Элерон - гэта рулі нахілу. кіраванне самалётам

Што такое элерон? Гэта аэрадынамічны сродак кіравання (рулі нахілу), якім абсталёўваюцца звычайныя самалёты і створаныя па схеме «качка». Элероны размяшчаюцца на задняй абзе кансоляў крыла. Яны прызначаныя для кіравання вуглом нахілу «жалезных птушак»: у момант прымянення рулі нахілу адхіляюцца ў супрацьлеглыя бакі, дыферэнцыяльна. Для таго каб самалёт схіліўся направа, левы элерон накіроўваецца ўніз, а правы - уверх, і наадварот.

У чым складаецца прынцып дзеяння рулёў нахілу? Пад'ёмная сіла зніжаецца ў той частцы крыла, якая размешчана перад элероны, паднятым уверх. У часткі крыла, якая размешчана перад апушчаным элероны, пад'ёмная сіла ўзрастае. Такім чынам фармуецца сілавы момант, які мадыфікуе хуткасць кручэння самалёта вакол восі, ідэнтычнай падоўжнай восі машыны.

гісторыя

Дзе ўпершыню з'явіўся элерон? Гэта дзіўнае прыстасаванне было ўстаноўлена на моноплане, створаным ў 1902 годзе наватарам Рычардам Персі з Новай Зеландыі. На жаль, яго машына здзяйсняла толькі вельмі няўстойлівыя і кароткія палёты. Першым самалётам, якія ўчынілі абсалютна каардынуемы палёт з ужываннем рулёў нахілу, апынулася машына 14 Bis, вырабленая Альберта Сантас-Дюмон. Перш аэрадынамічны сродак кіравання замяняла скажэнне крыла, выкананае братамі Райт.

Такім чынам, вывучаем далей элерон. Гэта прыстасаванне мае мноства добрых якасцяў. Рэгулюе паверхню, якая сумяшчае закрылкі і рулі нахілу, называюць флаперон (flaperon). Каб элероны імітавалі функцыю выпушчаных закрылкі, іх адначасова апускаюць уніз. Для працяглага кіравання нахілам да гэтага адхіленню дадаецца просты дыферэнцыяльны паварот.

Для рэгулявання нахілу ў лайнераў з вышэйпаказанай кампаноўкай могуць таксама прымяняцца мадыфікуюцца вектар цягі матораў, газавыя рулі, спойлеры, руль кірунку, трансфармацыя цэнтра мас самалёта, дыферэнцыяльнае зрушэнне вышынных рулёў і іншыя хітрыкі.

пабочныя з'явы

Як дзейнічае элерон? Гэта капрызны механізм, які мае некаторыя недахопы. Адным з пабочных эфектаў яго дзеяння з'яўляецца нязначнае гойсанне ў процілеглы бок. Іншымі словамі, пры выкарыстанні элеронов для павароту направа самалёт у момант павелічэння нахілу можа трохі перамясціцца налева. Дадзены эфект з'яўляецца з-за розніцы ў лабавым супраціве паміж левай і правай кансоллю крыла, выкліканай пераменай пад'ёмнай сілы пры ваганні элеронов.

Вялікім каэфіцыентам лабавога супраціву валодае тая кансоль крыла, у якой элерон адхілены ўніз. У цяперашніх сістэмах кіравання «жалезнымі птушкамі» дадзенае пабочнае з'ява памяншаюць рознымі прыёмамі. Напрыклад, для таго каб стварыць нахіл, элероны ссоўваюць таксама ў процілеглы бок, але на няроўныя вуглы.

эфект рэверсу

Пагадзіцеся, кіраванне самалётам патрабуе спрыту. Так, на хуткасных машынах са значна падоўжаным крылом можа заўважацца эфект рэверсу рулёў нахілу. Як ён выглядае?

Калі пры адхіленні элероны, размешчанага блізка да законцовке крыла, з'явілася манеўраная нагрузка, крыло самалёта выварочваецца, і кут нападу на ім асобай. Такія падзеі могуць згладжваць эфект, атрыманы ад зрушэння элероны, а могуць прывесці да супрацьлеглага выніку.

Напрыклад, калі неабходна павялічыць пад'ёмную сілу полукрыла, элерон адхіляецца ўніз. Далей на заднюю абзу крыла пачынае дзейнічаць сіла, накіраванасць уверх, крыло выварочваецца наперад, і кут нападу на ім зніжаецца, што скарачае пад'ёмную сілу. Фактычна, дзеянне рулёў нахілу на крыле пры рэверсе аналагічна ўплыву на іх трымера.

Так ці інакш рэверс рулёў нахілу выяўлялася на многіх рэактыўных самалётах (асабліва на Ту-134). Дарэчы, на Тую-22 з-за такога эфекту лімітавае лік Маха было зніжана да 1,4. Наогул, кіраванне элеронамі пілоты вывучаюць працяглы час. Самымі распаўсюджанымі метадамі прадухілення рэверсу рулёў нахілу з'яўляюцца прымяненне элеронов-интерцепторов (интерцепторы знаходзяцца каля цэнтра хорды крыла і пры выпуску практычна не выклікаюць яго закручвання) альбо ўстаноўка дадатковых элеронов каля центроплана. Калі прысутнічае другі варыянт, вонкавыя (размешчаныя каля законцовок) рулі нахілу, патрэбныя для прадуктыўнага кіравання на нізкіх хуткасцях, выключаюцца пры высокіх, і папярочны кіраванне ажыццяўляецца за кошт унутраных элеронов, якія не даюць рэверсу дзякуючы вялікай калянасці крыла, прысутнай у галіне центроплана.

сістэмы кіравання

А цяпер разгледзім кіраванне самалётам. Групу бартавых апаратаў, якія гарантуюць рэгуляванне перамяшчэння «сталёвых птушак», называюць сістэмай кіравання. Так як пілот размешчаны ў кабіне, а стырно і элероны размешчаны на крылах і хвасце самалёта, паміж імі ўстаноўлена канструктыўная сувязь. У яе абавязкі ўваходзіць забеспячэнне надзейнасці, лёгкасці і эфектыўнасці кіравання становішчам машыны.

Зразумела, пры зрушэнні каардынуючых паверхняў, якое ўплывае на іх намаганне павялічваецца. Аднак гэта не павінна прыводзіць да недапушчальнай ўзрастанні напружання на рычагах рэгулявання.

Рэжым кіравання самалётам можа быць аўтаматычны, паўаўтаматычным і ручным. Калі чалавек з дапамогай мускульнай сілы прымушае працаваць інструменты пілатавання, то такая сістэма кіравання называецца ручной (прамое рэгуляванне лайнера).

Сістэмы з ручным адміністраваннем могуць быць гідрамеханічных і механічнымі. Фактычна, мы высветлілі, што крыло самалёта гуляе важную ролю ў кіраванні. На машынах грамадзянскай авіяцыі базавую рэгуляванне ажыццяўляюць два пілота з дапамогай кінематычных прылад, якія рэгулююць намаганні і перамяшчэння, камандных падвойных рычагоў, механічнай праводкі і паверхняў кіравання.

Калі пілот кіруе машынай з дапамогай механізмаў і прылад, якія забяспечваюць і павышаюць якасць працэсу пілатавання, то сістэма кіравання называецца паўаўтаматычнай. Дзякуючы аўтаматычнай сістэме пілот толькі кантралюе групу аўтаматычнай дэталяў, якая стварае і змяняе каардынуючыя сілы і фактары.

комплекс

Сродкам базавага кіравання лайнерам называюць комплекс бартавых прылад і канструкцый, з дапамогай якіх лётчык прыводзіць у дзеянне сродкі рэгулявання, якія змяняюць рэжым палёту або балансуюць машыну ў зададзеным рэжыме. Сюды ўваходзяць рулі, элероны, переставной стабілізатар. Элементы, якія гарантуюць рэгуляванне дадатковых дэталяў кантролю (закрылкі, спойлеры, предкрылки), называюць механізацыяй крыла альбо дапаможным кіраваннем.

У сістэму базавай каардынавання лайнера ўваходзяць:

• камандныя рычагі, на якія пілот ўздзейнічае, перамяшчаючы іх і прыкладваючы да іх намаганні;
• спецыяльныя механізмы, выканаўчыя і аўтаматычныя прылады;
• праводка пілатавання, якая злучае сістэмы базавага кантролю з каманднымі рычагамі.

ажыццяўленне кіравання

Пілот выконвае падоўжнае кіраванне, гэта значыць змяняе кут тангажу, адхіляючы штурвальную калонку ад сябе ці на сябе. Паварочваючы штурвал налева або направа і адхіляючы элероны, лётчык рэалізуе папярочны кіраванне, нахіліўся машыну ў патрэбны бок. Для зрушэння руля кірункі пілот націскае на педалі, якія ўжываюцца таксама для кантролю пярэдняй апоры шасі падчас руху лайнера па зямлі.

Наогул, пілот з'яўляецца галоўным звяном у ручной і паўаўтаматычнай сістэмах кіравання, а закрылкі, элероны і іншыя дэталі самалёта - гэта ўсяго толькі спосаб перамяшчэння. Лётчык ўспрымае і перапрацоўвае звесткі аб становішчы машыны і рулёў, якія дзейнічаюць перагрузках, выпрацоўвае рашэнне і ўздзейнічае на камандныя рычагі.

патрабаванні

Базавую кіраванне самалётам павінна адказваць наступным патрабаванням:

1. Пры кіраванні машынай руху ног і рук пілота, неабходныя для зрушэння камандных рычагоў, павінны супадаць з прыроднымі рэфлексамі чалавека, якія з'яўляюцца пры утрыманьні раўнавагі. Перасоўванне каманднай рукаяці ў патрэбны бок павінна выклікаць рух «сталёвы птушкі» у тым жа кірунку.
2. Рэакцыя лайнера на зрушэнне камандных рычагоў павінна мець нязначную затрымку.
3. У момант адхіленні інструментаў кантролю (рулёў, элеронов і гэтак далей) намаганні, прыкладаныя да камандных дзяржальні, павінны павялічвацца плаўна: іх трэба накіроўваць у бок, зваротную перамяшчэнню дзяржальняў, а велічыню працы неабходна ўзгадняць з рэжымам палёту машыны. Апошняе дапамагае пілоту атрымаць «пачуццё кіравання» самалётам.
4. Рулі павінны дзейнічаць незалежна адзін ад аднаго: адхіленне, да прыкладу, руля вышыні ня можа выклікаць адхіленне элеронов, і наадварот.
5. Куты зрушэння рулявых паверхняў абавязаны забяспечыць верагоднасць палёту машыны на ўсіх патрэбных взлётных і пасадачных рэжымах.

Спадзяемся, дадзены артыкул дапамагла вам зразумець прызначэнне элеронов і разабрацца ў базавым кіраванні «сталёвых птушак».