У меня нет возможности отсканировать книгу В.Е. Мерзликина с теорией и методикой расчёта, но есть статья, которая повторяет в упрощённом виде этот расчёт. Вот эта статья:
" Теоретический материал предоставил Владимир Марков.
Факт, что авиамоделисты не любят расчитывать устойчивость своих моделей
с помощью «настоящих, сложных» формул динамики полёта.
Данная заметка попытка привязать эти формулы к радиомоделям и сделать их
максимально простыми, без больших потерь в точности. Вывод формул опущен.
ЕЩЁ РАЗ ПРО ЦЕНТРОВКУ
Нейтральная центровка самолёта Хтн (граница за которой самолёт станет неустойчивым)
приблизительно равна (здесь мы не рассматриваем самолёты необычных схем,
сложные копии с мотогандолами, стреловидностью итд, только самолёты и планера
типа тренировочных, простых копий и пилотажных):
Хтн = 0,2 + 0,3Аго – для моделей с широколобым фюзеляжем
Хтн = 0,25 + 0,41Аго – для планеров
Хтн = 0,25 + 0,38Аго – для всех остальных моделей самолётов
Мощность горизонтального оперения Аго можно определить по формуле
Аго = Sго Lго/(S Всах)
Sго – площадь горизонтального оперения (кв.дм)
Всах – величина средней аэродинамической хорды крыла (САХ) (дм)
Lго – плечо горизонтального оперения отсчитывается от 25% САХ до четверти
хорды горизонтального оперения (дм)
S – площадь крыла (кв.дм)
Продольную устойчивость модели упрощённо можно охарактеризовать степенью
продольной статической устойчивости по перегрузке (для простоты назовем
степенью устойчивости):
Z = Хт – Xтн
где:
Z- для устойчивого самолета величина всегда отрицательная
Хт – положение центра ЦТ тяжести в долях хорды, например если ЦТ 34%, то Хт=0,34
Для определения предельно задней центровки зададимся Zmin = -0.05
Хтпз = Хтн- 0,05
На полётах будте осторожны! Приведённые формулы упрощены, как только возможно
и следовательно дают лишь ориентировочные значения.
Реальное положение нейтральной центровки на вашей модели скорее всего будет
иным (в большинстве случаев более задним). Дело в том, что в формуле для
простоты не учитывалось аэродинамическое демпфирование, оно как правило сдвигает
положение нейтральной центровки назад на 2-5% САХ. Для дотошных,
привожу формулу, по которой можно приближенно определить на сколько назад сдвигает
центровку аэродинамическое демпфирование:
D = 2,32 Аго Lго S / Mo
Mо – Взлетная масса модели (грамм)
Для оценки динамических характеристик полета модели, таких как устойчивость,
управляемость, штопорные характеристики моделисты чаще всего используют
положение ЦТ модели. Это не совсем правильно давайте посчитаем пару реальных моделей:
«Hornet Wasp» Очень популярный американский фан флай с плоским фюзеляжем
Хтн = 0,25 + 0,38*0,22 = 0,33
Хтпз = 0,33 – 0,05 = 0,28
«Temptation III» F3A пилотажка
Хтн = 0,25 + 0,38*0,74 = 0,53
Хтпз = 0,53 – 0,05 = 0,48
Часто можно встретить мнения, что для пилотажа нужна модель с задней центровкой,
при этом даются рекомендации 30-35%. Легко заметить, что следуя этим советам и
поставив на описанных моделях Хт = 0,35 в первом случае мы получаем почти
неустойчивую модель, а во втором случае имеем весьма большой запас устойчивости.
Т.е имея один и тотже ЦТ эти модели будут вести себя по разному,
а вот имея ЦТ с одинаковой степенью устоучивости Z они будут иметь более сходную динамику.
С помощью Z можно оценивать не только устойчивость но и другие характеристики,
не забывайте учитывать при этом другие характеристики модели. Отметим наиболее важные:
Разбираясь с управляемостью вашей модели принимайте во внимание насколько развиты
рули и какие использованы углы отклонения.
Штопорные характеристики кроме степени устойчивости зависят от срывных характерстик
профиля, взаиморасположения крыла и оперения и распределении масс по конструкции.
Например самолёт с тяжёлым мотором в носу и массой рулевых машинок в хвосте будет
выполнять плоский штопор лучше.
Владимир Марков."
