Надо было давно это сделать... Было бы постов на 1000 меньше.
Вот силы, действующие на самолет.
Зеленые - силы создающие кабрирующий момент относительно центра масс (ц.м., на схеме - кружочек с крестиком):
1. Реакция опоры, приложенная к передней стойке;
2. Аэродинамические силы, действующие на горизонтальное оперение. Складываются из силы действующей на стабилизатор, и силы, действующей на руль высоты. И та и другая зависят от скорости (квадратично) и от угла. Угол установки стабилизатора не меняется до перекладки, угол установки руля высоты определяется положением штурвала.
Красные - силы, создающие пикирующий момент:
1. Тяга двигателей. Момент создают в основном боковые двигатели, так как они расположены выше ц.м., хотя и незначительно. Центральный двигатель расположен практически на уровне ц.м.
2. Реакция опоры, приложенная к основным стойкам.
3. Тормозящая сила, вызванная торможением колес основных опор шасси. Если переднее колесо каким-то образом тормозит, момент от него будет тоже пикирующий.
Синяя стрелка - сила тяжести. Приложена к ц. м. и, соответственно, момента относительно него не создает.
Желтая стрелка - подъемная сила крыла. Тоже создает пикирующий момент. Направление силы зависит от угла атаки (углом, под которым самолет летит относительно воздуха, совпадает с углом тангажа в общем случае только при движении по земле), но во время движения по ВПП перпендикулярна земле. Пропорциональна квадрату скорости.
Бежевая - сила лобового сопротивление. Можно считать, что приложена в ц.м.
Вроде, ничего не забыл. Про силу инерции - дальше.
Когда самолет бежит по полосе, сумма вертикальных сил равна нулю, а сумма горизонтальных сил равна массе самолета умноженной на ускорение (второй закон Ньютона). Это если мы рассматриваем движение относительно системы отсчета, связанной с землей. Эта система инерциальная, поэтому никаких дополнительных сил вводить не надо.
Если мы рассматриваем движение в системе отсчета, связанной с самолетом, то необходимо вводить силы инерции, так как такая система отсчета не является инерциальной. Эта сила действует как бежевая на рисунке и равна массе умноженной на ускорение. В этой системе отсчета самолет покоится. Поэтому сумма всех горизонтальных сил (включая силу инерции) равна нулю.
Кроме того, пока нет отрыва передней стойки, самолет не вращается, поэтому и сумма моментов равна нулю.
В данных условиях аэродинамические силы однозначно определяются скоростью, тормозящая - усилиями на колодках тормозов, реакцией опоры и коэффициентом трения, тяга - оборотами двигателя.
Сумма реакции опоры передней стойки и основных стоек определяется из условия равенства вертикальных сил.
Распределение реакции опоры между передней и основными стойкам определяется из равенства моментов.
Поэтому любое изменение сил и, соответственно, моментов приводит только к изменению реакций опоры и не требует никаких изменений других сил для сохранения прямолинейного движения.
ЗЫ Момент инерции - это характеристика твердого тела не зависящая от движения тела. Она используется для описания вращения и в этом аналогична массе. "Момент инерции сил тяжести" - бессмыслица. Так же как "ускорение замедления".
ЗЗЫ Дополнения, уточнения и исправления приветствуются.
