הדפסה יציבות סטטית ויציבות דינמית.

upsidedown.jpg בהקשר של יציבות המטוס, אפשר לדבר על שני סוגים של יציבות: יציבות סטטית ויציבות דינמית.


יציבות סטטית
positivesatbility.jpg
יציבות סטטית – מגבירה את נטייתו הראשונית של הגוף לחזור למצב של שווי משקל. היינו השאלה אם גוף מסוים יציב מבחינה סטטית, היא למעשה השאלה האם יש לגוף זה בכלל שאיפה לחזור למצבו הקודם. בגוף בעל יציבות סטטית חיובית, כל "גל" של אי יציבות יהיה חלש יותר בעוצמתו, מה"גל" הקודם של אי יציבות, עד לחזרתו למצב של מנוחה.

negativestability.jpg

גוף בעל יציבות סטטית שלילית – הוא גוף שהשאיפה שלו היא להגביר את חוסר שווי המשקל שלו, או להתבדר. כלומר התשובה לשאלה האם יש לגוף זה שאיפה לחזור למצבו הקודם, היא שלילית וכן שיש לו נטיה הפוכה: להגביר את חוסר היציבות.

 

גוף אדיש מבחינת יציבות סטטית – הוא גוף שאין לו שאיפה לחזור למצבו הקודם, אך גם אין לו נטיה להחריף את חוסר שווי המשקל שהוא שרוי בו.
nturalstability.jpg
יציבות דינמית
יציבות דינמית עוסקת בשאלה, תוך כמה זמן יחזור הגוף למצב של מנוחה ויעצור שם. יציבות דינמית עוסקת במשך הזמן הדרוש לחזרה למצב מנוחה, ובמשך הזמן שאורך כל "גל" של אי יציבות, להבדיל מנושא עצמת התנועה הלא-יציבה או עצמת ה"גל" של אי היציבות. העוצמה נוגעת ליציבות הסטטית. הזמן רלבנטי ליציבות הדינמית.

גם היציבות הדינמית נחלקת ליציבות חיובית, שלילית ולמצב של אדישות. על מנת שנדון בשאלה האם יש לגוף מסוים יציבות דינמית, עלינו לקבוע לפני כן שיש לו יציבות סטטית חיובית. אם אין לו יציבות סטטית חיובית, אין מה לדבר על משך הזמן הדרוש לו לחזרה למצב של מנוחה. אם קבענו שיש לגוף תכונה של יציבות סטטית חיובית, נותר לבחון כמה זמן, באופן יחסי, ייקח לו לחזור למצב של מנוחה.

כאן נחלקים הגופים לשלושת הסוגים:

גוף בעל יציבות דינמית חיובית ישאף לצמצם תוך זמן קצר, היינו כל "גל" של אי יציבות, יהיה קצר בזמן (וגם בעוצמה – שהרי קבענו שהוא יציב סטטית) מקודמו. כתוצאה מכך, הוא יחזור למצב של מנוחה, בתוך זמן קצר יחסית.

גוף בעל יציבות דינמית שלילית, יהיה גוף שבו אומנם כל "גל" של אי יציבות יהיה בעל עצמה נמוכה מקודמו (שהרי הוא בעל יציבות סטטית חיובית), אבל פרק הזמן שאורך כל גל של אי יציבות יהיה ארוך יותר. אבל הואיל וכל גל הוא בעל עצמה נמוכה יותר, הרי שלמרות שפרק הזמן שה"גלים" אורכים גדל, הם בסופו של דבר יהיו בעצמה של אפס, ואז הגוף יחזור למצב של מנוחה. זה יקח זמן רב יחסית לגוף בעל יציבות דינמית חיובית.

בגוף אדיש מבחינת היציבות הדינמית, משך הזמן של כל "גל" של אי יציבות יהיה זהה לקודמו, אך הואיל וקבענו לפני כן שהוא יציב סטטית, עצמת כל גל תהיה קטנה יותר, ובסופו של דבר הוא יחזור למנוחה.

כאשר מדובר ביישום של רעיון היציבות בהקשר התעופתי, אנו בוחנים את היציבות בקשר עם צירי ההפעלה של המטוס:

1. יציבות בסבסוב: היציבות של המטוס סביב הציר האנכי. זו יציבות של ציר האורך סביב הציר האנכי. זו היציבות בשמירת כוון.

2. יציבות בעלרוד: יציבות סביב ציר הרוחב. זו יציבות של ציר האורך, סביב ציר הרוחב. זו היציבות בשמירת גובה.

3. יציבות בגלגול: יציבות סביב ציר האורך. זו יציבות של ציר הרוחב, סביב ציר האורך.


בפרקים הבאים נדון בכל אחד מיישומי היציבות בהקשר האווירודינמי בנפרד.


 
spacer.png, 0 kB