Начальное движение

В первом случае параллелепипед можно назвать статически устойчи­вым, во втором — статически неустойчивым. Эти условные определения следует понимать в том смысле, что в первом случае начальное движение параллелепипеда после его отклонения от положения равновесия будет происходить в направлении возвращения в исходное положение равно­весия, а во втором — в направлении дальнейшего увеличения отклонения от положения равновесия. Для выявления сущности понятия «статической устойчивости» в при­менении к самолету рассмотрим конкретный пример. Представим себе самолет с одной степенью свободы перемещения — возможностью вращения вокруг поперечной оси проходящей через центр тяжести самолета. Практически такие условия можно осуществить в аэродинамической трубе, если закрепить поперечную ось самолета. Пусть самолет находится в потоке воздуха с постоянной скоростью.
Если принудительно поворачивать самолет вокруг оси устанавли­вая его под различными углами атаки, то при каждом угле атаки на само­лет будет действовать определенный по величине и знаку момент аэроди­намических сил, который можно уравновесить внешней силой, приложенной на определенном плече, например, на чашке аэродинами­ческих весов. Нанося на график величины произведения этой силы на плечо ее действия, можно построить диаграмму действующих на самолет моментов аэродинамических сил в зависимости от угла атаки. Положениям равновесия самолета в аэродинамической трубе пусть соответствуют точки пересечения кривой моментов с осью абсцисс. Условимся считать положительным момент, стремящийся увеличить угол атаки, а отрицательным — момент, стремящийся уменьшить угол атаки. Рассмотрим, какие положения равновесия самолета в аэродинамической трубе будут устойчивыми, а какие неустойчивыми.