Характер штопора у современных сверхзвуковых маневренных самолетов весьма существенно отличается от такого же режима у самолетов предыдущих поколений (периода 50—60-х годов). Это различие объясняется в основном конструктивно-аэродинамическими и эксплуатационными особенностями современных сверхзвуковых маневренных самолетов. Так, например, эти самолеты имеют фюзеляж большого удлинения с вытянутой острой носовой частью, тонкие крылья малого размаха и большой стреловидности. Это привело к размещению основной нагрузки в фюзеляже.
Из-за большого разноса масс вдоль фюзеляжа значительно возросло соотношение инерционных моментов рыскания и крена (у дозвуковых самолетов это соотношение было порядка 2—4, у сверхзвуковых оно достигает 10—15). Это способствует развитию движения крена на больших углах атаки и возникновению связанных с этим неблагоприятных особенностей в поведении самолета.
Применение тонких стреловидных и треугольных крыльев малого удлинения и большой стреловидности с заостренной передней кромкой вызвало существенное изменение их аэродинамических характеристик и особенно в области больших углов атаки. Эти изменения выразились, например, в более плавном протекании кривой Си=/(<-) в="" области="" максимума,="" в="" значительном="" увеличении="" критических="" углов="" атаки="" (акр="" ^30-4-40°),="" уменьшении="" демпфирующих="" моментов="">-)>
На современных сверхзвуковых самолетах широко применяются средства автоматической стабилизации (демпферы рыскания, тангажа и т. п.), перекрестные связи в управлении самолетом (кинематическое подключение руля направления к элеронам). Это вызвано необходимостью повышения эффективности органов управления при переходе к большим сверхзвуковым скоростям, парирования слабозатухающих собственных колебаний самолета (особенно на больших высотах), получения приемлемых характеристик поперечной управляемости самолета на больших углах атаки (на этих углах атаки при отклонении элеронов создаются значительные моменты рыскания, препятствующие кренению).
У маневренных самолетов с переходом к сверхзвуковым скоростям существенно возрастает запас продольной устойчивости и значительно уменьшается запас путевой устойчивости. На больших углах атаки они имеют повышенный запас поперечной устойчивости и пониженный запас продольной устойчивости по перегрузке (возможна даже неустойчивость по перегрузке).
Высокая тяговооруженность современных сверхзвуковых самолетов позволила весьма значительно увеличить эксплуатационные скорости (числа М) и высоты полета, продольные перегрузки (ускорения). Избыток тяги (при сравнительно больших расходах горючего) в основном обусловил преобладание у таких самолетов неустановившихся режимов полета.
Утолщение хвостовой части фюзеляжа (уменьшение сужения — диффузорности), увеличение длины корневых хорд крыла из-за большого сужения (особенно треугольного крыла) и малой относительной толщины крыла, а также увеличение стреловидности хвостового оперения способствуют повышению степени аэродинамического затенения хвостового оперения на околокритических углах атаки. Это снижает эффективность органов управления.
Все перечисленные важнейшие особенности сверхзвуковых маневренных самолетов существенно сказываются и на характеристиках штопора этих самолетов.
Из-за большого разноса масс вдоль фюзеляжа значительно возросло соотношение инерционных моментов рыскания и крена (у дозвуковых самолетов это соотношение было порядка 2—4, у сверхзвуковых оно достигает 10—15). Это способствует развитию движения крена на больших углах атаки и возникновению связанных с этим неблагоприятных особенностей в поведении самолета.
Применение тонких стреловидных и треугольных крыльев малого удлинения и большой стреловидности с заостренной передней кромкой вызвало существенное изменение их аэродинамических характеристик и особенно в области больших углов атаки. Эти изменения выразились, например, в более плавном протекании кривой Си=/(<-) в="" области="" максимума,="" в="" значительном="" увеличении="" критических="" углов="" атаки="" (акр="" ^30-4-40°),="" уменьшении="" демпфирующих="" моментов="">-)>
На современных сверхзвуковых самолетах широко применяются средства автоматической стабилизации (демпферы рыскания, тангажа и т. п.), перекрестные связи в управлении самолетом (кинематическое подключение руля направления к элеронам). Это вызвано необходимостью повышения эффективности органов управления при переходе к большим сверхзвуковым скоростям, парирования слабозатухающих собственных колебаний самолета (особенно на больших высотах), получения приемлемых характеристик поперечной управляемости самолета на больших углах атаки (на этих углах атаки при отклонении элеронов создаются значительные моменты рыскания, препятствующие кренению).
У маневренных самолетов с переходом к сверхзвуковым скоростям существенно возрастает запас продольной устойчивости и значительно уменьшается запас путевой устойчивости. На больших углах атаки они имеют повышенный запас поперечной устойчивости и пониженный запас продольной устойчивости по перегрузке (возможна даже неустойчивость по перегрузке).
Высокая тяговооруженность современных сверхзвуковых самолетов позволила весьма значительно увеличить эксплуатационные скорости (числа М) и высоты полета, продольные перегрузки (ускорения). Избыток тяги (при сравнительно больших расходах горючего) в основном обусловил преобладание у таких самолетов неустановившихся режимов полета.
Утолщение хвостовой части фюзеляжа (уменьшение сужения — диффузорности), увеличение длины корневых хорд крыла из-за большого сужения (особенно треугольного крыла) и малой относительной толщины крыла, а также увеличение стреловидности хвостового оперения способствуют повышению степени аэродинамического затенения хвостового оперения на околокритических углах атаки. Это снижает эффективность органов управления.
Все перечисленные важнейшие особенности сверхзвуковых маневренных самолетов существенно сказываются и на характеристиках штопора этих самолетов.