnh ón dinh. Nguge lai, dói vói càc mày bay chié'n dàu nói chung, nguói ta
lai uu tién cho tfnh diéu khién.


Viéc nghién cùu chun dịng cùa mày bay trong khóng gian nói chung,
tfnh ón dinh cùa mày bay nói riéng, phu thuoc rat nhiéu vào càc già thiét va
càch chon càc he truc toa dò. Sau day chung ta sé xem xét nhiJng già thiét va
càc he truc toa dò thng dugc sir dung khi nghién cùru chun dịng cùa mày
bay.
1.1.1 Nhurng già thiét co bàn.
De giàm bót nhùng phùc tap khóng càn thié't khi xày dung mó bình chun
dịng cùa mày bay trong khóng gian, ngi ta dua ra càc già thiét sau:
- Mal dà't dugc coi là bang phang.
- Già tó'c trong trng khóng dói (g=const).
- Trai dà't dugc coi là bà't dóng.
Vói boat dịng thuc té cùa mày bay, dac biet là càc mày bay tiém kfch vói
bàn kfnh boat dịng khóng lón, thì càc già thiét trén khóng gay ra nhiJng sai so'

dàng kè.
1.1.2. Càc he truc toa do.
Su thuàn tién trong qua trình khào sàt chun dịng cùa mày bay trong
khóng gian phu thuoc rat nhiéu vào viéc chon càc he truc toa dò. Khi nghién
cùu chuyén dòng cùa mày bay nguòi ta thuòng su dung càc he toa dò sau:
- He toa dò mat dà't OoXQy^ZQ,
- He toa dò lién két OJC,>',Z, .
- He toa dò toc dò Oxyz.
- He toa dò toc dò thàng dùng Ox^.y^z^..
Trong dò he toa dò mat dà't là he toa dị bài dịng gàn vói mal dà't, càc he toa
dò con lai là càc he toa dò di dịng gàn vói mày bay.


+ He toa dị mat dà't Of^x^y^z^. (hình 1.1)
- Gó'c toa dò là mot diém trén mat dà't (thuòng trùng vói diém bàt dàu chay dà
hoac diém tiép dà't khi ha cành).
- Truc OQXQ nàm trén mat dà't, huóng tu chon (thng trùng vói hng chun
dóng cùa mày bay khi chay dà hoac khi chay hàm dà).
- Truc Oo^^o^^^^g góc vói mat phang ngang, hng lén trén.
- Truc OQZO vng góc vói mat phàngOg^oj^o » huóng theo quy tàc bàn tay phài.
+ He truc toa do lién két Oxi^^iZ,. (hình 1.1)
- Gị'c toa dị trùng vói trong tàm cùa mày bay.
- Truc OJC| trùng vói truc doc cùa mày bay va huóng ve phfa truóc.
- Truc 0;^, nàm trong mat phang dị'i xùng cùa mày bay va vng góc vói OJC, .
- Truc Oz, vng góc vói mat phang Ox^y^ va huóng theo quy tàc bàn tay phài.
+ He toa do toc dị Oxyz, (hình 1.3)
- Gó'c toa dị trùng vói trong tàm cùa mày bay.
- Truc Ox huóng theo véc to toc dò bay.
- Truc Oy nàm trong mat phàng dói xùng cùa mày bay va vng góc vói truc Ox
- Truc Or vng góc vói mat phang Oxy va huóng theo quy tàc bàn tay phài,

+ He toa dị toc do thàng dù^ng Ox ^ z , • (hình 1.2)
- Gó'c toa dị trùng vói trong tàm cùa mày bay,
- Truc Ox^ hng theo véc to toc dị bay (truc Ox^ trùng vói truc Ox ).
- Truc Ox vng góc vói truc Ox^ va nam trong mat phang thàng dùng.
- Truc Oz^ vng góc vói mat phàng Ox^>^^. va hng theo quy tàc bàn tay phài.
Ngồi càc he toa dò trén, trong mot so truòng hgp dac biét nguòi ta con su
dung mot so' he toa dò khàc.


10

P - l à mat phàng thàng d.gchua truc doc.
n^-Iàmàtphàngdó'ixrnigcùamaybay.
Hình

He toa dò mat dà't 0 0 ^ 0

^'o^o va he toa dò lién két Ox
i>^i^,.


lì

^-^à mat phàng ngang

Ox y.^.

>x

O^.^', - là mat phàng dói

^•^•Hetoadịhènkét o . , ^ .
-^-•^àhétoadịtocdao^


12

1.1.3. Càc lire va mó men tàc dung lén mày bay trong khi bay.
1.1.3.1.Càc lire.
Càc lue tàc dung lén mày bay trong qua trình bay góm: lue day cùa dóng co
P, lue khf dịng tồn phàn R, trong lue cùa mày bay G. (Hình 1.6).
+ Lire day cùa dóng co P.
Lue d^y cùa dòng co là lue do dòng co sinh ra ò mot che dò làm viéc nhà't
dinh cùa dòng co (ò mot vi trf xàc dinh cùa tay ga).
Lue day cùa dòng co co thè dugc xàc dinh theo cóng thiJc sau:
p = m^c.-V)

(1.1)

Trong dị: m^- là khó'i lugng khóng khf qua dịng co trong mot giày (luu
lugng khóng khf qua dịng co).
C5 - là tó'c dị dịng khf sau mieng phun cùa dóng co.
K - là toc dị bay (toc do cùa mày bay so vói khóng khf).
Thóng thng vói càc mày bay co mot dịng co va dịng co dugc dal ị trong
thàn, thì dng tàc dung cùa lue ddy P trùng vói truc doc cùa mày bay.
Su phu thuoc cùa lue d^y P vào che dò làm viéc cùa dòng co (vào toc dò
vòng quay cùa tuò'c bin) , vào toc do bay va do cao bay dugc thè hien ó càc do
thj sau:
P(N)
1 - tuong ùìig vói che dị vịng
quay nhị nhàì cùa dịng ca.

2 — tuong irng vói 4000 (vịng/phùt).
3 - tuong iJng vói 6000 (vịng/phùt).
4 - tuong ùtig vói 8000 (vịng/phùt).

5 - tuong ùng vói che dị vịng quay cuc dai

0 1 2

3

4

5

/? (vịng/phùt)

Hình 1.4. Su phu thuoc cùa lue day vào che dò làm viéc cùa dòng co.


13

PiS)
H=OKm

75*10
- H = 6 Km

50*10

H=9Km

25*10'

Hình 1.5. Dàc tfnh toc dị va dò cao cùa dòng co.
Qua càc do thi trén ta thà'y:
-

Néu toc dị va dị cao bay khóng dói, thì khi tàng so vịng quay cùa t'c
bin, lue day cùa dòng co tàng lén. Vi khi tàng toc do vịng quay (khi
tàng ga) luu lugng khóng khf vào dịng co ( w^ ) va lugng nhién liéu
cung càp cho dòng co déu tàng.

- O mot che dò làm viéc nhàt dinh cua dịng ca, dói vói tàt ca càc do cao
khi tàng toc dò bay dàu tién lue day cùa dòng co giàm nhe, sau dò tàng
lén va dat già tri cuc dai tai mot so' M nào dò, rói giàm manh néu tiép
tue tàng tó'c dị bay. So M ma tai dò lue day cùa dòng co dal già tri lón
nhàt dugc ky hiéu là A//,,^^^. 0 nhùng dò cao nhò hon 11 Km M,,^^^^ tàng
khi tàng dò cao, con ị nhùng dị cao lón hon 1 IKm M,,^^^^ bau nhu
khóng dói.
-

Khi tàng dị cao lue day cùa dịng co giàm, vi màt dị cùa khóng khf
giàm làm cho luu lugng khóng khf vào dịng co giàm.

+ Lire khi dịng tồn phàn R.


14

Khi chun dịng trong khóng khf càc bị phàn cùa mày bay se làm bién

dang càc tia cùa dòng chày bao. Do dò dién tfch thiét dién cùa càc tia sé thay
dói tir diém này qua diém khàc, làm cho toc dị va àp s't cQng thay dói theo.
Nhu vày se xuàt hien su chénh léch àp suà't giua càc bò phàn cùa mày bay. Su
chénh léch àp suà't này sé làm xuàt bién lue àp suà't tàc dung lén càc bị phàn
cùa mày bay. Mal khàc, do khóng khf co tinh dfnh, nén khi mày bay chun
dịng trong khóng khf sé xuà't bién lue ma sàt. Hgp cùa càc lue àp suà't va càc
lue ma sàt ggi là lue khf dóng tồn phàn R. Khi xét chun dịng doc cùa mày
bay ta coi góc trugt canh bang khóng (y9 = 0), nén lue khf dịng tồn phàn R
nàm trong mat phàng dò'i xùng cùa mày bay. Chiéu R lén phuong cùa véc to
toc dò bay ta dugc lue càn X. Chié'u R lén phuong vng góc vói toc dị bay ta
dugc lue nàng Y.
Trng hgp mày bay bay vói góc trugt canh {/] ^0),\\ic

khf dịng tồn phàn

R khóng nàm trong mal phang dói xùng cùa mày bay . Khi dò sé xuàt hién
thém thành phàn lue canh Z (chùng ta khóng di sàu xem xét trng hgp này).

Hình 1.6. Càc lue tàc dung lén mày bay (khi ^ = 0 )

Lue khf dịng tồn phàn R dugc xàc dinh theo cóng thùc:


15

R = c,e^s

(1.2)

Trong dò: C^^ - là he so' lue khf dịng tồn phàn.

p - là màt dị cùa khóng khf ó dị cao ma mày bay dang bay.
V - là toc dị bay.
5 - là dién tfch hình chiéu bang cùa cành cịng vói dién tfch phàn
cành bi thàn chiém.
Q phu thuoc vào góc tàn ( a ) , so' Mach ( A/ ), dò dàn dai cùa cành
( A ), dò day tuong dò'i cùa prò-fin ( C ), góc mùi tén cùa cành ( / )
Tuong tu nhu dói vói lue khf dóng tồn phàn, lue nàng va lue càn cùa mày
bay dugc xàc dinh theo càc cóng thùc sau:
Y = C,^S
X = C,P^S

(1.3)
(1.4)

Trong do: C\ - ggi là he so' lue nàng.
Cy - goi là he so' lue càn.
Cy, Cy cung phu thuoc vào góc tà'n ( a ) , so Mach (M), dò dàn dai cùa
cành (A ), dị day tucmg dói cùa prị-fin (C), góc mùi tén cùa cành (^)l I
He so' lue càn Q c ó thè dugc xàc dinh thóng qua he so lue nàng C", bang
còng thùc sau:
C,=C,,^ACl

(1.5)

Trong dò: C^Q- là he so' lue càn khi lue nàng bang khóng.
^ - là he so phu thuoc vào kfch thuóc cùa cành va toc dò bay.
-

Néu toc dò bay nhò hon toc do cùa àm thanh thi :
^

Vói

~

A, =

^
1+ ^
5,

X^ - là dò dàn dai hiéu dung cùa cành.
/l - là dò dàn dai cùa cành.

(1.6)
(1.7)


16

5"^ - dién tfch hình chiéu bang cùa cành.
5^ - là dién tfch phàn cành bi thàn va noi dóng co chiém.
Néu tó'c dị bay lón hon toc dị cùa àm thanh thì :
(1.8)

A=

Vói a = ^'

(1.9)

da

Trong càc 'u to' ké trén thì góc tà'n ( a ) , so' Mach (A/ ) va góc mùi tèn cùa
cành, ành hiróng tói he so' lue nàng va he so' lue càn manh hon cà. Su ành
huòng cùa chùng dugc thè hién a càc dò thi sau:
Ài

M = const

e

\

......./r2 > X\

^ J' max

^

^

^

w
(^,H

«0

a

a)

b)

Hình 1.7. Càc u to' ành hng tói he so lue nàng

Qua càc do thi trén ta thà'y:
-

Khi so M khóng dói, néu tàng góc tà'n a thi he so lue nàng Q tàng. 0
nhung góc tà'n nhị, he so lue nàng tàng tuyé'n tfnh theo góc tà'n va co thè
dugc xàc dinh theo còng thùc Cy = Cy{a-a^^). Trong dị aolà góc tà'n khi
lue nàng bang khóng. Khi góc tà'n dat già tri tói han {a„,) he so lue nàng
dat già tri lón nhàt (C, ,„,, ). Néu tiép tue tàng góc tàn he so lue nàng sé
giàm.


17

-

Néu tàng góc mui tén cùa cành thi ị mot góc tà'n xàc dinh he so lue nàng
sé giàm, dóng thịi góc tà'n tói han va he so' lue nàng lón nhàt cùa mày
bay cQng sé giàm.

-

O nhùng so' M nhị he so' lue nàng ft thay dói theo so M. Khi M > M,,^,
néu tiép tue tàng so' M thi do su xuà't hién cùa vùng toc dò trén àm ò mat
trén cùa cành (trong vùng này àp suà't giàm), he so lue nàng sé tàng

manh theo so' M. Tuy nhién, do su xuà't hién va phàt trién vùng toc dị
trén àm ị màt trén va ị màt di cùa cành hình chiì nhàt ( ^ = 0 ) khóng
xày ra dóng thịi, nén su thay dói he so lue nàng theo so' M cùa mày bay
co cành hình chù nhàt phùc tap hon cùa mày bay co cành hình mùi tén.

c
M = const

a,

M

a

a.

Hình 1.8. Càc yé'u to' ành hng tói he so lue càn.
A

M
->

Hinh 1.9. Anh hng cùa so M tói he so A .


18

Qua càc dò thi trén ta thà'y:
-

Khi toc dò bay khóng dói, ị nhùng góc tà'n nhị su phu thc cùa he so
lue càn (C^ ) vào góc tà'n (a) co dang pa-ra bón. Vi nhu ị phàn trén ta
dà biét, ị nhùng góc tà'n nhị he so' lue nàng phu thc tu'n tfnh vào
góc tà'n. Con ị nhùng góc tà'n lón hon góc tàn tói han {a,^), néu góc tàn
tàng Cy giàm, trong khi dò lue càn àp suàt tiép tue tàng (C\„ tié'p tue
tàng), vi vày he so' lue càn tàng chàm theo góc tà'n.

- O nhung so M nhị lue càn àp s't ft thay dói theo so M, nén he so lue
càn khi lue nàng bang khóng (Qo) bau nhu khóng thay dói theo so M.
Khi M > M,^, néu tàng so M hién tugng khùng hoàng song tàng manh,
làm cho lue càn song tàng manh. Do dị he so lue càn khi lue nàng bang
khóng (C\o) tàng manh. 0 nhung so M >1, néu tàng so' M cuòng dò cùa
càc song kfch dàu va song kfch di ị mày bay giàm, lue càn song giàm.
Do dò C^ogiàm.
+ Trong lire cùa mày bay G.
Vi mày bay góm nhiéu bị phàn khàc nhau (cành, thàn, di, càng, dịng
co, càc vàt treo ngồiI I), nén trong lue cùa mày bay nói chung là hgp cùa càc
trong lue thành phàn. Diém dat cùa trgng lue cùa mày bay ggi là trong tàm cùa
mày bay. Trong qua trình bay do tiéu bao nhién liéu, thà bom, bàn tén lùai i,
nén trong lue cùa mày bay sé thay dói cà ve dị lón va diém dat. Tuy vày khi
xét tfnh ón djnh cùa mày bay ta co thè coi trgng lue cùa mày bay khóng dói cà
ve dị lón va diém dat, vi khồng thịi gian ma ta xem xét khóng lón (ti^ vài giày
tịi vài phùt).
1.1.3.2. Càc mị men tàc dung lén mày bay trong qua trình bay.
Càc mó men tàc dung lén mày bay trong qua trình bay bao góm: mó men
ngang A/^, mị men hng A/^và mị men doc M^. Tuy vày, ò day chùng ta


19

chi pbàn tfch sàu ve mò men doc, là mò men ành hng dén chun dịng doc
cùa mày bay.
+ Mó men ngang M^ là tóng càc mó men làm mày bay quay quanh truc Ox,.
A/,> 0 néu nò làm mày bay nghiéng sang cành phài, M^< 0 néu nò làm
mày bay nghiéng sang cành trai.
Mò men ngang dugc xàc dinh theo cóng thùc:
pV

M,=m^^^^—S!

(1.10)

Trong dị: m^ - là he so mó men ngang.
/ - là sài cành.
+ Mò men huòng A/^là tóng càc mó men làm mày bay quay quanh truc 0>',.
A/^,> 0 néu nò làm dàu mày bay quay sang trai, M^< 0 néu nò làm dàu mày
bay quay sang trai.
Mị men hng dugc xàc dinh theo cóng thùc:
M^^m^^Sl

(1.11)

Trong dị: m^, - là he so mị men hng.
+ Mị men dgc M^ là tóng càc mị men làm mày bay quay xung quanh truc
ngang Oz,. A/^ > 0 néu no làm dàu mày bay ngòc lén (truòng hgp này ggi là mò
men ngòc). M^<0 néu nò làm dàu mày bay chùc xng (trng hgp này ggi là
mị men chùc).
Mó men dgc cùa mày bay dugc xàc dinh theo còng thùc:
M,=nK^^Sb,
Trong dò: m^ - là he so mò men dgc.

b^- là day cung khf dịng trung bình cùa cành.

(1.12)


20

Dàu cùa he so mị men dgc trùng vói dàu cùa mị men dgc.
- Trc tién la xem xét biéu thùc cùa mò men dgc khi cành lai dò cao ò vi trf
' trung làp, duòng tàc dung cùa lue day trùng vói truc dgc cùa mày bay. De tién
cho viéc phàn tfch càc thành phàn cùa mò men dgc, ta chun lue khf dóng
tồn phàn tu tàm àp s't ve tiéu diém khf dòng F cùa mày bay (tiéu diém khf
dòng cùa mày bay là diém dat cùa lue nàng sinh thém khi góc tàn thay dói),
dóng thịi bó sung thém mó men dgc A/^o. Thóng thng vói càc mày bay co
tfnh ón dinh tình theo góc tà'n, thi tiéu diém khf dòng nàm sau tàm àp suà't. Vi
vày mị men A/^^là mó men ngịc. Nhu vày khi góc tàn cùa mày bay thay dói
mot lugng là Aa , lue nàng cùa mày bay se thay dói mot lugng là AK, diém dat
cùa AK cbfnh là tiéu diém khf dịng F . Do dị su thay dói cùa góc tà'n khóng
làm ành hng dé'n già tri cùa mị men Myj^. Hay nói càch khàc mị men A/^„
cbfnh là mó men dgc khi lue nàng bang khóng (khi a^a^^).
Chiéu R lén truc dgc cùa mày bay (truc Ox,) ta dugc X^, Chiéu R lén truc
0;^, ta dugc y,. Càc lue X^ va K, duge xàc dinh theo còng thùc sau:
X, = C,
Y,=Cy

pV
pV

Hinh 1.10. Su hình thành càc mó men dgc khi cành lai dò cao
ò vi trf trung làp.

21

Trong càc tài liéu ve khf dòng hgc cùa mày bay ta dà biét ị nhùng
a < 10'^15' thì: Q, =Cy va Q , = Q -Cya. Nhu vày ta co thè coi:
pV

y, =Cy^—s

=Y

Khi dò ta co:
^z

=^7.0

+

m. —^Sb^= m^^^-Sb^+Cy—^S{x,
Chia cà hai ve cho

(1-13)

^(^1-Xi)-^\yi

~x,)-C_,,~^Sy.,

pV Sb, ta se duoc bièu thùc xàc dinh he so mị men
X- •

X

•

V- •

doc nhu sau: m^ = m^^ + Cy {— -) - C^., ^ ^
^A

^A

^A

Ta ky hiéu: x, = - ^ , x,, = —^, y-,~ II
b^A
^A
^A
Tacò: niy =myj,+Cy(x, - ^ / . ) - C v J /
Dị'i vói càc mày bay co toc dị gàn va trén àm, de dàm bào tfnh ón dinh va
tfnh diéu khién càn thiét cho mày bay, cành thng dugc gàn ó giùa thàn. Do
dị ;^/ = 0 hoac rà't nhò, nén ta co thè bò qua thành phàn C^^y-^.
^z =^zo +Q(^/ -X,.)

«
(1.14)

- Khi nghiéng cành lai dị cao mot góc
Hinh 1.11. Su hinh thành mò men dgc khi nghiéng cành lai dò cao.

22

Trong truòng hgp cành lai dò cao nghiéng xuòng phfa duói {(p>0), lue
AYj sé huóng lén trén va tao ra mó men dgc Af^^ < 0 làm dàu mày bay bi chùc
xuòng.
Mò men dgc M^^dxxoc xàc dinh theo còng thùc:
M7.

mlq)~--Sb.

=Mt(p

(1.15)

Trong dò: OT^ = - ^ < 0, M | = ^ ^ ^
d(p
'
''
d(p

Nhu vày trong truòng hgp này he so mó men dgc sé là:
m^ = W;7o + Cy (Xf. - Xj, ) + my(p

(1.16)

Ngồi càc mị men dgc kè trén, khi mày bay quay quanh truc ngang (Oz,)
con x't hién càc mó men dgc do chun dịng quay cùa mày bay tao ra.
-

Mò men càn quay dgc ( M^^^ ).

Khi mày bay quay quanh truc ngang (Oz,) vói toc dị góc quay co^ >0, thì
di ngang sé chun dịng xng phfa di vói toc dị là: AV = co^Lj.

Hinh 1.12. Su hình thành mó men càn quay dgc.
Nhu vày tó'c dị cùa di ngang so vói khóng khf trong trng hgp này sé
là:W^ = F + ÀK. Góc tà'n cùa duói ngang sé tàng mot lugng là Aa. Trong dò


23

AV
tgAa = —. Do góc tà'n cùa duói ngang tàng, nén lue nàng cùa duói ngang tàng
mot lugng là AYj. Mò men ma AY^ tao ra sé làm dàu mày bay chùc xuòng. Mò
men dò duge ggi là mò men càn quay dgc (A/^^^ ).
Mó men càn quay dgc dugc xàc djnh theo cóng thùc:
M,^^=AY,L,=m,^^^Sb,

(1.17)

Trong dị: m^^^^ = m'^'co^ .
Vi m'y/ là dai Itrgng co thù nguyén, trong khi ò càc phuong trình ta thng
su dung càc dai lugng khóng thù nguyén, nén ta dat: co/ = ^ "^

Khi do ta co: m^ = ^7^z

V —
- —
~ ^T —^^ = ^T ^^

' b,

Trong dò: mf =m''/ —
b.
Nhu vày ta co;
A^z., - ^z., ^ S b , = m^/co, ^ S b , = mfco, ^ S b , = M'poJ,
-

(1.18)

Mò men do chàm dat dòng ( A/^^ ).

Khi mày bay quay quanh truc Oz, vói tó'c dị góc co^^ > 0, góc tà'n cùa mày
bay sé thay dói vói toc dị góc là: à = — . Do ành hng cùa cành sé xt hién
hién tugng dat dịng ị di ngang. Hien tugng dat dịng làm giàm góc tà'n cùa
di ngang, do dị nị làm giàm lue nàng cùa di ngang. Vói mói già tri góc
tà'n cùa mày bay sé co mot già tri tuong ùng cùa góc dat dịng. Vi di ngang
nàm sau cành mot khồng xàc dinh, nén phài sau mot khồng thịi gian, hien
tugng dat dịng mói ành hng tịi di ngang. Nghia là khi góc tà'n cùa mày
bay tàng, góc tà'n cùa duói ngang chi giàm mot lugng tuong ùng vói góc dal
dịng cùa thịi diém trc dị. Nhu vày lue nàng thuc té cùa di ngang sé lón
hon lue nàng cùa nị tuong ùng vói góc tàn cùa mày bay tai thịi diém ma ta


24

dang xét. Cbfnh su chénh léch lue nàng này cùa duói ngang sé tao ra mó men
dgc do chàm dat dịng.
Mó men do chàm dat dịng dugc xàc dinh theo cóng thùc:
^zà

=m;à^::—Sb^

(1.19)

^A „ .
Tuong tu nhu vói mị men càn quay, ta cùng dat: à = à^va m'} -= mf —

Khi dò ta co: M,^ = m]'à^^Sb^

= MJà

Su phu thuòc cùa m^' va m° vào so M dugc the hién ò dò thi sau:

7

Hình 1.13, Anh huòng cùa so' M tói he so mó men càn quay
va he so mị men do chàm dat dòng.
Nhu vày biéu thùc day dù cùa mó men dgc sé là:
M, =M,,+Y(x^ -x,)^Ml

(1.20)

Va biéu thiJc day dù cùa he so mó men dgc sé là:
my =/w^o +Cy{x, -X, )-^m'^(p + m'^'ùJ^ +^zd

(1.21)

1,1,4. Su càn bang cùa càc lire va càc mò men.
Diéu kien càn thié't cùa tà't cà càc che dị bay ón làp là su càn bang cùa càc

lue. Chi khi co su càn bang cùa càc lue, trgng tàm cùa mày bay mói chun
dóng thàng déu. Già tri va hng cùa càc lue khf dịng phu thc vào trang


25

thài cùa mày bay trong dòng khf, nghTa là phu thuóc vào góc tà'n, góc trugt va
góc nghiéng. Nhu vày khi toc dị bay khóng dói, su càn bang cùa càc lue chi co
thè dugc duy tri khi mày bay giù nguyén trang thài cùa nò trong dòng khf.
Chuyén dòng quay cùa mày bay dugc hinh thành do su tàc dịng cùa càc lue
khóng di qua trgng tàm cùa nị. Hiéu qua cùa càc lue trong chuyén dòng quay
dugc dành già bịi mùc tàng cùa tó'c dị góc quay (già toc góc). Già toc góc ty
le vói tfch cùa lue va cành tay dịn, nghìa là ty le vói tfch cùa lue va khòang
càch tu trgng tàm cùa mày bay tói dng tàc dung cùa lue. Tfch dị dugc ggi là
mó men cùa lue so vói trgng tàm cùa mày bay. De khóng xt hién chun
dịng quay càn phài co su càn bang càc mò men cùa tà't cà càc lue.
Nhu vày de duy tri su càn bang cùa càc lue trong khi bay càn phài co su càn
bang cùa càc mó men. Su càn bang cùa càc mó men dóng nghTa vói viéc hgp
cùa tà't cà càc lue tàc dung lén mày bay di qua trgng tàm cùa nò. Diém dat cùa
hgp lue nói trén ggi là tàm àp xuà't cùa mày bay. Nhu vày diéu kién de co su
càn bang cùa càc mò men là tàm àp xuàt trùng vói trgng tàm cùa mày bay.
Sir càn bang cùa càc mị men càn thié't khóng chi cho nhiìng che dị bay
khóng co chun dóng quay, ma cà cho nhùng che dị bay vói toc dị góc quay
khóng dói.
1.1.5. Tinh ón djnh cùa mày bay.
Trong qua trình bay, mày bay co thè bi tàc dòng cùa càc nhiéu dòng trong
bau khf qun. Ngồi ra mày bay con bj ành hng bịi càc nhiéu dóng do tàc
dóng cùa phi cóng khi diéu khién mày bay (khi nghiéng càc cành lai, khi thà
bom, bàn tén lùal I). Khi bi tàc dòng cùa nhiéu, trang thài càn bang cùa mày
bay bi phà vo. Néu mày bay co khà nàng tu khói phuc trang thài càn bang ban

dàu, khóng co su can thiep cùa phi cóng hoac càc thiét bi tu dóng lai, sau khi
nhiéu ngùng tàc dịng, thì la nói mày bay co tinh ón dinh. Nhu vày mot mày
bay co tfnh ón dinh sé tu trò ve che dò bay ban dàu. Qua trình irị ve che dị
bay ban dàu dién ra theo thịi gian. Thuc té cho thà'y qua trình này phu thuóc
truóc tién vào càc lue va càc mó men xuàt hién khi co tàc dóng cùa nhiéu. Néu
khi càc thóng so' cùa che dị bay ban dàu bj thay dói, ma càc lue va càc mó men