Lotka to stery przechyłu. Sterowanie samolotem

2024 Autor: Harold Hamphrey | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:20

Co to jest lotka? Jest to kontrola aerodynamiczna (stery rolkowe), która jest wyposażona w konwencjonalne samoloty i tworzona zgodnie ze schematem „kaczki”. Lotki znajdują się na krawędzi spływu konsol skrzydłowych. Przeznaczone są do kontrolowania kąta pochylenia „ptaków żelaznych”: w momencie zastosowania, stery rolkowe odchylają się w przeciwnych kierunkach, różnicowo. Aby samolot przechylił się w prawo, lewa lotka jest skierowana w dół, a prawa lotka w górę i odwrotnie.

Jaka jest zasada działania sterów przechylnych? Siła nośna jest zmniejszona w tej części skrzydła, która znajduje się przed lotką, podniesioną do góry. W części skrzydła, która znajduje się przed opuszczoną lotką, siła nośna wzrasta. W ten sposób powstaje moment siły, który modyfikuje prędkość obrotu samolotu wokół osi identycznej z osią podłużną maszyny.

Historia

Gdzie lotka pojawiła się po raz pierwszy? To niesamowite urządzenie zostało zainstalowane na jednopłatowym samolocie stworzonym w 1902 roku przez innowatora Richarda Percy'ego z Nowej Zelandii. Niestety jego samochód wykonywał tylko bardzo niestabilne i krótkie loty. Pierwszym samolotem, który wykonał doskonale skoordynowany lot z przechyłem, był 14 Bis, zbudowany przez Alberto Santos-Dumonta. Zanimaerodynamiczne elementy sterujące zastąpiły zniekształcenia skrzydeł braci Wright.

Więc przestudiujmy lotkę dalej. To urządzenie ma wiele zalet. Powierzchnia regulacyjna, która łączy klapy i stery rolkowe, nazywana jest klaperonem. Aby lotki naśladowały funkcję wysuniętych klap, są one jednocześnie opuszczane. W celu długoterminowej kontroli przechyłów do tego odchylenia dodaje się prosty obrót różnicowy.

Aby wyregulować nachylenie tulei w powyższym układzie, można również zmodyfikować wektor ciągu silników, sterów gazowych, spojlerów, ster, transformację środka masy samolotu, różnicowe przemieszczenie sterów wysokości i inne sztuczki być używany.

Skutki uboczne

Jak działa lotka? To kapryśny mechanizm, który ma pewne wady. Jednym ze skutków ubocznych jego działania jest lekkie zbaczanie w przeciwnym kierunku. Innymi słowy, kiedy używamy lotek do skręcania w prawo, w momencie zwiększania przechyłu dron może nieznacznie przesunąć się w lewo. Efekt ten pojawia się ze względu na różnicę w oporze między panelami lewego i prawego skrzydła, spowodowaną zmianą siły nośnej, gdy lotki oscylują.

Konsola skrzydłowa, w której lotka odchylana jest w dół, ma duży współczynnik oporu. W obecnych systemach kontroli „żelaznych ptaków” ten efekt uboczny jest redukowany różnymi metodami. Np. w celu wykonania przechyłu lotki również są przesunięte wpo przeciwnej stronie, ale pod nierównymi kątami.

Odwrócony efekt

Zgadzam się, sterowanie samolotem wymaga umiejętności. Tak więc w szybkich samochodach o znacznie wydłużonym skrzydle można zauważyć efekt odwróconych sterów przechyłu. Jak on wygląda?

Jeżeli ugięcie lotki znajdującej się blisko końcówki skrzydła powoduje obciążenie manewrowe, skrzydło samolotu obraca się i kąt natarcia na nie zmienia się. Takie zdarzenia mogą złagodzić efekt przesunięcia lotek lub mogą prowadzić do odwrotnego wyniku.

Na przykład, jeśli konieczne jest zwiększenie siły nośnej półskrzydła, lotka odchyla się w dół. Co więcej, na krawędź spływu zaczyna działać siła skierowana w górę, skrzydło obraca się do przodu, a kąt natarcia na nie zmniejsza się, co zmniejsza siłę nośną. W rzeczywistości działanie sterów kołowych na skrzydło podczas cofania jest podobne do działania trymera na nie.

Tak czy inaczej, w wielu samolotach odrzutowych (zwłaszcza na Tu-134) znaleziono odwrotną stronę sterów. Nawiasem mówiąc, na Tu-22, z powodu tego efektu, maksymalna liczba Macha została zmniejszona do 1,4 Generalnie piloci długo studiują sterowanie lotkami. Najczęstszymi metodami zapobiegania odwróceniu przechyłów są lotki spoilera (spojlery znajdują się blisko środka cięciwy skrzydła i praktycznie nie powodują jego skręcania po zwolnieniu) lub montaż dodatkowych lotek w pobliżu części środkowej. Jeśli obecna jest druga opcja, zewnętrzne (umieszczone w pobliżu końcówek) przechylić stery potrzebne do produktywnej kontroli włączoneniskie prędkości są wyłączane przy dużych prędkościach, a sterowanie boczne jest realizowane przez wewnętrzne lotki, które nie cofają się ze względu na imponującą sztywność skrzydła w środkowej części.

Systemy sterowania

A teraz rozważ sterowanie samolotem. Grupa pojazdów pokładowych, które gwarantują regulację ruchu „stalowych ptaków”, nazywana jest systemem sterowania. Ponieważ pilot znajduje się w kokpicie, a stery i lotki znajdują się na skrzydłach i ogonie samolotu, ustanawia się między nimi konstruktywne połączenie. Jej obowiązkiem jest zapewnienie niezawodności, łatwości i skuteczności sterowania położeniem maszyny.

Oczywiście, gdy powierzchnie koordynujące są przemieszczane, siła na nie oddziałująca wzrasta. Nie powinno to jednak prowadzić do niedopuszczalnego wzrostu napięcia na dźwigniach regulacyjnych.

Tryb sterowania samolotem może być automatyczny, półautomatyczny i ręczny. Jeśli człowiek sprawia, że przyrządy pilotażowe działają za pomocą siły mięśni, to taki system sterowania nazywa się ręcznym (bezpośrednia regulacja wkładki).

Systemy z ręcznym podawaniem mogą być hydromechaniczne i mechaniczne. W rzeczywistości odkryliśmy, że skrzydło samolotu odgrywa ważną rolę w obsłudze. W maszynach lotnictwa cywilnego podstawowa regulacja jest wykonywana przez dwóch pilotów za pomocą urządzeń kinematycznych, które regulują siły i ruchy, sterują podwójnymi dźwigniami, okablowaniem mechanicznym i powierzchniami sterowymi.

Jeśli pilot steruje maszyną za pomocą mechanizmów iurządzeń zapewniających i poprawiających jakość procesu pilotowania, wówczas układ sterowania nazywany jest półautomatycznym. Dzięki automatycznemu systemowi pilot kontroluje tylko grupę samodziałających części, które tworzą i zmieniają koordynujące siły i czynniki.

Kompleks

Podstawowym środkiem sterowania liniowca jest zespół urządzeń i konstrukcji pokładowych, za pomocą których pilot uruchamia środki regulacyjne, które zmieniają tryb lotu lub balansują samochód w danym trybie. Obejmuje to stery, lotki, regulowany stabilizator. Elementy gwarantujące regulację dodatkowych detali sterowania (klapy, spojlery, listwy) nazywane są podnośnikiem skrzydeł lub sterowaniem pomocniczym.

Podstawowy system koordynacji liniowca obejmuje:

dźwignie poleceń, na których działa pilot, przesuwając je i przykładając do nich siłę;
specjalne mechanizmy, urządzenia wykonawcze i automatyczne;
okablowanie pilotażowe łączące podstawowe systemy sterowania z dźwigniami sterowania.

Wykonywanie zarządzania

Pilot wykonuje kontrolę wzdłużną, to znaczy zmienia kąt pochylenia, odchylając kolumnę sterowniczą od siebie lub do siebie. Obracając kierownicą w lewo lub w prawo i wychylając lotki, pilot realizuje kontrolę boczną, przechylając samochód we właściwym kierunku. Aby poruszyć sterem, pilot naciska pedały, które służą również do kontrolowania przedniego podwozia, gdy liner porusza się po ziemi.

Na ogół pilot jest głównym ogniwem w ręcznych i półautomatycznych systemach sterowania, a klapy, lotki i inne części samolotu to tylko sposób poruszania się. Pilot odbiera i przetwarza informacje o położeniu samochodu i sterów, istniejących przeciążeniach, opracowuje decyzję i działa na dźwignie dowodzenia.

Wymagania

Podstawowe sterowanie samolotem musi spełniać następujące wymagania:

Podczas sterowania maszyną, ruchy nóg i ramion pilota, niezbędne do przestawiania dźwigni sterujących, muszą pokrywać się z naturalnymi ludzkimi odruchami, które pojawiają się podczas utrzymywania równowagi. Przesunięcie drążka poleceń we właściwym kierunku powinno spowodować, że „stalowy ptak” poruszy się w tym samym kierunku.
Reakcja wyłożenia na przesunięcie dźwigni sterujących powinna mieć niewielkie opóźnienie.
W momencie odchylenia przyrządów sterujących (stery, lotki itp.) siły przyłożone do uchwytów dowodzenia muszą płynnie wzrastać: muszą być skierowane w kierunku przeciwnym do ruchu uchwytów, oraz ilość pracy musi być skoordynowana z trybem lotu maszyny. Ta ostatnia pomaga pilotowi uzyskać „poczucie kontroli” nad samolotem.
Ster musi działać niezależnie od siebie: odchylenie, na przykład od steru wysokości, nie może powodować wychylenia lotek i na odwrót.
Kąty przesunięcia powierzchni sterowych są wymagane, aby zapewnić prawdopodobieństwo lotu samochodu we wszystkich wymaganych trybach startu i lądowania.

Mamy nadzieję, że ten artykuł pomógł ci zrozumieć przeznaczenie lotek i zrozumiećpodstawowe zarządzanie "ptakami stalowymi".