Аэродинамика тандемной схемы на примере "Небесной блохи"
Анри Минье, талантливый и оригинальный французкий авиаконструктор-любитель в 1934 году попытался найти более простой способ управления летательным аппаратом, чем общепринятый. После многочисленных экпериментов и неудач он создал курьезный маленький самолет тандемной схемы, который и назвал "Небесной блохой". Слишком поздно обнаружилось, что самолет оказался очень чувствительным к точности регулировки.
Для правильной оценки ситуации необходимо четко понимать, какую проблему пытался решить Минье. Он не ставил перед собой задачу сконструировать и построить просто что-то необычное. Перед этим он пытался без особого успеха научиться летать на обычном самолете. Ему показалось, что если избавиться от одного из трех аэродинамических рулей, пилотирование значительно упроститься. В качестве одного из аргументов он отмечал следующее известное обстоятельство. Естественная реакция пилота отклонять ручку управления элеронами в сторону, противоположную появившемуся крену на околокритических углах атаки повышает опасность сваливания самолета с последующим развитием штопора. Логичным представлялось устранить элероны и связать ручку поперечного управления непосредственно с рулем направления таким образом, чтобы указанное отклонение ручки управления по крену приводило к такому отклонению руля направления, которое обеспечивает подьем опущенной консоли.
Анри Минье пришел к выводу, что обойтись без элеронов можно только на крыле малого размаха. Поэтому он применил тандемную компоновку с передним крылом, установленным несколько выше заднего, с несколько большим чем у последнего площадью и размахом, и соответственно с большим вкладом в суммарную подьемную силу. Следующими его решениями были
• фиксированная установка заднего крыла на фюзеляже
• устранение обычного руля высоты, поскольку продольное управление было решено осуществлять изменением угла атаки шарнирно установленного переднего крыла.
Опрос, проведенный по результатам нескольких аварий "Блохи" выявил значительное сходство развития событий при аварийной ситуации. Вол всех случаях это происходило при посадке. При начале планирования с опусканием носа начиналось непрерывное увеличение угла планирования с переходом в пикирование, в том числе вертикальное.
Однообразие подобных ситуаций привело к подозрению, что самолет становится неуправляемым при малых углах атаки. Были проведены испытания модели в аэродинамической трубе и летные испытания натурного самолета. Результаты исследования выявили:
• тенденцию к затягиванию в пикирование, настолько сильную, что ее нельзя предотвратить при полной перекладке переднего крыла на положительный угол установки
• некоторую степень продольной неустойчивости в эксплуатационном диапазоне углов атаки, в том числе соответствующих крейсерским режимам полета
Отмеченная небольшая продольная неустойчивость "Блохи" не представляет серьезной опасности. Поскольку переднее крыло установлено шарнирно, пилот никогда не отпускает ручку управления и непрерывно стабилизирует самолет по углу тангажа. Напротив, затягивание в пикирование - это исключительно опасный дефект.
