Руководство пилота по аэронавтике » Глава 4. Аэродинамика полета » Особенности конструкции самолета » Устойчивость » Колебания типа «голландский шаг»

Колебания типа «голландский шаг»

Free Directional Oscillations (Dutch Roll)

Голландский шаг — совмещенное колебание самолета вдоль вертикальной и продольной оси, которое обычно является динамически устойчивым, но опасно из-за своей колебательной природы. Затухание колебания может быть слабым или сильным в зависимости от свойств конкретного самолета.

Если правое крыло самолета опустилось, то возникший положительный угол бокового скольжения на крыло выравнивает самолет прежде, чем нос самолета успеет установиться вдоль относительного потока воздуха. Поскольку крыло исправляет положение самолета, может возникнуть вокруг продольной и вертикальной оси одновременно, и нос самолета будет описывать «восьмерку» на горизонте в результате двух колебаний (крен и рысканье), которые, хотя и приблизительно одинаковой амплитуде, но не совпадают по фазе.

В самолетах современных конструкций, за исключением высокоскоростных самолетов со стреловидным крылом, такие свободные колебания обычно автоматически затухают в течение нескольких периодов колебаний, даже если воздух вокруг самолета порывистый или турбулентный. Самолеты, склонные к развитию тенденции колебания типа «Голландский шаг» обычно оборудуются курсовым гиростабилизатором. Приз водители самолетов пытаются найти компромисс между очень сильной и путевой устойчивостью и неустойчивостью. Поскольку для самолета более желательно иметь «спиральную неустойчивость», чем тенденцию к развитию «Голландского шага», большинство самолетов конструируются с учетом этой особенности.

Dutch roll is a coupled lateral/directional oscillation that is usually dynamically stable but is unsafe in an aircraft because of the oscillatory nature. The damping of the oscillatory mode may be weak or strong depending on the properties of the particular aircraft.

If the aircraft has a right wing pushed down, the positive sideslip angle corrects the wing laterally before the nose is realigned with the relative wind. As the wing corrects the position, a lateral directional oscillation can occur resulting in the nose of the aircraft making a figure eight on the horizon as a result of two oscillations (roll and yaw), which, although of about the same magnitude, are out of phase with each other.

In most modern aircraft, except high-speed swept wing designs, these free directional oscillations usually die out automatically in very few cycles unless the air continues to be gusty or turbulent. Those aircraft with continuing Dutch roll tendencies are usually equipped with gyro-stabilized yaw dampers. Manufacturers try to reach a midpoint between too much and too little directional stability. Because it is more desirable for the aircraft to have “spiral instability” than Dutch roll tendencies, most aircraft are designed with that characteristic.


Система Orphus