У нестреловидного крыла прямоугольной формы в плане, срыв потока на углах атаки близким к критическим, начинается в средней части, постепенно стремясь охватить всю поверхность при увеличении угла (рис.А).
А.Минье, мечтал создать систему двух крыльев, где заднее крыло будет отсасывать срывающиеся вихри с поверхности переднего, тем самым, отдаляя на нем срыв потока.
Похоже, он знал о свойствах прямоугольного крыла и поэтому посчитал достаточным применить заднее крыло небольшого размаха и удлинения (вероятно, чтобы «не возить лишнего», рис Б). Т.к. его больше всего заботила несрываемость своего аппарата, то повышенным индуктивным сопротивлением он пренебрег. Отсюда и не слишком хорошая «летучесть» его блохи. В его книге промелькнула фраза: «…Блоха - это змей с мотором…». Как известно, детский змей «конверт» имеет удлинение меньше единицы Кроме того, мечтая совместить управление кренами с управлением курсом, он считал, что это возможно лишь при малом размахе крыльев.
На рис.В изображен подвесной зависающий элерон учебного планера Бро-11м. Вам этот рисунок ничего не напоминает? Этот планер также имеет свойство несрываемости.
В полете крыло создает зону повышенного давления снизу и пониженного давления сверху. Самым естественным образом при этих условиях происходит перетекание воздуха снизу вверх, за концами крыльев образуются вихревые жгуты (рис Д), создается Cx i, которое тем больше, чем меньше удлинение крыла. Угадайте с трех попыток: сколько вихревых жгутов в полете тащит за собой «блоха» и как они велики? Именно поэтому очертания современных минитандемов изменились: в большинстве они имеют чисто прямоугольные крылья с более высоким удлинением (см. мой пост №75 на стр.3).
В 1986г. Продолжатель дела Анри Минье – его сын Пьер Минье выпустил «блоху» НМ-1000 в количестве 150 экз. (рис. Е). Интересной особенностью этого аппарата является толкающий винт, расположенный по продольной оси между передним и задним крыльями, т.е. в проблемной по срыву зоне (рис. Ж). Такое расположение может положительно сказаться на срывных характеристиках моторного полета: винт должен эффективно отсасывать вихри, образующиеся на переднем крыле, позволяя реализовать большие значения Су. Ради такого эффекта можно пренебречь некоторыми потерями в тяге на толкающем винте. Но, что произойдет с такой схемой при отказе двигателя? Наступит «выключение» режима отсоса и резкое развитие зоны срыва.
Продольная устойчивость самолета напрямую связана с положением центра давления относительно центра тяжести. Вспомните устойчивый полет дротика: тяжелый наконечник и удаленное оперение. Попробуйте запустить дротик повернув его хвостом вперед: совершив кувырок он все равно примет нормальное положение, т.е система устойчива.
Для самолета классической схемы были найдены соотношения, при которых полет достаточно устойчив, а управляемость удовлетворительна (рис.И). При этих условиях
разница в углах установки крыла и Г.О. должна быть = 1,5 – 2 град., (т.н. продольное V).
Очевидно, что если по конструктивным соображениям мы хотим уменьшить длину фюзеляжа (т.е.плечо L), то для сохранения приемлемой устойчивости необходимо увеличить S г.о., и наоборот (рис Б; Ж).
Г.О. самолета классической схемы, установленное под нулевым углом, на протяжении значительной доли полета не создает подъемной силы, а след. и Сxi, т.е. не тащит за собой вихревые жгуты снижающие К аппарата. В этом смысле свойства тандема хуже.
Таким образом, если не преследовать цель иметь аппарат минимальных габаритов (а след., и стоимости) то конечно следует отдать предпочтение самолету классической схемы (тому же Пайперу).
На протяжении всей истории авиации периодически появляются и успешно летают самолеты, выполненные по схеме «бесхвостка» (летающее крыло). Продольная балансировка таких аппаратов достигается установкой еще более переднего Ц.Т. (15 – 17% САХ). К таким аппаратам относится, например БИЧ-3 конструктора Черановского (рис.К).
Для создания продольной устойчивости на таких самолетах применяют специальные профили крыла ( от продольного V никуда не денешься даже на бесхвостках) с отогнутой вверх задней кромкой . Странно, но почему-то возможность устойчивого полета такого аппарата ни у кого не вызывает сомнений…
Пресловутые формулы Кондратьева, о которых уже много раз говорилось, позволяют отыскать т.н. эквивалентное крыло (как у бесхвостки), закоординировать его положение на фюзеляже самолета (тандема, утки – не важно) и определить положение искомого центра тяжести (рис Л). При помощи не менее пресловутого «калькулятора» этот процесс можно сделать наглядным, т.е. минуя писанину и расчеты варьировать размеры, плечи, углы, мгновенно получая результат.
Кажется, ответил на все вопросы?
Все выше изложенное приведено исключительно из желания освежить в памяти участников обсуждения, ранее полученные знания.