Качка (аэрадынамічная схема)

міні|Шаравіптэрыкс ў палёце
«Качка» — аэрадынамічная схема, пры якой у лятальнага апарата (ЛА) органы падоўжнага кіравання па тангажу (гарызантальнае апярэнне) размешчаны наперадзе цэнтра цяжару ЛА (крыла). Названа так, таму што адзін з першых самалётаў, зробленых па гэтай схеме — «14-біс» Сантас-Дюмона — нагадаў відавочцам качку: вынесеныя наперад плоскасці кіравання без хваста ззаду.

 Перавагі 
Класічная аэрадынамічная схема лётных апаратаў мае недахоп, званы «стратамі на балансаванне». Гарызантальнае апярэнне (стабілізатар) у нармальнай аэрадынамічнай схеме, мае адмоўную пад'ёмную сілу, то ёсць у гарызантальным палёце для стварэння станоўчага кута нападу апорнага крыла стабілізатар як бы апускае хваставую частку самалёта ўніз. Пры гэтым станоўчая пад'ёмная сіла крыла памяншаецца на велічыню адмоўнай пад'ёмнай сілы гарызантальнага стабілізатара. У авіяцыі гэта называецца страта на "балансаванне". У схеме «качка» ўпраўленне па тангажу ажыццяўляецца без страт пад'ёмнай сілы на балансаванне. Тут усё адбываецца наадварот, для стварэння выгаднага кута нападу крыла стабілізатар як бы падымае пярэднюю частку самалёта, пры гэтым пад'ёмныя сілы складаюцца, так як накіраваны ў адным кірунку. Таму самалёты, зробленыя па гэтай схеме, маюць важнае перавага - меншую нагрузку на адзінку плошчы крыла. Плошчу плоскасці стабілізатара з'яўляецца таксама апорнай. Яшчэ адным важным перавагай схемы "качка" з'яўляецца амаль поўная адсутнасць звальвання, гэта значыць увайсці ў некіруемы плоскі штопар самалёт практычна не можа. Гэта тлумачыцца тым, што пры страце хуткасці або вялікім вугле атакі зрыў паветранага патоку адбываецца перш на пярэднім гарызантальным апярэнні (ПГО), і самалёт злёгку апускае нос ("дзяўбе"), тым самым прадухіляючы зрыў струменя на асноўным крыле і пераводзячы ЛА ў рэжым кіраванага пікіравання.

Схема «качка» забяспечвае ўпраўленне па тангажу без страт пад'ёмнай сілы на балансаванне. Таму ЛА, пабудаваныя па гэтай схеме, маюць лепшыя характарыстыкі грузападымальнасці на адзінку плошчы крыла і манеўранасці па тангажу. Названыя ўласцівасці аэрадынамічнай схемы дазваляюць разлічваць на атрыманне больш высокіх апорных уласцівасцяў і больш высокага аэрадынамічнага якасці самалёта.
 Недахопы 
Самалёты, пабудаваныя па аэрадынамічнай схеме «качка», маюць тэндэнцыю, якая ў адным выпадку з'яўляецца годнасцю, а ў іншым - сур'ёзным недахопам, якая называецца «тэндэнцыя да кляўка». «Клявок» назіраецца на вялікіх кутах нападу ПГО, блізкіх да крытычным. З-за скосу струменя за ПГО кут атакі на крыле менш, чым на ПГО. У выніку па меры павелічэння кута нападу зрыў патоку пачынаецца спачатку на ПГО. Гэта рэзка памяншае пад'ёмную сілу на ПГО, што суправаджаецца самаадвольным апусканнем носа самалёта — «кляўком», які на вышыні перашкаджае звальванню, але вельмі небяспечны пры ўзлёце і пасадцы. З ужываннем ЭДСУ усе палажэнні ПГО на розных рэжымах палёту, якія прыводзяць да "кляўка", абмяжоўваюцца камп'ютарам, па-за залежнасці ад кіраўнікоў уздзеянняў пілота на органы кіравання ЛА.

Існуе меркаванне, што размешчанае спераду НЕ спрыяе павелічэння эфектыўнай плошчы рассейвання (ЭПР) самалёта, а таму лічыцца непажаданым для знішчальнікаў пятага пакалення (напр., амерыканскі F-22 Raptor і расейскія ПАК ФА выкарыстоўвае паваротныя часткі наплываў крыла ў якасці ПГО), выкананых з захаваннем тэхналогій радыёлакацыйнай малапрыкметнасці14.02.11 Экс-глава разведки ВВС США призвал «пристально наблюдать» за J-20 — Военный паритет. Аднак, названыя самалёты маюць хваставое гарызантальнае апярэнне большай плошчы, якое ў залежнасці ад свайго становішча таксама павялічвае ЭПР. Таму, ЛА з пярэднім або заднім гарызантальным апярэннем будзе аднолькава прайграваць у ЭПР ЛА без гарызантальнага апярэння (лётае крыло, бясхвостка).

Таксама пілоты, якія прывыклі лётаць на самалётах з класічнай аэрадынамічнай схемай, пры палётах на «качцы» скардзяцца на абмежаванне агляду, ствараемага ПГО. Ліквідаваць гэты недахоп можна на стадыі праектавання ЛА пераносам ПГО з зоны агляду (напрыклад за кабіну пілота, як на "Рафалях", "Міражах", "Еўрофайтэрах", "Саабах" і інш ЛА).

 Падобныя схемы 
«Бясхвостка з ПГА» — схема, у якой пярэдняе апярэнне не выкарыстоўваецца для кіравання па тангажу, а для паляпшэння узлётна-пасадачных характарыстык, балансавання на звышгукавых хуткасцях ці як дапаможны сродак для высакахуткастных нізкавышынных палётаў (Eurofighter Typhoon, Dassault Rafale, Ту-144, XB-70 Valkyrie, B-1 Lancer).

Біплан-тандэм — «качка» з блізкаразмешчаным пярэднім крылом — схема, у якой асноўнае крыло размешчана ў зоне скосу струменя ад пярэдняга гарызантальнага апярэння (ПГО). Па такой схеме збалансаваны Saab JAS 39 Gripen і Міг 1.44.

Таксама розныя разнавіднасці схемы «качка» выкарыстоўваюцца для многіх кіруемых ракет і часткі БПЛА самалётнага тыпу.

 Гл. таксама 
 Бясхвостка
 Лятаючае крыло
 Нармальная аэрадынамічная схема
 Трыплан

Катэгорыя:аэрадынамічныя схемы