Eleronul este cârmele de rulare. Controlul aeronavei

2024 Autor: Harold Hamphrey | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:21

Ce este un eleron? Acesta este un control aerodinamic (came de rulare), care este echipat cu aeronave convenționale și creat conform schemei „rață”. Eleroanele sunt amplasate pe marginea de fugă a consolelor aripilor. Sunt concepute pentru a controla unghiul de înclinare al „păsărilor de fier”: în momentul aplicării, cârmele de rulare deviază în direcții opuse, diferențiat. Pentru ca aeronava să se încline spre dreapta, eleronul stâng este îndreptat în jos, iar eleronul drept în sus și invers.

Care este principiul de funcționare al cârmelor de rulare? Forța de susținere este redusă în acea parte a aripii, care este plasată în fața eleronului, ridicată. În partea aripii, care se află în fața eleronului coborât, forța de ridicare crește. Astfel, se formează un moment de forță, care modifică viteza de rotație a aeronavei în jurul unei axe identice cu axa longitudinală a mașinii.

Istorie

Unde a apărut prima dată eleronul? Acest dispozitiv uimitor a fost instalat pe un monoplan creat în 1902 de inovatorul Richard Percy din Noua Zeelandă. Din păcate, mașina lui a făcut doar zboruri foarte instabile și scurte. Prima aeronavă care a efectuat un zbor de rulare perfect coordonat a fost 14 Bis, construit de Alberto Santos-Dumont. Inainte decomenzile aerodinamice au înlocuit distorsiunea aripii fraților Wright.

Deci, haideți să studiem mai departe eleronul. Acest dispozitiv are multe avantaje. Suprafața de reglare care combină flapsurile și cârmele de rulare se numește flaperon. Pentru ca eleroanele să imite funcția clapetelor extinse, acestea sunt coborâte simultan. Pentru controlul de rulare pe termen lung, la această abatere se adaugă o simplă viraj diferențială.

Pentru a regla înclinarea garniturilor cu aspectul de mai sus, un vector de tracțiune modificat al motoarelor, cârmelor cu gaz, spoilerelor, cârmei, transformarea centrului de masă al aeronavei, deplasarea diferențială a cârmelor de altitudine și alte trucuri pot, de asemenea, fi folosit.

Efecte secundare

Cum funcționează eleronul? Acesta este un mecanism capricios care are unele dezavantaje. Unul dintre efectele secundare ale acțiunii sale este o ușoară rotire în direcția opusă. Cu alte cuvinte, atunci când utilizați eleronoanele pentru a vira la dreapta, aeronava se poate deplasa ușor spre stânga în momentul creșterii înclinării. Acest efect apare din cauza diferenței de rezistență dintre panourile aripii stânga și dreapta, cauzată de modificarea portanței atunci când eleronoanele oscilează.

Consola aripii, în care eleronul este deviat în jos, are un coeficient mare de rezistență. În sistemele actuale de control al „păsărilor de fier” acest efect secundar este redus prin diferite metode. De exemplu, pentru a crea o rulare, eleroanele sunt, de asemenea, deplasate înăuntrupartea opusă, dar la unghiuri inegale.

Efect invers

De acord, controlul aeronavei necesită îndemânare. Deci, la mașinile de mare viteză cu o aripă semnificativ alungită, se poate observa efectul cârmelor de rulare inversă. Cum arată el?

Dacă devierea unui eleron situat aproape de vârful aripii provoacă o sarcină de manevră, aripa aeronavei se întoarce și unghiul de atac asupra acesteia deviază. Astfel de evenimente pot atenua efectul deplasării eleronului sau pot duce la rezultatul opus.

De exemplu, dacă este necesară creșterea forței de ridicare a semiaripii, eleronul deviază în jos. În plus, o forță ascendentă începe să acționeze pe marginea de fugă a aripii, aripa se întoarce înainte și unghiul de atac asupra acesteia scade, ceea ce reduce portanța. De fapt, efectul cârmelor de rulare asupra aripii în timpul marșarierului este similar cu efectul unui trimmer asupra acestora.

Într-un fel sau altul, reversul cârmelor de rulare a fost găsit pe multe avioane cu reacție (în special pe Tu-134). Apropo, pe Tu-22, din cauza acestui efect, numărul maxim de Mach a fost redus la 1, 4. În general, piloții studiază controlul eleronelor pentru o lungă perioadă de timp. Cele mai obișnuite metode de a preveni inversarea ruliului sunt utilizarea eleronelor spoiler (spoilerele sunt situate în apropierea centrului coardei aripii și practic nu provoacă răsucirea acestuia la eliberare) sau instalarea de eleronoane suplimentare în apropierea secțiunii centrale. Dacă este prezentă a doua opțiune, rulează cârmele externe (situate în apropierea vârfurilor), necesare pentru controlul productivvitezele mici sunt oprite la viteze mari, iar controlul lateral este realizat de eleronoane interne, care nu se inversează datorită rigidității impresionante a aripii prezente în secțiunea centrală.

Sisteme de control

Și acum luați în considerare controlul aeronavei. Un grup de vehicule la bord care garantează reglarea mișcării „păsărilor de oțel” se numește sistem de control. Deoarece pilotul se află în carlingă, iar cârmele și eleronoanele sunt amplasate pe aripile și coada aeronavei, între ele se stabilește o legătură constructivă. Este responsabilitatea ei să asigure fiabilitatea, ușurința și eficiența controlului poziției mașinii.

Desigur, atunci când suprafețele de coordonare sunt deplasate, forța care le afectează crește. Totuși, acest lucru nu ar trebui să ducă la o creștere inacceptabilă a tensiunii la pârghiile de reglare.

Modul de control al aeronavei poate fi automat, semi-automat și manual. Dacă o persoană face ca instrumentele de pilotare să funcționeze cu ajutorul forței musculare, atunci un astfel de sistem de control se numește manual (reglarea directă a căptușelii).

Sistemele cu administrare manuală pot fi hidromecanice și mecanice. De fapt, am constatat că aripa unui avion joacă un rol important în manipulare. La mașinile de aviație civilă, reglarea de bază este efectuată de doi piloți folosind dispozitive cinematice care reglează forțele și mișcările, comandă pârghii duble, cablaje mecanice și suprafețe de control.

Dacă pilotul controlează mașina cu ajutorul mecanismelor șidispozitive care asigură și îmbunătățesc calitatea procesului de pilotare, atunci sistemul de control se numește semi-automat. Datorită sistemului automat, pilotul controlează doar un grup de părți cu acțiune automată care creează și modifică forțele și factorii de coordonare.

Complex

Mijlocul de bază de control al navei este un complex de dispozitive și structuri de bord, cu ajutorul cărora pilotul activează mijloacele de reglare care schimbă modul de zbor sau echilibrează mașina într-un mod dat. Aceasta include cârme, elerone, stabilizator reglabil. Elementele care garantează reglarea detaliilor suplimentare de control (clapete, spoilere, lamele) se numesc ridicarea aripii sau control auxiliar.

Sistemul de coordonare de bază al navei include:

pârghii de comandă asupra cărora pilotul acționează deplasându-le și aplicând forță asupra lor;
mecanisme speciale, dispozitive executive și automate;
cablajul pilot care conectează sistemele de control de bază la pârghiile de comandă.

Efectuarea guvernării

Pilotul efectuează control longitudinal, adică schimbă unghiul de înclinare, deviând coloana de control departe de el sau spre sine. Prin rotirea volanului la stânga sau la dreapta și devierea eleronelor, pilotul implementează controlul lateral, înclinând mașina în direcția corectă. Pentru a deplasa cârma, pilotul apasă pedalele, care sunt, de asemenea, folosite pentru a controla trenul de aterizare în timp ce garnitura se deplasează pe sol.

În general, pilotul este veriga principală în sistemele de control manuale și semi-automate, iar flapsurile, eleronoanele și alte părți ale aeronavei sunt doar o modalitate de deplasare. Pilotul percepe și prelucrează informații despre poziția mașinii și cârmelor, suprasarcinile existente, elaborează o decizie și acționează asupra pârghiilor de comandă.

Cerințe

Controlul de bază al aeronavei trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

La controlul mașinii, mișcările picioarelor și brațelor pilotului, necesare deplasării pârghiilor de comandă, trebuie să coincidă cu reflexele naturale umane care apar la menținerea echilibrului. Mișcarea stick-ului de comandă în direcția corectă ar trebui să facă ca „pasărea de oțel” să se miște în aceeași direcție.
Reacția căptușelii la deplasarea pârghiilor de comandă ar trebui să aibă o ușoară întârziere.
În momentul abaterii instrumentelor de comandă (cârme, elerone etc.), forțele aplicate mânerelor de comandă trebuie să crească lin: acestea trebuie îndreptate în direcția opusă mișcării mânerelor, și cantitatea de muncă trebuie să fie coordonată cu modul de zbor al mașinii. Acesta din urmă îl ajută pe pilot să obțină „un sentiment de control” asupra aeronavei.
Cârmele trebuie să acționeze independent una de ceal altă: abaterea, de exemplu, a liftului nu poate cauza deviația eleronului și invers.
Unghiurile de decalaj ale suprafețelor de direcție sunt necesare pentru a asigura probabilitatea ca mașina să zboare în toate modurile necesare de decolare și aterizare.

Sperăm că acest articol v-a ajutat să înțelegeți scopul eleronanelor și să înțelegețimanagementul de bază al „păsărilor de oțel”.