Полет на трех крыльях. Возможно ли это?

[An.Petrovich]

Ребят, хотел бы обратить внимание на одну деталь: когда вы рассуждаете о компенсации отсутствующей части крыла (т.е. об уравновешивании момента крена, и соответственно, подъёмных сил левой и правой консолей) - уместнее говорить не о соотношении площадей элеронов и потерянных/оставшихся частей крыла, а об истинных углах атаки крыла с отклонённым элероном.

Поясню.
Допустим, самолёт потерял 40% (или сколько там) одной консоли. Это значит, что:

1) Для уравновешивания момента крена необходимо "выключить" из работы 40% другой консоли (с рабочим элероном) - тогда подъёмные силы слева и справа будут равными.

2) Для создания потребной перегрузки (например Ny=1 в ГП) необходимо на оставшихся 60% одной консоли, и на ~60% другой увеличить подъёмную силу до прежних 100% (скомпенсировав потерю площади). Это можно сделать тремя способами: либо увеличить угол атаки на той же скорости, либо увеличить скорость при неизменном угле атаки, либо скомбинячить и то и другое.

Сначала поясню возможность выполнения второго условия на примере. Предположим, что самолёт потерял по 40% с каждой консоли. Тогда потребный для создания той же перегрузки скоростной напор при неизменном угле атаки вырастет на ~67%. Т.е. потребная, например, для ГП скорость увеличится всего на 29% относительно целого самолёта. Очевидно, что даже при условии выполнения полёта на привычных углах атаки такое ухудшение ограничений по минимальной скорости не проблема. А если есть запас по углу атаки - то для ГП можно держать скорость ещё меньше, т.е. ближе к стандартной. Если совсем по-простому, то самолёт, потерявший 40% с каждой консоли сможет создавать перегрузку на тех же скоростях на 40% меньше. Грубо говоря, сможет вести маневренный воздушный бой (правда неэффективно ).

Теперь про первое условие, т.е. про возможность балансировки такого самолёта по крену. Не надо думать, что потерянную площадь компенсирует оставшийся элерон за счёт своей площади, и что если, мол, его площадь меньше чем потерянная, то он со своей задачей не справится - это заблуждение. Элерон создаёт силы не сам по себе, а усиливает эффекты (своего присутствия) на той части крыла, за которой он закреплён. А всё, что нам нужно - это "выключить" из работы 40% уцелевшей консоли. Т.е. не создавать на ней никакой подъёмной силы. Для этого достаточно отклонить элерон вверх на такой угол, при котором (грубо) угол атаки по изменившейся хорде (от носка профиля к задней кромке элерона) будет чуть меньше нуля. Тогда "новый" "кривой" профиль (с отклонённым элероном) будет работать на угле атаки нулевой подъёмной силы. Вуа'ля. А на тех углах атаки, на которых выполняется крейсерский ГП (т.е. на малых) это более чем реально. Реально даже начать вращать самолёт уцелевшим элероном в сторону уцелевшего крыла. Ведь запаса по углу отклонения элерона гарантированно хватает для того, чтобы на малых и умеренных углах атаки самолёта создать отрицательную подъёмную силу на консоли с отклонённым вверх элероном. Доказательство - на любом видео, где самолёты с симметричным профилем крыла (Як-55, Су-26 etc.) крутят бочки и на вертикалях, и в ГП. У них на малых УА одна консоль создаёт положительную подъёмную силу, а другая - отрицательную.

Другое дело, что с увеличением угла атаки (т.е. на пониженных скоростях в ГП) этот запас по элерону становится всё меньше и меньше. Т.к. УА самолёта становится близок или больше местного угла атаки консоли (по хорде с отклонённым элероном - если грубо). И, наконец, на определённом угле атаки самолёта, полностью отклонённого вверх элерона на уцелевшей консоли уже не хватит для того, чтобы "снять" с этой консоли 40% её подъёмной силы. Вот тогда и будет кирдык.

Итого мы имеем три ограничения. Два по балансу сил (повышенная минимальная скорость, и близкий к прежнему критический угол атаки - он становится чуть меньше, из-за нарушения обтекания и срывов на разрушенной части крыла). И одно по балансу момента (ограничение по углу атаки из обеспечения поперечной управляемости оставшимся элероном - этот угол значительно меньше критического УА). Пока самолёт находится внутри этих ограничений - он хоть пилотажить может.

P.S. Чёт хотел одну фразу написать, а целое эссэ напианинил...