Ещё одна любопытная деталь,имеющая отношение к "квазистатическим" процессам, в полном смысле этого слова.
1. Если внимательно наблюдать за движением
несимметричного гироскопа (рис.027), то можно сделать удивительный вывод:
прецессия
(вращение вокруг вертикальной оси) маховичка под действием момента от силы тяжести ЕСТЬ, а смещения из плоскости вращения ("падения" маховичка) НЕТ!!!
Но ведь масса маховичка весьма прилична! Почему же он не "падает"!
2. Симметричный гироскоп в кардановом подвесе «так себя не ведёт»
!
Здесь наблюдаем, как прилагаемый извне момент и вращение под его воздействием вызывает поворот ротора в другой (перпендикулярной) плоскости. Правда, как-то не вяжется по привычным ощущениям ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ УСИЛИЕ, прилагаемое извне и МИЗЕРНОЕ СМЕЩЕНИЕ, наблюдаемое в итоге! И наоборот – небольшое перемещение, ведущее к резкому изменению положения*
*(Каждый, наверняка держал в руках «болгарку» с раскрученным диском. Если диск большого диаметра и толстый, то с ней нужно быть очень осторожным и не делать резких движений!)
Физика явлений, наблюдаемых при движении симметричного и несимметричного гироскопов одинакова. Обьяснение с точки зрения физики и математики процесса каждый любознательный читатель сможет наити в соответствующей литературе ( http://www.teoretmeh.ru/dinamika9.htm ).
Попробуем приложить это явление к дельталёту.
Получается так, что если винт имеет значительную массу, следовательно МОМЕНТ ИНЕРЦИИ и обладает значительной скоростью врашения, то он однозначно работает как гироскоп. Следовательно, при маневрировании с изменением ТАНГАЖА и КУРСА аппарата будет появляться ГИРОСКОПИЧЕСКАЯ СИЛА.
Несимметричный гироскоп по конструкции аналогичен расположению винто-моторной установке на дельталёте. Поэтому, рассмотрим этот вариант. Как и в п. 1. Получаем:
[highlight]А.[/highlight] Прилагаемое усилие для изменения ТАНГАЖА тележки (аналогично действию, производимому силой тяжести)
может вызывать некоторое изменение КУРСА даже без* заметного перемещения тележки по тангажу!
Чем интенсивнее маневрирование тележки** по тангажу (имеется в виду как движение аппарата в целом – маневр «горка», так и вращение тележки при неизменном положении крыла, в пространстве – «прокачка» тележки), тем больше величина поворачивающего усилия и курсовое смешение носовой части тележки.
*«на самом деле» всё происходит несколько иначе
!
**(Намеренно не рассматриваю (пока) взаимодействие с крылом, чтобы не усложнять картинку. Вспомним только, что при маневре - переход из горизонтального полёта в «пикирование», нос аппарата (тележки) будет уходить ВЛЕВО при винте ПРАВОГО вращения.)
[highlight]Б.[/highlight] Вспомним выражение (формулу) Момента гироскопической силы:
Ф=M/l=J[ch969][ch937]/l=(mR_ин^2[ch215]2[ch960]n [ch215][ch937])/l
Часть выражения 2[ch960]n содержит значение «n» - обороты ротора (воздушный винт).
При изменении ОБОРОТОВ во время выполнения маневра происходит так же
изменение МОМЕНТА гироскопической силы.
То есть, добавляя обороты в маневре Момент возрастает. Сбрасывая обороты в маневре, Момент уменьшается. При определённых условиях, направление этого Момента меняется на противоположное! Это зависит от
интенсивности раскрутки или торможения вращения воздушного винта.
Таким образом, для аппаратов с тяжёлыми винтами (по массе и по моменту инерции) – во- первых, а во-вторых, с мощными моторами (обеспечивающими интенсивную раскрутку и торможение этих винтов) следует ограничивать угловые скорости при маневрировании и скорость дачи газа (особенно в маневре).
Справедливости ради следует заметить, что все вышеописанные явления в полноте наблюдаются и на 582-х Ротаксах с относительно лёгкими трёхлопастными пропеллерами. И на лёгких тележках и с более лёгкими моторами (503). Решающим является не абсолютная величина массы или мощности, а относительные – энерговооружённость, тяговооружённость, ускорение. Здесь, на лёгких аппаратах можно получать значения, превышающие более тяжёлых собратьев. Соответственно и «КИРДЫК» может наступать раньше
!
P/S: Вот в минувшие выходные, на лёгком «Skypper»-е после достаточно неглубоких манёвров с разворотом на горке (даже не «косая петля») акселерометр показал -0,3 +2,7. Естественно, это «мгновенные» значения, но пилот их даже не отследил, а вот гироскоп и обшивка крыла – вряд-ли!
