Stabilita z aerodyn je jeho schopnost vrátit se do původního stavu rovnováhy, pokud byl z ní odstraněny.
Stabilita aerodynu je jeho schopnost vrátit se do původního stavu (nebo stavu rovnováhy), když byl tento počáteční stav upraven pilotem nebo externím agentem (výtah, turbulence ):
Návrat do počáteční rovnováhy vyžaduje poskytnutí momentu , to znamená síly působící na rameno páky (na modelu stabilizace šipky a luku):
Je to stabilita pohybů letounu v jeho rovině symetrie (vertikální axiální rovina). Rozteč stabilita je schopnost letounu udržet úhel nárazu pro dané rychlosti (úhel náběhu označuje úhel mezi osou letounu a relativní vítr).
Bez ohledu na konfiguraci nosných ploch (klasická nebo tandemová) je stabilita stoupání zajištěna:
Jde o stabilitu letounu v pohybu mimo jeho rovinu symetrie (vertikální axiální rovina). Pak existují tři typy pohybů: vybočení, natočení, boční posun.
Ocasní jednotka je umístěna vzadu podle definice:
Když pohyb vzdušné hmoty změní polohu letounu, můžeme provést dva typy oprav:
V turbulentních podmínkách platí, že čím stabilnější je letadlo (pasivní stabilita), tím více reaguje na rušení a je méně pohodlné. U komerčních dopravních letadel, jako jsou Airbusy , je aktivní stabilizace základním prvkem pohodlí během letu.
Pasivní stabilizace výšky tónu indukuje další odpor známý jako „vyrovnávací odpor“. Těžiště (CG) je před středem výtahu, ocas je spoiler (tlačí dolů). Tím se zvyšuje indukovaný odpor (o zdvih) křídla, protože musí kromě hmotnosti letadla kompenzovat tento přítlak. Také toto křídlo musí být o něco větší, těžší atd. .
Aktivní stabilizace sklonu umožňuje posunutí těžiště dozadu, přičemž stabilizátor může být za letu mírně nosný. U letadel A310-300 vybavených zadní nádrží (umístěnou v horizontálním stabilizátoru ) zpětný ráz CG za letu a přídavné palivo umožňují zvýšit dojezd o 16% ve srovnání s modelem bez A310-200. se zadní nádrží.
Bojové letouny nebo akrobacii jsou navrženy tak, aby bylo velmi nestabilní (malý nebo žádný pasivní stability), což zvyšuje jejich manévrovací schopnosti vyvíjejí (pasivní stabilizace by bránit vývoji pilotních zakázek). Ve výsledku musí být tyto aerodyny aktivně stabilizovány (pro jízdu).
Stabilitu stoupání a udržování nadmořské výšky zajišťuje diferenciál ve zvedacích svazích a vertikální umístění obou povrchů.
Stabilita rozteče je zajištěna rozdílem sklonů zdvihu obou povrchů, který je získán rozdílem v zatížení křídla , efektivním poměrem stran, použitým profilem a Reynoldsovým počtem dvou nosných rovin.
Stabilitu vybočení nejčastěji zajišťují žebra umístěná na konci křídla nebo ( křidélka ). K získání dostatečné páky (zadní daggerboardy) je křídlo obvykle zameteno.
Obecně nastavená zadní poloha vrtule je stabilizační prvek ve sklonu a vybočení.
Stabilita rozteče je zajištěna volbou nedestabilizujícího nosného profilu (s kladným součinitelem roztečného momentu Cm ). Let nadzvukovou rychlostí upravuje moment stoupání křídla: Concorde měnila své těžiště za letu.
Stabilitu vybočení konvenčně zajišťuje žebro .
Pasivní stabilitu při stáčení obvykle zajišťují špičky křídel. Když jsou tyto závěje odstraněny (aby se snížil podpis radaru), stabilita vybočení je získána aktivní (umělou) stabilitou: je účinný diferenciální odpor vzduchové brzdy (AF) nebo diferenciální tah, pokud je rychlost příliš nízká pro AF.
Stabilita otáčení v zatáčce závisí na spojce se stabilitou zatáčení. Diferenční odpor křidélek při vstupu do zatáčky je doprovázen momentem zpětného vybočení, který je obtížné kompenzovat špatnou stabilitou vybočení. Je žádoucí získat válec se systémy, které nevytvářejí reverzní vybočení ( spoiler ).
Stabilita rozteče je snížena absencí ocasu. Obvyklé nosné profily mají destabilizující záporný součinitel momentu rozteče, který musí být následně vyvážen:
Jelikož jsou stability na všech osách nízké, je obzvláště nutné omezit destabilizující účinky pohonu na stoupání a vybočení (účinky výbuchu, vertikální posunutí mezi trakční osou a středem tahu, asymetrie v případě poruchy bočního motoru) .
Vrtulník je nestabilní ve sklonu i náklonu, ale vysoké setrvačnosti rotujících hmot ( nosného rotoru , ocasní rotor) a přítomnost stabilizačních ploch ( závěje z hloubky a řízení ), je tato nestabilita (rychlost rozdíl) dostatečně nízká, aby byly kompatibilní s pilotováním.
Při zatáčení a stoupání lze vzducholodi pasivně stabilizovat instalací ocasní jednotky s dostatečnou povrchovou plochou, která dostatečně posune středy výtahu zpět za těžiště (na modelu šipky nebo luku). Zkušenosti však ukazují, že přidání určité „aktivní“ stability (řízené pilotem ocasními kormidly) umožňuje zmenšení povrchů této ocasní jednotky (a tím i třecí odpor a hmotnost).
Stabilita raket v atmosférické části jejich dráhy je zajištěna buď pasivně ocasní jednotkou dostatečné velikosti (na modelu luku nebo šipky - toto řešení je obecně řešení amatérských raket), nebo aktivně rychlou orientace tahu motoru.
Vesmírné kapsle s posádkou musí být ve své zpáteční dráze letu dostatečně stabilní, jinak bude jejich posádka (již vystavená velmi silnému zpomalení) zabita rolováním ve všech směrech. Jejich stabilita je obecně pasivní (stále na modelu luku nebo šípu), přičemž jejich střed zdvihu je dostatečně za středem hmoty. Na první kosmické lodi s lidskou posádkou v historii lidstva, sférické Vostok 1 Jurije Gagarina , bylo centrum výtahu v geometrickém středu koule: bylo to tedy centrum hmot, které bylo deportováno dopředu umístěním nejtěžší technické komponenty. U pozdějších kapslí ( Merkur , Apollo a současný Sojuz ) použití tepelného štítu s kulovým víčkem silně posune jeho střed výtahu k zadní části lodi (střed výtahu kulového uzávěru je jeho geometrickým středem)., Tj. střed celé koule). Lze také použít tepelné štíty s tupým kuželem (jako na bezpilotní lodi Stardust ).
V určitých bodech své atmosférické zpětné dráhy byl americký raketoplán pasivně nestabilní, a proto musel být aktivně pilotován malými postojovými raketovými motory.
Když je spuštěn postup záchrany (tento postup zaměřený na evakuaci posádky rakety shora, pomocí záchranné věže v případě nebezpečí výbuchu uvedené rakety), dojde k určitým kosmickým lodím (kapsle, plus strojní a přístrojový prostor) pasivně nestabilní, jako záchranný balíček Sojuz. To se poté nasadí na jeho zadní čtyři celulární panely vhodné pro jeho stabilizaci (viditelné panely - složené - na obrázku naproti).
Příklad stability kapslí Apollo (nebo jiných) během jejich atmosférického reentry je snadno pochopitelný, pokud vezmeme v úvahu, že výslednice tlakových sil vyvíjených na jejich tepelný štít (ve formě sférického krytu) je nutně v geometrickém středu uvedeného sférického víčka (tj. střed celé koule). Toto centrum zdvihu, které je jasně za těžištěm, umožňuje snadno dosáhnout stability stroje. Toho lze snadno dosáhnout pozorováním pádu sférického polystyrenového pěnového uzávěru (možná polokoule) nebo dokonce deštníku, jehož plátno zaujímá tvar docela blízký sférickému uzávěru (jeho opuštěním gravitací). „Zacházet“).
Stejně tak je snadné udělat papírové kornouty dostatečně otevřené (na modelu čínských klobouků), aby se zkontrolovala stabilita jejich pádu.
Opačné video ukazuje, že deštník (jehož tvar se blíží kulovité čepici) je stabilní při silném větru, když je kloubově téměř na konci rukojeti (proužky látky označují směr místního větru) (viz tato fotografie experimentu ). Mohli bychom očekávat, že se tento deštník otočí jako padák, ale jeho střed výtahu je mírně za osou otáčení, je naopak velmi stabilní v této poloze „křídlo vpředu“ ...
Jedním z nedostatků kapsle Apollo je to, že zajišťuje její stabilitu, pouze pokud je prezentována správným směrem, konkrétně „tepelný štít vpředu“ (kapsle je stabilní také při prezentaci „tepelný štít vzadu“). Z tohoto pohledu se zdá, že současná ruská kapsle Sojuz, která má tvar světlometu starého automobilu, nedokáže stabilizovat „tepelný štít zpět“.
"Rychlost těchto vozidel je zjevně nízká ve srovnání s jejich hmotností, což znamená, že jejich počet Froude je poměrně nízký." V důsledku toho dochází k poruchám jejich trajektorie s dostatečně nízkou úhlovou rychlostí, aby bylo možné proti nim působit manuální nebo automatickou korekcí. […] Ačkoli je možné učinit [vzducholoď] stabilní zvětšením velikosti jejího ocasního prostoru, rychle se dospělo k závěru, že tuto [pasivní] stabilizaci nelze „zaplatit“ (větší ocasní prostor s přidáním Drag and Weight). "
Hoerner také poznamenává, že na vzducholodi může v praxi jeho pilot udržovat kurz pomocí orientací ocasních klapek plus nebo minus 4 °.