Содержание

Стабилизатор самолета. Фото. Хвост

 

Стабилизатор самолета выступает в качестве несущей хвостовой поверхности и отвечает за продольную устойчивость воздушного судна.

В отличие от крыльев он имеет симметрично выпуклый профиль по двум поверхностям. Таким образом есть возможность управлять рулями высоты в разных условиях их положения. В случае несимметричного профиля обтекание стабилизатора не будет одинаковым, а за ним и рули высоты при опускании или поднятии будут обтекаться неодинаково.

Стоит отметить, что устройство стабилизатора практически ничем не отличается от устройства крыла. Он состоит из двух лонжеронов (заднего и переднего), раскосов, нервюр, передней кромки, расчалок, обода и мелких деталей. Его конструктивная особенность заключается в том, что задний лонжерон выступает в качестве детали, формирующей заднюю кромку. Рули высоты подвешены к заднему лонжерону.

Лонжероны стабилизатора имеют коробчатую форму. Причем на некоторых конструкциях У-2 лонжероны делаются цельными: задний – однотаврового сечения, передний – двутаврового.

Коробчатые лонжероны более легкие, но производить их сложнее. По направлению к консолям сечение лонжеронов уменьшается. В соответствии с профилем стабилизатора задний лонжерон имеет немного большую высоту.

Через задний лонжерон проходит 7 вильчатых болтов, предназначенных для установки стабилизатора и подвески рулевой высоты. Передний лонжерон имеет 2 болта, которые крепят на фюзеляже стабилизатора.

Нервюры устроены точно таким же образом, как и нервюры крыла: основные нервюры коробчатого типа, простые облегчены (они имеют одну стенку с облегчающими прорезями). Полки нервюр стабилизатора в отличие от нервюр крыла состоят не из сосны, а из липы. Другое их отличие состоит в том, что у них нет хвостовой части.

Что касается раскосов стабилизатора самолета, то они представляют собой те же коробчатые нервюры, но поставленные под наклоном. Они сходятся посредине заднего лонжерона в общий узел.

Для жесткости стабилизатор самолета расчален четырехмиллиметровой проволокой.

Обход стабилизатора, как и обход крыльев, состоит из кольчугалюминиевых швеллерных полос, имеющих толщину в 0,8 мм. Обход – это продолжение передней кромки стабилизатора самолета и составляет с ним единое целое.

Стабилизатор устанавливается в щели между фюзеляжем и нижней частью киля. В центральной части его переднего лонжерона для крепления стабилизатора установлены 2 вертикальных вильчатых болта, которые соединяются на верхних лонжеронах фюзеляжа ушковыми болтами. Задний лонжерон крепится 1 горизонтальным вильчатым болтом, который прикрепляется на отверстии металлической гребенки, установленной на лонжероне киля.

В местах соединения раскосов с лонжеронами помещены все 3 вильчатых болта.

Снизу стабилизатор поддерживается с помощью четырех подкосов (по 2 с каждой стороны). Они сделаны из стальной трубы и имеют эллипсовидное сечение. Подкосы крепятся на стабилизаторе под основными нервюрами, где на всех сторонах стабилизатора сформировались два пролета, а к нижнему лонжерону на узлах последнего полета. У самолетов 1936 года выпуска усиленные ушки подкосов.

На конце подкосов находится вильчатый болт, с помощью которого регулируется их длина во время установки на фюзеляж стабилизатора.

Передние подкосы короче задних, что соответствует сужению хвостовой части, и имеют на обоих концах регулировочные болты, в то время как на переднем подкосе есть только 1 регулировочный болт, находящийся на верхнем конце.

Стабилизатор неуправляемый в полете, но на земле его можно отрегулировать и установить под определенным установочным углом. В лонжероне киля для установки стабилизатора имеется гребенка с отверстиями.

Установка стабилизатора на конкретный угол в лонжероне киля осуществляется через гребенку с отверстиями. То или иное отверстие для установки выбирается с учетом нагрузки самолета, тем самым создавая необходимые для равновесия самолета условия.

Киль – орган путевой устойчивости, который позволяет воздушному судну самостоятельно сохранять заданное ему направление полета. В том случае, если самолет во время полета отклонится в какую-то сторону (к примеру, из-за сильного порыва ветра), то киль, восприняв давление воздуха боковыми стенками, будет стремиться вернуть лайнер к прямолинейному полету. Хвост противодействует стремлению самолета сбиваться с курса и «рыскать» в стороны.

Киль поставлен неподвижно и находится в плоскости продольной симметрии воздушного судна. Один его лонжерон поставлен вертикально, другой – под наклоном. Также он состоит их трех нервюр, раскосов, стрингеров и обшивки (материи и фанеры).

Изменять положение киля ни на земле перед полетом, ни в полете нельзя, поскольку лонжерон киля выступает замыкающей стойкой фюзеляжа.

Наклонно поставленным лонжероном образована передняя часть киля. На нижнем конце лонжерона надета обжимка из стали, выступающая в роли переднего узла крепления.

Вертикальный лонжерон представлен в виде сплошного бруска. Верхняя его часть крепит детали киля, а нижняя связывает фермы задней части фюзеляжа.

Вертикальный и наклонный лонжероны соединены тремя горизонтальными нервюрами, которые образуют форму профиля киля. Основание киля составляет нижняя нервюра, по этой причине она более широкая. Срезанную форму имеет киль в верхней части, что сделано для прохода компенсатора руля направления.

Внизу вертикального лонжерона для присоединения к фюзеляжу надеты две обоймы, выступающие узлами крепления.

К вертикальному лонжерону подвешен руль направления посредством 4 шарниров точно такого же устройства, какое имеют рули высоты. 

Привод стабилизатора Boeing-737: lx_photos — LiveJournal

Вот, казалось бы — ты такой здатый пелот.
Летишь себе. Борешь стихию, бессмысленно рога болтаешь туда-сюда, стюр щупаешь, спишь досыта, все дела.
Зачем тебе ещё вот эта железяка с хитрым винтом?


Как ни крути, а стабилизатор самолёту нужен.
Для некоторых любителей авиации будет откровением, но я всё же скажу.
Здравствуйте, меня зовут Lx, и я алкоголик.
Да нет, бред какой-то… хера с два я признаюсь!
Земля вращается вокруг Солнца!
Тоже немного не то. Не, так-то да. Но не сегодня.
А!
Стабилизатор дует вниз! Вот!

Итак.
Как ни странно, но подъёмная сила стабилизатора направлена вниз.

Крыла — вверх, а стабилизатора — вниз.
Это сделано для балансировки самолёта.
Потому что подъёмная сила (ПС) крыла приложена сзади центра масс. И она направлена вверх, а потому создаёт пикирующий момент.

Поэтому стабилизатор — как маленькое перевёрнутое крыло — имея более выгнутую поверхность снизу, создаёт силу, направленную вниз, и в полёте компенсирует пикирующий момент от крыла своим кабрирующим моментом.
Именно поэтому на больших самолётах размещают в стабилизаторе дополнительный топливный бак и создают этой массой силу, разгружающую стабилизатор и бесплатно помогающую балансировать самолёт в продольном направлении
(на небольших самолётах вроде B737 и A320 таких баков обычно нет).
Также для разгрузки стабилизатора могут служить и двигатели, расположенные в хвостовой части.
Но тут есть одна опасность. Так как масса этих двигателей не зависит от аэродинамики, а значит, и скорости полёта, то при уменьшении скорости они будут тянуть хвост вниз, но крыло тянуть вверх не будет. А это чревато превышением безопасного угла атаки, невозможностью разгона самолёта и критической потерей скорости со сваливанием в плоский штопор. Что и произошло на Ту-154 в 2006 году под Донецком. Поэтому иметь стабилизирующее воздействие от аэродинамических сил полезнее: при его потере у самолёта с самым распространённым расположением двигателей — на пилонах спереди крыла — сама собой возникает сила, опускающая нос и разгоняющая скорость.

Однако мы отвлеклись.
У нас имеется стабилизированный самолёт, да?
Почему бы так и не летать с жёстко закреплённым стабилизатором, изредка толкая штурвал или немножко подтягивая на посадке?
Потому что есть ещё несколько причин.
Так как всем нам хочется летать быстро, то для этого нужно тонкое (сверху вниз) и узкое (спереди назад) крыло.


Но нам также хочется приземляться не на сверхсветовой скорости, а медленно и вальяжно. А для этого нужно толстое, широкое и кривое крыло.
Поэтому придумали закрылки — это часть крыла, выдвигающаяся назад и вниз, увеличивая площадь крыла и его кривизну спереди назад. Они позволяют увеличить подъёмную силу на малых скоростях полёта.

Всем хороши закрылки. Захотел — вывалил. Захотел — убрал.
Но.
При выпуске закрылков центр давления крыла смещается заметно назад. И неподвижный стабилизатор не может уже сбалансировать самолёт.
Поэтому пришлось делать стабилизатор поворотным.

По рисунку — стабилизатор крепится шарнирно в двух задних точках к фюзеляжу.
А передняя точка крепления может перемещаться вверх и вниз.

Перемещается стабилизатор обычно винтовым подъёмником.

Установлен он в негерметичной части фюзеляжа, сзади гермошпангоута, которым заканчивается салон.

Приводится на 737 он тросовой проводкой, тянущейся через весь аэроплан к кабине пилотов.

Пилоты управляют стабилизатором, нажимая клавиши на рогах штурвала.
Также стабилизатор приводится в действие автоматически при сильном отклонении штурвала на пикирование или кабрирование. Когда система понимает, что запаса управления рулём высоты не хватает для выполнения нужного манёвра.

Схемка привода стабилизатора.

В приводе есть электромагнитные муфты, фиксирующие последнее положение привода, и расцепляющиеся для его вращения при подаче питания. Они, и система управления вообще, питаются постоянным 28 В. Моторы — от переменки.

Индикация положения стабилизатора для пилотов есть на стойке управления — это шкалы по бокам, где зелёным обозначена зона взлётного диапазона положений.

Справа внизу фотки видны два тумблера.
Они нормально замкнуты во включенном положении и предохранены от размыкания упорами.

Эти тумблеры позволяют отключить управление стабилизатором в нештатной ситуации. Левый — от пилотов, правый — от автопилота. Например, если залипнет тумблер на рогах пилота, и стабилизатор будет перемещаться в одну сторону безостановочно.

Для резервного управления стабилизатором по бокам стойки управления есть два барабана — возле колена КВС и 2П.
На барабанах есть откидывающаяся ручка,

за которую можно вручную вращать барабан .
Далее вниз от барабанов проходит цепь, и дальше оно переходит в тросы, идущие в зад.
Всё это хозяйство жёстко связано, так что при любом вращении винта привода движение передаётся на барабаны, и в кабине сразу видно перемещение стабилизатора.

Как уже сказано, пилоты перемещают стабилизатор с рогов штурвалов.
На внешнем роге (том, что ближе к борту) есть два тумблера.

Одновременное их нажатие приводит к срабатыванию электродвигателя на приводе стабилизатора, двигатель вращает винт, а уж по нему через шариковый подшипник ездит стабилизатор, изменяя угол установки.
Для предохранения система не будет перемещать стабилизатор, если штурвал упёрт в одну сторону, а тумблеры замкнуты на перемещение стабилизатора в другую. Забывание этого нюанса пилотами в стрессовой ситуации, кажется, способствовало развитию опасных положений в нескольких катастрофах.

На шпангоуте фюзеляжа, к которому закреплён привод, также прикреплены концевики разных систем, которым важны дискретные сигналы о положении стабилизатора.

Доступ в отсек стабилизатора есть через лючок в задней нижней части фюзеляжа, перед отсеком ВСУ.

Залезнув, обнаруживаем полусферический задний гермошпангоут, а также кучу лишних тросов и трубок.

Сзади отсека, вплотную к отсеку ВСУ, находится предмет нашего сегодняшнего вожделения.

Как видно, привод стабилизатора имеет снизу барабан с тросами. Но него наматываются и сматываются тросы при вращении.
Слева по фоткам есть электромотор привода пилотами. Он трёхфазно-переменен и имеет две скорости вращения — при выпущенных закрылках скорость большая, при убранных — маленькая. Считается, что закрылки выпускаются в близости земли, когда скорость самолёта меньше, и для перебалансировки его нужно быстрое перемещение стабилизатора на бОльшие углы.

Справа по фотке на приводе есть электромотор автопилота.
Когда автопилот включен, то система стремится уменьшить использование руля высоты (РВ) для управления тангажом, и после его отклонения автопилотом он через некоторое время перемещает стабилизатор целиком, компенсируя отклонение РВ. Некоторые считают, что это снижает сопротивление самолёта, так как для такого же изменения пикирующего момента не нужно вытарчивать рули высоты в поток, а достаточно немножко повернуть весь стабилизатор.

Концевики на железном Боинге выполнены так же кондово.

Они находятся на двух планках, и приводятся через елозящую по ним раму с плоскостями разных уровней.

Ролики у них выточены из цельного куска текстолита.

Думаю, от этой всей конструкции уважаемый fixik_papus получит несомненное удовольствие 🙂
У него с концевиками, помнится, были сложные отношения 🙂

На поверхностях художественно наляпана консистентная смазка, которой щедро смазывается винт и которая не менее щедро изо всяких мест потом вылазит.

Вот, собственно, и всё.

… а чего я вообще туда полез?
А это нам просто выдали работу по проверке состояния некоторых разъёмов на самолёте.

Разъёмы оказались в порядке.

Как-то так, да.

А, ещё видео.

Как-то медленно он тут едет.

и теперь…

да я вообще офигел!

53(19.2%)

ну ничего себе…

33(12.0%)

завещание куда сдавать?

19(6. 9%)

только Боингом!

21(7.6%)

только Аэрбасом!

13(4.7%)

только поездом!

15(5.4%)

да я вообще теперь из дома не выйду!

25(9. 1%)

ну ты дал…

16(5.8%)

мир уже никогда не будет прежним

41(14.9%)

это какой-то позор

11(4.0%)

Фотографии в альбоме «737 Stab trim actuator», автор Lx-photos на Яндекс. Фотках

Стабилизатор самолета. Общее устройство и управление самолетом


Принципиальное устройство самолета

Если попросить нарисовать нескольких взрослых авиалайнер, картинки будут примерно одинаковыми и будут различаться лишь в деталях. Схема самолета, скорее всего, будет выглядеть следующим образом: кабина, крылья, фюзеляж, салон и так называемое хвостовое оперение. Кто-то нарисует иллюминаторы, а кто-то забудет о них, возможно, будут упущены еще какие-нибудь мелочи. Возможно, художники даже не смогут ответить, для чего необходимы те или иные детали, мы просто не задумываемся об этом, хотя видим самолеты довольно часто, как вживую, так и на картинках, в кино и просто по телевизору. И это на самом деле и есть принципиальное устройство самолета — остальное, по сравнению с этим, лишь мелочи. Фюзеляж и крылья служат собственно для подъема авиалайнера в воздух, в кабине производится управление, а в салоне находятся пассажиры или груз. Ну, а как насчет хвостового оперения, для чего же оно нужно? Не для красоты ведь?

Отрывок, характеризующий Киль (авиация)

Она остановилась. Ей так нужно было, чтобы он сказал это слово, которое бы объяснило ей то, что случилось и на которое она бы ему ответила. – Nathalie, un mot, un seul, – всё повторял он, видимо не зная, что сказать и повторял его до тех пор, пока к ним подошла Элен. Элен вместе с Наташей опять вышла в гостиную. Не оставшись ужинать, Ростовы уехали. Вернувшись домой, Наташа не спала всю ночь: ее мучил неразрешимый вопрос, кого она любила, Анатоля или князя Андрея. Князя Андрея она любила – она помнила ясно, как сильно она любила его. Но Анатоля она любила тоже, это было несомненно. «Иначе, разве бы всё это могло быть?» думала она. «Ежели я могла после этого, прощаясь с ним, улыбкой ответить на его улыбку, ежели я могла допустить до этого, то значит, что я с первой минуты полюбила его. Значит, он добр, благороден и прекрасен, и нельзя было не полюбить его. Что же мне делать, когда я люблю его и люблю другого?» говорила она себе, не находя ответов на эти страшные вопросы. Пришло утро с его заботами и суетой. Все встали, задвигались, заговорили, опять пришли модистки, опять вышла Марья Дмитриевна и позвали к чаю. Наташа широко раскрытыми глазами, как будто она хотела перехватить всякий устремленный на нее взгляд, беспокойно оглядывалась на всех и старалась казаться такою же, какою она была всегда. После завтрака Марья Дмитриевна (это было лучшее время ее), сев на свое кресло, подозвала к себе Наташу и старого графа. – Ну с, друзья мои, теперь я всё дело обдумала и вот вам мой совет, – начала она. – Вчера, как вы знаете, была я у князя Николая; ну с и поговорила с ним…. Он кричать вздумал. Да меня не перекричишь! Я всё ему выпела! – Да что же он? – спросил граф. – Он то что? сумасброд… слышать не хочет; ну, да что говорить, и так мы бедную девочку измучили, – сказала Марья Дмитриевна. – А совет мой вам, чтобы дела покончить и ехать домой, в Отрадное… и там ждать… – Ах, нет! – вскрикнула Наташа. – Нет, ехать, – сказала Марья Дмитриевна. – И там ждать. – Если жених теперь сюда приедет – без ссоры не обойдется, а он тут один на один с стариком всё переговорит и потом к вам приедет.

Хвостовое оперение

Те, кто водит машину, отлично знают, как поехать в сторону: нужно лишь повернуть руль, вслед за которым будут двигаться и колеса. Но самолет — совсем другое дело, ведь в воздухе нет никаких дорог, и для управления нужны какие-то другие механизмы. Здесь в дело вступает чистая наука: на летящую машину действует большое количество различных сил, и те, что полезны, усиливаются, а остальные минимизируются, в результате чего достигается некий баланс.

Вероятно, почти каждый, кто видел в своей жизни авиалайнер, обращал внимание на сложную конструкцию в его хвостовой части — оперение. Именно эта сравнительно небольшая часть, как это ни странно, управляет всей этой гигантской машиной, заставляя ее не только поворачивать, но и набирать или сбрасывать высоту. Оно состоит из двух частей: вертикальной и горизонтальной, которые, в свою очередь, тоже делятся надвое. Руля тоже два: один служит, чтобы задавать направление движения, а другой — высоту. Кроме того, есть и часть, с помощью которой достигается продольная устойчивость авиалайнера.

Кстати, стабилизатор самолета может располагаться не только в его задней части. Но подробнее об этом чуть позже.

Стабилизатор

Современная схема самолета предусматривает множество деталей, необходимых для поддержания безопасного состояния авиалайнера и его пассажиров на всех этапах полета. И, пожалуй, главной из них является стабилизатор, расположенный в задней части конструкции. Он представляет собой, по сути, всего лишь планку, поэтому удивительно, как такая сравнительно небольшая деталь может вообще каким-либо образом влиять на движение огромного авиалайнера. Но он в самом деле очень важен — когда происходит поломка этой части, полет может закончиться весьма трагично. Например, согласно официальной версии, именно стабилизатор самолета стал причиной недавнего крушения пассажирского «Боинга» в Ростове-на-Дону. По мнению международных экспертов, рассогласованность в действиях пилотов и ошибка одного из них привели в действие одну из частей оперения, переведя стабилизатор в положение, характерное для пике. У экипажа уже просто не получилось ничего предпринять, чтобы не допустить столкновения. К счастью, самолетостроение не стоит на месте, и каждый следующий полет дает все меньше пространства для человеческого фактора.

СТАБИЛИЗАТОРЫ С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ Стабилизатор с изменяемым углом установки приме¬няется в следующих целях: а) для облегчения пилотирования при широком диапазоне изменения центровки; б) для облегчения пилотирования при широком диапазоне изменения скоростей полета; в) для преодоления значительных изменений балансировки самолета, которые могут иметь место при работе средств увели¬ чения подъемной силы крыла, без ограничения отклонения руля высоты; г) для уменьшения балансировочного лобового сопротивления до минимума. Как указывалось выше, для реактивных самолетов необхо¬димы более широкие диапазоны изменения центровки и скоростей, чем для самолетов с ПД. Если для типичного самолета с ПД ско¬рость VNE равняется, скажем, 520 км/ч, тодля реактивного само¬лета скорость VM0 = 700 км/ч является вполне обычной ско¬ростью. Каждое из указанных выше требований, взятое в от¬дельности, вряд ли оправдало бы применение стабилизатора с изменяемым углом установки, но при совокупности требований его применение становится безусловно необходимым, особенно при таком сочетании требований, когда в одном случае нужно увеличить отклонение стабилизатора вверх, а в другом — вниз. ……… Заключение При использовании стабилизатора с изменяемым углом уста¬новки не следует забывать о его очень большой эффективности. Поскольку при этом руль высоты в сбалансированном состоянии всегда находится в нейтральном положении и его возможности не ограничены расходами на балансировку, площадь руля высоты может быть меньшей, чем при неподвижном стабилизаторе. Это происходит потому, что задача создания основной части управ¬ляющего момента тангажа, необходимой для балансировки само¬лета, возлагается на стабилизатор и только остальная часть управ¬ляющего момента обеспечивается с помощью руля высоты. Чрезмерно большая эффективность стабилизатора с изменяе¬мым углом установки при правильной работе системы является хорошим помощником, однако при неправильной работе это его свойство становится чрезвычайно опасным. Нормальные ма¬невры должны выполняться только с помощью руля высоты, ‘ а к использованию стабилизатора следует прибегать лишь для того, чтобы снять усилия со штурвальной колонки по окончании маневра. Если в крайних случаях все же придется использовать стабилизатор в помощь рулю высоты при выполнении маневров, то отклонять его следует медленно, осторожно, короткими им¬пульсами, особенно на больших скоростях, и все время проверять, какое действие это оказывает на самолет. Прежде чем дальше изменить угол отклонения стабилизатора, необходимо осознать результат предыдущего его отклонения. Если перед взлетом стабилизатор был установлен очень неточно, то существует большая вероятность того, что усилия, возникаю¬щие на штурвальной колонке, будут слишком велики, чтобы с ними можно было справиться. Если же пилоту и удастся их преодолеть, то самого полного отклонения руля высоты может оказаться недостаточно для управления самолетом. Поэтому очень важно, чтобы установка стабилизатора перед взлетом была выполнена точно в соответствии с положением ц. т. самолета. Описанные выше трудности обычно возникают в системе, состоящей из стабилизатора, отклоняемого силовым приводом, и руля высоты, отклоняемого вручную. Отклонять такой руль высоты на большие углы крайне трудно, не говоря уже о том, что в проводке управления будут происходить большие потери хода из-за упругих деформаций. В результате эффективный ста¬билизатор будет полностью доминировать над рулем высоты с пониженной эффективностью. (Подобного рода снижение эффек¬тивности руля высоты может произойти под влиянием числа М на систему ручного управления, например, при очень больших числах М.) Этих трудностей можно избежать, если снабдить руль высоты бустерным управлением, при котором можно отклонять руль на большие углы, прикладывая умеренные усилия. Кроме того, при бустерном управлении рулем высоты неправильная установка стабилизатора на взлете, хотя и нежелательна, но не так опасна по своим последствиям. При таком руле становится возможным осуществлять взлет с неправильно установленным стабилиза¬тором в любом положении «взлетного диапазона» углов установки стабилизатора и на первых 60 метрах набора высоты управлять самолетом одной рукой.

Дэвис «Пилотирование больших реактивных самолетов»

Дедушка так и сказал: …Нормальные маневры должны выполняться только с помощью руля высоты, ‘ а к использованию стабилизатора следует прибегать лишь для того, чтобы снять усилия со штурвальной колонки по окончании маневра…

В чем проблема если назвать это триммированием?

Функции

Как очевидно из названия, стабилизатор самолета служит для контроля за его движением. Компенсируя и гася некоторые пики и вибрации, он делает полет более плавным и безопасным. Поскольку отклонения бывают как в вертикальной, так и в горизонтальной оси, управление стабилизатором осуществляется также в двух направлениях — поэтому он и состоит из двух частей. Они могут иметь самую разную конструкцию, в зависимости от типа и предназначения воздушного судна, но в любом случае присутствуют на любом современном самолете.

Горизонтальная часть

Она отвечает за балансировку по вертикали, не позволяя машине то и дело «клевать носом», и состоит из двух главных деталей. Первая из них — неподвижная поверхность, которая, собственно, и представляет собой стабилизатор высоты самолета. На шарнире к этой части прикреплена вторая — руль, обеспечивающий управление.

При нормальной аэродинамической схеме горизонтальный стабилизатор располагается в хвосте. Однако встречаются также конструкции, когда он находится перед крылом или их и вовсе два — в передней части и сзади. Встречаются также так называемые схемы «бесхвостка» или «летающее крыло», вообще не имеющие горизонтального оперения.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Горизонтальные стабилизаторы 1.1 Взаимодействие крыла со стабилизатором
  • 1.2 Конфигурации горизонтального стабилизатора 1.2.1 Обычное хвостовое оперение
  • 1.2.2 Трехплоскостной самолет
  • 1.2.3 Самолет Canard
  • 1.2.4 Бесхвостый самолет
  • 2 вертикальных стабилизатора
      2.1 Бесхвостая направленная стабилизация и управление
  • 3 Комбинированные продольно-путевые стабилизаторы
  • 4 Примечания
  • 5 ссылки
  • 6 Внешние ссылки
  • Вертикальная часть

    Эта деталь обеспечивает воздушному судну устойчивость направления в полете, не позволяя ему вилять из стороны в сторону. Это тоже составная конструкция, в которой предусмотрены неподвижный вертикальный стабилизатор самолета, или киль, а также руль направления на шарнире.

    Эта часть, как и крыло, в зависимости от назначения и требуемых характеристик, может иметь самую разную форму. Разнообразие достигается также и с помощью различий во взаимном расположении всех поверхностей и добавления дополнительных частей, таких как форкиль или подфюзеляжный гребень.

    Ссылки

    • Элементы управления NOTAR • Автопилот • АБСУ • Автомат перекоса • Аэродинамический тормоз • Боковая ручка • Вибросигнализатор штурвала • Демпфер рыскания • Крутка крыла • Руль высоты • Руль направления • Рулевой винт • Ручка управления самолётом • Сервокомпенсатор • Спойлер (интерцептор) • Спойлерон • Стопор рулей • Толкатель штурвальной колонки • Триммер • Флаперон • Фенестрон • ЦПГО • Штурвал • ЭДСУ • Элевоны • Электрогидравлический актуатор • Элероны
      Аэродинамика и механизация крыла ACTE • Адаптивное управляемое крыло • Активное аэроупругое крыло • Аэродинамический гребень • Бесхвостка • Вибрирующий предкрылок • Гребень крыла • Законцовка крыла • Закрылок • Закрылок Гоуджа • Закрылок со сдувом пограничного слоя • Кольцевое крыло • Крыло изменяемой стреловидности • Крыло обратной стреловидности • Наплыв крыла • Пластинчатый турбулизатор • Предкрылки • Утка • Щиток Крюгера
      Авионика и приборы ACAS • EFIS • EICAS • GPS • INS • TCAS • Авиагоризонт • БРЛС • Бортовая СЭС ЛА • Бортовой самописец • Вариометр • Высотомер • ИЛС • Индикатор отклонения курса • Компас • Корректор высоты • Командно-пилотажный прибор • Плановый навигационный прибор • Приборная доска • Приёмник воздушного давления • Радиовысотомер • Радиокомпас • Самолётный радиолокационный ответчик • Система воздушных сигналов • Система траекторного управления • Сигнальное табло • Система управления полётом • Стеклянная кабина • Указатель курса • Указатель поворота и скольжения • Указатель скорости
      Управление двигателем и топливная система FADEC • Автомат тяги • Воздушный винт • Кок • Кольцо Тауненда • Конус воздухозаборника • Обтекатель NACA • Несущий винт • ПАЗ • Пластинчатый отсекатель • Подвесной топливный бак • Рампа воздухозаборника • Реверс • РУД • Сверхзвуковой воздухозаборник • Топливный бак • Управление вектором тяги • Форсажная камера
      Шасси и системы торможения Автомат торможения • Гидравлический амортизатор • Демпфер шимми • Парашютно-тормозная установка • Тормозной гак
      Системы покидания Катапультируемое кресло • Спасательная капсула
      Прочие системы Аварийная авиационная турбина • Бомбодержатель • Бортовой туалет • Бортовой трап • ВСУ • Навигационные огни • Гидравлическая система • Бортовые огни • Противообледенительная система • Развлекательная система • Рампа • Речевой информатор • Статоскоп • Система аварийной подачи кислорода • Система кондиционирования • Система отбора воздуха • Система сигнализации пожара в авиации • Фотопулемёт

    Форма и подвижность

    Пожалуй, самым популярным в гражданской авиации сейчас является Т-образное оперение, при котором горизонтальная часть находится на конце киля. Впрочем, встречаются и некоторые другие.

    Некоторое время использовалось V-образное оперение, в котором обе части одновременно выполняли сразу функции как горизонтальной, так и вертикальной части. Сложное управление и относительно небольшая эффективность не позволили этому варианту широко распространиться.

    Кроме того, встречается разнесенное вертикальное оперение, при котором его части могут находиться по бокам от фюзеляжа и даже на крыльях.

    Что же касается подвижности, обычно стабилизирующие поверхности жестко закреплены относительно корпуса. Тем не менее встречаются варианты, особенно когда дело касается горизонтального оперения.

    Если поменять угол относительно продольной оси можно на земле, стабилизатор такого типа называется переставляемым. Если же управление стабилизатором самолета может происходить и в воздухе, он будет подвижным. Это характерно для тяжелых авиалайнеров, нуждающихся в дополнительной балансировке. Наконец, на сверхзвуковых машинах применяется подвижный стабилизатор самолета, выполняющий также роль руля высоты.

    18 октября исполняется 55 лет со дня первого полета самолета-амфибии Бе-12: uacrussia — LiveJournal

    Работы над новой турбовинтовой амфибией Бе-12 которая должна была заменить летающую лодку Бе-6, были начаты в ОКБ Г.М. Бериева в 1956 г. Предусматривалось создание противолодочного самолета для борьбы с многоцелевыми подводными лодками в ближней морской зоне, а также поисково-спасательной машины на его базе.

    Важной особенностью в проектировании новой машины стал системный подход к созданию авиационного комплекса. До этого основное внимание уделялось летно-тактическим характеристикам летательного аппарата — носителя, а средства борьбы с подводными лодками считались второстепенным. Теперь же требовалось создать единый авиационный противолодочный комплекс, обеспечивающий как поиск, так и поражение подводной лодки. Новый самолет, призванный заменить Бе-6, в отличии от своего предшественника, должен был располагать радиолокационной станцией, поисково-прицельной системой, магнитометром, нести радиогидроакустические буи, глубинные бомбы и противолодочные торпеды, а также иметь амфибийные качества.

    В июне 1960 г. первый опытный самолет-амфибия Бе-12 был закончен постройкой и передан на летно-испытательную станцию для проведения заводских летных испытаний. После наземной отработки систем, 18 октября 1960 г. состоялся его первый полет. Машину поднял в воздух с заводского аэродрома в Таганроге экипаж в составе командира корабля летчика-испытателя Г.И. Бурьянова, второго летчика-испытателя Н.И. Сапачева, штурмана В.М. Богача и радиста Г.В. Галяткина.

    Самолет Бе-12 строился серийно на Таганрогском авиационном заводе №86 имени Георгия Димитрова с 1963 по 1973 гг. В период с 1964 по 1981 гг. на Бе-12 установлено 42 мировых рекорда в своем классе. Всего было построено 142 машины всех модификаций (основной противолодочной модификации Бе-12 и поисково-спасательной — Бе-12ПС).

    Самолет-амфибия Бе-12 стал первым авиационным противолодочным комплексом специальной постройки, поступившим на вооружение отечественной морской авиации. В целом положительно оценивали самолет летавшие на Бе-12 летчики. Для технического состава наземное обслуживание машины также не представляло серьезных трудностей, тем более что доступ ко многим агрегатам и блокам, располагавшимся открыто на этажерках по бортам лодки, был свободным. Отмечалась и фирменная «бериевская» прочность планера Бе-12. Строевые экипажи, также отмечали хорошие мореходные качества «Чайки» (так нередко сами морские летчики называли эту машину в частях).

    В 1992 г. Бе-12 был официально снят с вооружения, хотя сами машины продолжали эксплуатироваться до выработки ресурса. Таким образом, к началу 21-го века, «Чайки», как противолодочные Бе-12, так и поисково-спасательные Бе-12ПС, в российской морской авиации оставались только в боевом строю Черноморского флота, входя в состав противолодочной эскадрильи, которая базируется на крымском аэродроме Кача.

    Не смотря на то, что поисково-прицельный комплекс Бе-12 устарел, в руках подготовленного экипажа, это еще вполне эффективное оружие, что наглядно показали прошедшие этой весной на Северном флоте соревнования экипажей противолодочной авиации. Летчики-противолодочники морской авиации Северного, Тихоокеанского и Черноморского флотов состязались в выполнении тактических приемов поиска, классификации и слежения за подводными лодками с применением радиолокационных и гидроакустических средств противолодочного обнаружения. Черноморцы принимали участие в состязаниях на своих штатных амфибиях Бе-12 и выступили вполне достойно.

    Тем не менее, техническое состояние самолетов эксплуатировавшихся более 20 лет без выполнения капитального ремонта (выполнялись только работы по продлению ресурса), вызывало серьезные проблемы.

    В итоге, в 2012 г. было принято решение о проведении на ТАНТК им. Г.М. Бериева капитально-восстановительного ремонта на самолетах Бе-12, включая ремонт двигателей и замену воздушных винтов. В течение 2012-2015 гг. четыре амфибии прошли капитальный ремонт в Таганроге и сейчас все они переданы обратно в строевую часть.

    Отремонтированные в Таганроге Бе-12, будут летать в ближайшие годы. Одной из важнейших задач для Бе-12 станет сохранение и подготовка кадров летного и инженерно-технического состава для гидроавиации. Планируется возобновить полеты амфибий с воды.

    Поэтому получившие «вторую молодость» заслуженные самолеты-амфибии Бе-12 вероятно будут эксплуатироваться до конца нынешнего десятилетия, и имеют все шансы встретить и свой 60-летний юбилей не в виде памятников и музейных экспонатов, а в боевом строю российской морской авиации.

    Фото bonsai

    Источник: «ТАНТК им. Г.М. Бериева»

    Readytosky A3 V2 — стабилизатор полета для самолетов за 2554р на fixfly.ru

    Стабилизатор полета радиоуправляемых самолетов с гироскопом и акселерометром. Устанавливается за считанные минуты. Одним щелчком можно спасти модель включив режим выравнивания модели.

    Аналог Hobbyeagle A3 V2.

    Спецификация:

    Напряжение питания: 5..7.4V
    Гироскоп: ± 2000dps
    Акселерометр: ± 4g
    Рабочие температуры:: -40..85С
    Размер: 43 × 27мм
    Масса: 11г

    Преимущества:

    Для серв 50Hz/125Hz/250Hz
    Поддержка Futaba S.Bus / S.Bus 2
    В комплекте 4 JR кабеля, липучки и фильтр конденсатор
    Выход 3 канала (рудер, элероны, элеватор). Вход 5 каналов ( плюс выбор режима и регулировка влияния стабилизатора)
    Подходит и для Delta-wing, V-tail

    Режимы стабилизации

    -Normal — позволяет летать в ветреную погоду
    -Auto-balance — создана для новичков и FPV полетов. Выравнивает модель горизонтально (крен, тангаж) при брошенных стиках.
    -Auto-hover — убирает крен модели и начинает набор высоты.
    -выключена

    Режимы стабилизации переключаются на устройстве и с аппаратуры управления.
    Возможно регулировать влияние стабилизатора на устройстве и во время полета с аппаратуры управления.

    Подключение





    Настройка

    Удерживайте SET более 2 секунд. Отпустите. Светодиод начнет мигать. Количество миганий до паузы соответствует номеру пункта меню. Для входа в нужный пункт коротко нажмите SET. Далее короткое нажатие на SET будет менять значение параметра. После 5 секунд бездействия установленное значение будет сохранено, и вы вернетесь в меню. Долгое нажатие SET приведет к выходу из настроек

    Level calibration.

    После установки устройства для работы Auto-balance необходимо выставить горизонт. Поставьте самолет, так как бы он летел ровно на одной высоте. Запустите калибровку и не шевелите самолет. Это займет около 5 секунд.

    Vertical Calibration.

    После установки устройства для работы Auto-hover необходимо выставить вертикаль. Поставьте самолет вертикально в том числе по рудеру. Запустите калибровку и не шевелите самолет. Это займет около 5 секунд.

    Сброс.

    Зажмите кнопку SET и включите устройство. Держите кнопку, пока не замигают светодиоды

    Страница на официальном сайте: Hobbyeagle
    Инструкция: A3 User Manual V1.0 1.45Мб (Инстукция для V2 не отличается от V1 )

    РУЛЕВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ САМОЛЕТА И ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

    РУЛЕВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ САМОЛЕТА И ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

     


    РУЛЕВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ САМОЛЕТА И ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

    (начальные сведения из курса конструкции воздушных судов)

    Пилот использует рулевые поверхности, воздействуя на них органами управления, чтобы изменять положение самолета в пространстве. Мы уже познакомились с ними в курсе Аэродинамики. Рассмотрим их с точки зрения летной эксплуатации. Рулевые поверхности это как бы “вырезанные” из целого крыла, стабилизатора или киля подвижные части. Они отклоняют поток воздуха, заставляя самолет двигаться в противоположном направлении. Рулевые поверхности бывают главными и дополнительными

    . Главные рулевые поверхности это Элероны, Руль Направления и Руль Высоты. Пилот приводит их в движение органами управления (ручкой и педалями). Органы управления соединены с рулевыми поверхностями системой тяг и тросов. На скоростных и тяжелых самолетах применяются гидроусилители — бустеры. Дополнительными органами управления считаются триммеры и закрылки. Управление элеронами происходит при отклонении ручки влево-вправо. Элероны при этом движутся одновременно, один вверх, один вниз и поворачивают самолет вокруг продольной оси, создавая крен. При использовании элеронов нужно помнить важное правило — “возвращаться к центру”. Сначала ручка отклоняется в сторону, и самолет начинает крен. Как только крен достигнет нужного значения, ручка плавно возвращается на место — к центральному положению (это называется “зафиксировать крен”). Дальнейшее выдерживание заданного крена в развороте нужно осуществлять небольшими, координированными движениями ручки от центрального положения. Руль высоты расположен вдоль задней кромки стабилизатора. Некоторые самолеты имеют цельноповоротный стабилизатор (почти все сверхзвуковые истребители) вместо отдельного руля высоты. Движение рулем высоты или цельноповоротным стабилизатором контролируется ручкой управления “на себя — от себя”. Руль высоты — исторически сложившееся ошибочное название. Эта управляющая поверхность рулит не высотой полета, а углом тангажа (положением носа самолета относительно горизонта). Чтобы набирать высоту нужна тяга двигателя. Если набирать высоту одним только движением ручки “на себя”, можно потерять скорость и даже достичь срыва с последующим сваливанием самолета. Руль направления контролирует движения самолета вокруг вертикальной оси — “рыскание” влево-вправо. Пилот воздействует на педали и отклоняет подвижную часть киля (вертикальной части хвостового оперения). Руль направления не поворачивает самолет на новый курс, его главная задача сделать полет координированным во время разворотов. Правило пользования рулем направления очень простое — “шарик в центре”. Прибор, который оценивает качество маневров на коордированность называется в русских руководствах “указатель поворота и скольжения” или “электрический указатель поворота — ЭУП” (turn coordinator в USA). Как бы его не называли в разных странах — это один и тот же прибор. В нижней его части расположен этот самый шарик. Он движется по специальной шкале влево и вправо. Центр шкалы обозначен двумя вертикальными линиями, между которыми и должен находиться шарик на всех этапах полета. Шарик можно представить себе в виде футбольного мяча, который убегает от ноги футболиста. Пинайте его педалями (только плавненько). Шарик слева — левую педаль, шарик справа — правую педаль. Если “шарик в центре” — вы делаете координированные маневры. Можете ставить стакан воды на козырек приборной доски — не прольется. Пиво ставить не советую, перестанете контролировать Силу — угробите себя, машину и тех неудачников, что волей судьбы оказались у вас на борту. Исторически доказано, что даже маленькая доза алкоголя начисто лишает человека каких-бы то ни было сверхкачеств, в том числе и чуствовать четыре аэродинамические Силы в полете. Триммер напоминает cruise control автомобиля. Он помогает вам настроить такое положение рулей, чтобы самолет находился в установившемся полете и не требовал приложения усилий на органы управления для его выдерживания. Триммер представляет собой небольшой “рулек” на контрольной поверхности (маленький “элерончик” на задней кромке элерона или уменьшенный руль высоты на “полноразмерном” руле высоты). Его площадь не больше двойного тетрадного листа. Так же как и большой руль, он отклоняется вверх и вниз (вправо — влево на руле направления). Маленькие самолеты, такие как ваша Цессна имеют только триммер руля высоты. Самолеты побольше имеют триммеры на всех рулевых поверхностях. Пилот реального самолета имеет в кабине специальное колесо — триммер руля высоты. Оно может быть расположено на стенке кабины или между креслами командира и второго пилота. Пилот видит его “в профиль” (как колесо велосипеда). Как правило, оно большого размера и не требует переноса взгляда для управления. Одной рукой держишь штурвал, смотришь вперед, вторую руку кладешь на колесо триммера и вращаешь его. На самолете Як-18Т это рукоятка (типа ручки лебедки) на стене кабины. Очень похожее управление триммером руля высоты на то, что мы имеем в симуляторе, у самолета Як-40. Правда, там роль триммера выполняет весь стабилизатор (он изменяет свое положение с помощью специального электромотора). Был даже такой вопрос-хохма на экзаменах в Актюбинском летном училище: “Где у Як-40 расположен триммер руля высоты?” (Триммера, то нет — весь стабилизатор это один большой триммер). Так вот на этом реактивном Яке есть небольшая кнопка — микропереключатель прямо под большим пальцем правой руки на штурвале. Щелкнул ей вверх, и стабилизатор немного переставился. На ручке F-16FLCS ThrustMaster есть точно такая же кнопка (“h3”) и на том же самом месте и точно также работает. Даже внешнее сходство есть. Управлять этой штукой нужно очень аккуратно, небольшими короткими импульсами (один щелчок, два щелчка и т.п.). Ни в коем случае не держать продолжительно. Лучше два-три коротких нажатия, чем одно долгое. Тем у кого нет ручки ThrustMaster F-16FLCS выражаю свое сочуствие и сообщаю, что с клавиатуры триммер управляется клавишами PageUp и PageDown. Так как же все-таки управлять триммером? Представьте себе, что вы летите в крейсерском горизонтальном полете на Цессне. Машина все время пытается немного задрать нос и изменить высоту. Вам приходится постоянно держать ручку немного “от себя”. Если самолету позволить набрать высоту, которую он “хочет” и стабилизироваться на ней, то скорость будет уже не крейсерская 130kts, а 110. С такой погрешностью вам не уложиться в расчетное время, да и на трассе вы станете проблемой для других пилотов, тех, что сзади. Добавляете режим двигателя, чтобы разогнаться до 130, а самолет опять лезет вверх, и вот вы уже пересекаете чужой эшелон полета (заданную диспетчером высоту) и создаете угрозу столкновения самолетов на пересекающихся или встречных курсах. С самого начала нужно было действовать триммером. Вернемся в тот момент времени, когда вы еще были на заданной высоте и с расчетной крейсерской скоростью. Итак, вам надоело удерживать самолет от постоянного “вспухания” вверх миллиметровым движением ручки управления “от себя”. Это утомительно. Щелкните один раз триммером вниз, чуствуете? Ручку можно немного ослабить. Еще раз-другой, и самолет летит ровнеько “без рук”. То же самое касается других режимов полета (набор высоты и снижение). Кто же держит ручку чуть-чуть “от себя” вместо вас теперь? Да это тот самый крошечный “рулек” на задней кромке руля высоты — триммер. Он отклонился немного и поддерживает руль высоты в нужном положении, не давая воздушному потоку изменить его. Еще одно важное правило управления триммером: Не пытайтесь летать на самолете с помощью этого органа управления (т.е. не нужно им изменять тангаж — поднимать и опускать нос). Это может привести к раскачиванию самолета по высоте с увеличением амплитуды, выходу на закритические углы атаки и сваливанию. Привыкните к такой последовательности действий при переходе из горизонтального полета в набор высоты: Поднимите нос самолета на 2-5 градусов ручкой управления, добавьте режим двигателя, дождитесь того, что самолет стабилизируется на постоянной вертикальной скорости (Rate of Climb), затем снимите нагрузку с ручки управления триммером. Закрылки (Flaps) изменяют форму сечения крыла, временно создавая ему новый профиль. Это подвижная часть крыла расположенная вдоль его задней кромки. Закрылки отклоняются вниз и увеличивают сопротивление, позволяя самолету снижаться без увелечиния скорости. Хотя их часто путают с элеронами — закрылки не являются главными контрольными поверхностями. Они не управляют положением самолета. Закрылки могут быть выдвижными (слегка отъезжают назад по специальным направляющим, образуя щель между крылом и своей передней кромкой и одновременно отклоняются вниз), и двух-трех щелевыми (как бы один закрылок выезжает из другого, образуя дополнительные щели). Щели нужны для того, чтобы “подсосать” к поверхности крыла поток, который стремится оторваться от крыла на больших углах атаки. Это очень существенно увеличивает подъемную силу. Таким образом, многощелевые закрылки на тяжелых самолетах позволяют этим махинам заходить на посадку на очень небольшой скорости, с большими углами атаки и не бояться срыва. Закрылки выпускаются/убираются поэтапно и имеют несколько промежуточных положений. Обычно промежуточные положения закрылков бывают через 5 или 10 градусов от 0 (полностью убраны) до 40 (полностью выпущены). Первые несколько положений увеличивают подъемную силу крыла (5-15 градусов облегчают взлет). Положения закрылков от 20 до 40 градусов создают больше сопротивление чем подъемную силу и используются при заходе на посадку, чтобы вписать самолет в скоростные параметры снижения и касания взлетно-посадочной полосы (ВПП). Закрылками управляет специальный переключатель в кабине самолета, который имеет промежуточные положения и прибор-указатель данного состояния закрылков. Этот переключатель имеет защитную блокировку, чтобы не произошел случайный выпуск закрылков. Мы в симуляторе будем пользоваться кнопками F5-F8 или соответствующей кнопкой на F-16 FLCS. F5 — полностью убрать закрылки, F6 — убрать закрылки на одно деление, F7 — выпустить закрылки на одно деление и F8 — полностью выпустить закрылки. Закрылки увеличивают сопротивление, но это не воздушные тормоза. Если выпустить их на скорости, превышающей допустимую по РЛЭ (руководство по летной эксплуатации) данного типа самолета, то может случиться повреждение конструкции с непредсказуемыми последствиями. Мне приходилось наблюдать в Актюбинске посадку Ил-86, у которого произошел самопроизвольный выпуск закрылков на крейсерской скорости полета. Их просто вырвало с корнем. На стоянке самолет представлял собой ужасное зрелище. Рваные дыры зияли в борту самолета, видимо массивный закрылок в момент отрыва ударил по обшивке фюзеляжа. Из изуродованного крыла торчали тяги и рычаги проводки управления закрылками. К тому же самолет при посадке без закрылков коснулся бетонки на повышенной скорости и полностью “разулся” (сгорела резина шасси), пытаясь затормозить до конца полосы. Остаки-клочья колес висели на голых дисках. Для того, чтобы посадить тяжелый корабль без помощи закрылков экипаж аварийно сливал топливо в пригородах Актюбинска, уменьшая вес машины. Злые языки говорили тогда, что картошка из отдельных хозяйств еще долго будет пахнуть авиационным керосином. Только высокое мастерство экипажа того ИЛ-86 спасло людей на борту. Так что летные ограничения по скорости выпуска закрылков и шасси, как и все прочие в РЛЭ пишутся не “из пальца”. Вообще отличие авиации от других областей деятельности человека в том, что правила не требуют обсуждения. Их никто не сочинял, их ПРОВЕРЯЛИ. Любая скупая строчка, типа “Закрылки 25 <190 KIAS” означает, что кто-то испытывая эту машину ПРОБОВАЛ выпустить закрылки на 25 градусов при скорости выше 190. Многие правила вписаны в руководство людьми, которые погибли, чтобы очередная строчка появилась в руководстве по летной эксплуатации (РЛЭ) или наставлении по производству полетов (НПП). На вашей машине первоначального обучения Cessna Skyline 182RG эксплуатационные рамки использования закрылков отмечены жирной белой линией на указателе скорости. Если стрелка указателя находится в пределах этой линии — можете пользоваться закрылками.

    Перед взлетом выпустите закрылки на 5-10 градусов (обязательно сверьте эти цифры с РЛЭ). После отрыва, набора безопасной высоты и достижения устойчивой вертикальной скорости, убирайте закрылки. Делайте это поэтапно. Сначала уберите на одно деление. Сразу приготовьтесь компенсировать пикирующий момент самолета ручкой управления, а затем сбалансируйте триммером. Уберите еще на одно деление и повторите операцию. И так до полной уборки. (На Боинг 747 очень много промежуточных положений закрылков).

    Перед посадкой выпустите закрылки на 10 градусов, когда будете вписываться в схему аэродрома (см раздел “полеты по схеме аэродрома”). Приготовьтесь к кабрирующему моменту (энергичному задиранию носа) после выпуска закрылков и парируйте его ручкой, с последующим триммированием. При полете по схеме аэродрома продолжайте поэтапно добавлять закрылки до 20 градусов перед выходом на предпосадочную прямую (Final). Далее следуйте РЛЭ данного типа по созданию посадочной конфигурации закрылков.

     

    Igor “Lancelot”

    VFS Commander 

     

     

     

     

     

     

     



    Сайт создан в системе uCoz

    Современные самолёты — немного теории аэродинамики, системы управления. И жизни…

    Новости о катастрофе в Эфиопии привели к большим дискуссиям в фейсбуке и жж, что бы не повторяться несколько раз, то сведу сюда что думаю:

    Для начала ещё раз светлая память Экипажам и Пассажирам недолетевших рейсов…

    Далее краткий экскурс в аэродинамику самолётов:
    На любой самолёт «нормальной схемы» в полёте действует сила массы G вниз, крыло создаёт подъемную силу Yа вверх. При этом возникает пикирующий (опускающий нос самолёта) момент. Для того что бы самолёт летел «прямо» на хвосте у него установлен «стабилизатор» — «небольшое крыло», который создаёт «подъёмную силу вниз» Yго и соответсвенно момент на поднимание носа, который уравновешивает пикирующий момент крыла. Так устроены все «классические» самолёты.

    И даже по этой простой схеме видно, что пока между векторами G и Yа есть «плечо» то ось самолёта держится на трёх точках то она стабильна — в аэродинамике это называется «устойчивостью самолёта».

    Проблема тут в том, что если подъемная сила крыла Ya является «полезной» — она компенсирует массу самолёта, то сила Yго от стабилизатора является «бесполезной» — фактически она уменьшает подъёмную силу крыла, и на ее компенсацию приходится затратить часть подъемной силы крыла. Для увеличения же подъемной силы крыла Ya нам требуется либо увеличивать его площадь, что увеличивает сопротивление, либо же лететь быстрее вперёд — и то и другое требует больше энергии, а значит тяги двигателей вперёд, что собственно есть расход топлива. Понятно, что для повышения эффективности системы нам бы было выгодно минимизировать необходимость негативной силы стабилизатора. Достигается это тем, что конструктивно (взаимное положение фюзеляжа и крыла, его профили) точки приложения сил G и Yа сближаются — центр масс самолёта оказывается ближе к точке приложения подъемной силы.
    Из той же картинки выше можно представить, что когда мы сводим G и Yа в одну точку, и уменьшаем «стабилизирующую силу» Yго на хвосте, то если на самолёт подействует ещё какая-то сила в стороне от этой точки, то теперь он будет гораздо легче «поворачиваться» вокруг центра приложения сил. Это в аэродинамике называется «уменьшением устойчивости».

    Примечание: я знаю, что среди людей читающих этот пост есть и такие, кто очень хорошо знает Аэродинамику. Ребят, я помню и про «статическую и динамическую устойчивости» и про «управляемость» и многое другое, но переписывать сюда академический учебник аэродинамики я не вижу смысла….

    Так вот, когда конструктора первых самолётов разобрались с аэродинамикой, то они всегда стремились обеспечить «запас устойчивости», то есть самолёты летали, силы Ya и Yго против друг друга упирались, и ещё и «руль высоты» самолёту приходилось делать «большим» что бы, когда этот «устойчивый» самолёт таки надо было повернуть, то было чем. Но потом время шло, конструктора изучали аэродинамику все лучше и лучше, и для того что-бы не тратить лишнюю энергию (топливо!!!) на борьбу сил Ya и Yго, да ещё и «не возить» большой (и тяжёлый!!!) стабилизатор и рули высоты, то запас устойчивости уменьшали. В итоге все современные гражданские самолёты обладают минимальной устойчивостью, либо даже «нейтральны».
    Но конечно же даже не слишком углубленные во все эти «аэродинамические фокусы» люди могут догадаться, что «минимальная устойчивость» как то не очень вяжется с «безопасностью», что для авиации, особенно гражданской, тоже как бы важно. И они очень даже правы! Но … конструктора самолётов люди тоже очень умные, и конечно они с этим разбирались и боролись, как могли.
    И особенно успешно эта борьба пошла с появлением в авиации такой штуки как «автоматические системы» и «компьютеры». Упрощенно говоря сейчас самолёт себе летит будучи «нейтрально устойчивым», на него конечно же воздействуют всякие «раскачивающие» силы, но системы улучшения устойчивости следят, что бы он летел ровно-прямо, и даже без вмешательства пилота самолётом все время «подруливают». При чем стремятся к этому все создатели самолётов — и А, и Б, и …, и…

    Из всего хода событий понятно, что для решения этой задачи требуется точно работающая система управления самолётом. Конечно за годы существования авиации конструктора неплохо научились создавать и такие системы в «классическом» варианте — «механическая», где движения пилотом органов управления в кабине практически прямо передаются на рули управления самолётом. Но понятно, что для крупного самолёта, особенно летающего в большом диапазоне скоростей, такая система будет очень сложной, представьте себе: одинаковое движение штурвалом и соответственно рулем управления самолётом на малой скорости будет не достаточно для создания разворачивающей силы, на большой же скорости такое движение будет чрезмерным — это как-то надо компенсировать. И при этом все равно такая система будет иметь большой недостаток — «прямая взаимосвязь» между пилотом и рулями управления будет ограничивать возможности автоматики по улучшению стабильности. Грубо говоря в такой системе управления «компьютер улучшения устойчивости» работает параллельно со связью «штурвал у пилота — руль управления» и будет периодически бороться с ними обоими.
    Другая картина получается в современных системах управления fly-by-wire, где между органами управления у пилота и рулями управления самолётом связь сразу обеспечивают «компьютеры». Во-первых задачу многорежимности полёта гораздо проще заложить в электронное решение — на разных скоростях пилот может двигать штурвалом одинаково, а там уже компьютер решает, как двигать рулями, что бы получить адекватную реакцию самолёта. И во-вторых обеспечение устойчивого полета — раз связь в системе управления все равно проходит «через» компьютер, то ему же можно добавить и задачу улучшения устойчивости — тут никто ни кому не мешает, это сама логика системы.

    И ещё понятно, что конструкторам гораздо проще «сделать» самолёт новый «с нуля», сразу сделав его «нейтрально устойчивым» и тут же снабдив его всеми необходимыми системами для обеспечения его стабильности при этом. Путь «старый самолёт», который постепенно становится все менее и менее устойчивым, и которому приходится для обеспечения безопасности полёта «добавлять» новых стабилизирующих систем чреват тем, что либо этих систем там окажется не совсем достаточно либо все эти «срощенные» компоненты не смогут вместе правильно работать.

    Есть ещё один момент в системах управления такими техническими объектами, как современный большой самолёт — сложность системы, как в плане «железа», то есть количества компонентов, так и в плане «закрученности» ее логики. С одной стороны конечно, чем минимальней система управления, тем она проще и должна быть надежней. Но для качественного решения всех задач по управлению самолётом во всем диапазоне полётов это сейчас не работает. Требований по управляемости и стабильности полёта получается слишком многого и в итоге попытки «остановиться на простом» заканчиваются тем, что система не может выполнить чего от неё требуют. И поэтому тут уже лучше пойти на осознанное усложнение системы, ввести туда больше датчиков, компонентов, связей между ними, но при этом получить действительно хорошо работающую систему.

    К чему был весь этот «теоретический этюд»??? Сейчас наконец полетим:
    Для начала, что бы не быть «однонаправленным», возьмём самолёт Аirbus-320. Да, его сразу делали в аэродинамическом плане «нейтральным». Но его сразу оснастили fly-by-wire системой управления, не стесняясь поставить «с запасом» всяких ее компонентов. Привело ли это к недостаткам? Да, конечно! Во-первых система получилось просто сложнее, там надо напрячься, что бы ее понять. Во-вторых по началу система оказывалась «умнее людей» — самолёт делал то, чего пилоты от него не ожидали — это та самая катастрофа А-320 например во время авиашоу, когда самолёт не захотел поднимать нос и улетел в лес… Ну и в-третьих такую «умную» систему люди стали часто переоценивать и несколько «Эйрбасиков» было потеряно именно когда пилоты рассчитывали, что система справиться, а она не помогала… Но вообщем десять тысяч самолётов семейства А-320 со сравнительно небольшими изменениями по сравнению с исходным, себе летают по Миру, тьфу-тьфу-тьфу, конечно.

    С Boeing-737 получилось все совсем по другому. Его первые модификации 737-100 и -200 были очень даже классическими самолетами того времени — просты и устойчивы. Но потом конкуренция заставила конструкторов самолёт удлинять, увеличивать массы, увеличивать двигатели, летать быстрее. При этом коммерческий успех «брэнда» Boeing-737 позволял как бы не слишком напрягаться с кардинальными изменениями конструкции, хотя честно говоря, «запасы», изначально в неё заложенные, «выбирались» и «дожимались». «Размахивание флагом», что это все тот же «старый добрый Боинг» до поры до времени обходилось без проблем (почти…), но видимо сейчас «ослик все…».

    Один из примеров, как так получилось: Боинг объявил, что у 737МАХ на 14% выше топливная эффективность, по сравнению с прошлыми моделями. Надо понимать, что и «прошлые модели» были очень даже неплохими, но уже «очень доведёнными» самолетами. За счёт чего же, вроде как не много изменяя, но тут тут такой прорыв? Это достигнуто во многом за счёт установки других двигателей, с вентиляторами большего диаметра. Но тут же возникла проблема — новый двигатель банально не помещался «под крыло» у Б-737, там не такое уж большое расстояние от кромки крыла до поверхности земли. Так как Б-737 самолёт не новый, скомпонован плотно, то основные стойки шасси там удлинять особо не куда, они просто упрутся колёсами в друг друга при уборке. А «раздвинуть» их дальше потребовало бы радикально изменять всю конструкции центральной самолёта. И «Боинг» нашёл «простое» решение — чуть приподнял ось двигателя на пару градусов вверх. Вместе со всем остальным МАХ-у немного удлинили переднюю стойку шасси — можете себе представить какие они там сантиметры «выжимали» из конструкции, что-бы туда уместился новый двигатель?! Но «задирание оси двигателя» вылилось в то, что теперь вектор тяги имеет угол вверх и проходит дальше от центра тяжести самолёта, а это ещё понижает статическую его устойчивость.
    Очень характерный момент — посмотрите любое видео работы пилота в кабине B-737 на каких-то динамичных этапах полёта. Обратите внимание, как там пилоты «шуруют» штурвалами и РУД-ами (мне эту привычку 737-ов часто приходится наблюдать в кабине уже 777 ;-). Знаете о чем это? Правильно, самолёт B-737 даже прошлых модификаций уже «аэродинамически нейтрален», но при этом система управления не очень с этим справляется. И поэтому приходится самим пилотам совершать действия, что бы сначала заставить самолёт что-то сделать, а потом ещё много действий, что-бы его просто «заставить лететь прямо»…
    И к этому самолету ещё «дестабилизирующий» момент от двигателей… При чем физика этого момента очень неприятная: когда скорость у самолёта падает, то «правильный, устойчивый» самолёт сам стремиться опустить нос и набрать скорость. Пилот при этом будет конечно же увеличивать тягу двигателям, что-бы скорость «добавить». Но как сработает момент от двигателей у 737МАХ??? Уже и сам то самолет не очень устойчив, а тут ещё и двигатели подтолкнут самолёт задирать нос дальше и увеличивать угол атаки… Вот поэтому конструкторам Боинга пришлось не ограничиваться старой доброй системой предотвращений сваливания (она конечно же была уже и у гораздо более ранних модификаций 737), но ставить дополнительную систему «предотвращения срыва».
    А так как и систему эту пришлось «навешивать» уже на готовую конструкцию, и ещё Боинговская любовь к минимуму компонентов и простой логике, то все это вылилась в итоге в такую неудачную ситуацию, когда отказ по одному из каналов «входящих» данных, сам по себе не самый серьёзный, но приводит к очень неприятным последствиям…

    Далее тут уже много раз задавался вопрос: «А могут ли пилоты в принципе отключить эту систему и справиться с этим отказом???» Поразбиравшись в системе и посоветовавшись с коллегами именно с B-737MAX отвечу «Да, однозначно могут» И вообщем то в теории это не сложно даже.
    Но проблема в том, что видимо там и эта система работает не удачно и другие элементы аэродинамики уже так «затянуты», что самолёт, когда переходит в пикирование, то его оттуда сложно вывести. К слову Боинг там ещё очень гордился новыми ламинарными аэродинамическими профилями у некоторых частей — как бы и в этом не было неприятных «сюрпризов». Ламинарный профиль — он опять таки хорош для экономии топлива, но для устойчивости и эффективности тех же рулей — ой, нет. ..

    Ну и несколько завершающих вопросов:
    — Как так в принципе могло получиться? Так же как и многое другое в нашем Мире. Человечество идёт вперёд, быстро, иногда очень. Извините за не очень к моменту юмор, но с того момента, когда человеку захотелось двигаться не на своих двоих, и он сел на лошадь, то он начал подвергать себя риску — лошадь брыкается и с неё можно упасть. И вообщем иногда случается платить такую тяжелую плату за прогресс.
    — Что будет с Boeing-737MAX дальше??? Да все нормально будет! Разберутся, исправят, доработают. Boeing — очень опытная и серьёзно умеющая делать самолёты Фирма, так что я уверен, особенно после таких неприятностей решение они найдут.
    — Доведут ли его до общественности результаты расследований? Да и нет. Результат расследований от Boeing обязательно будет, насколько это возможно точный и объективный. Самому Боингу важно понять что же случилось и «скрыть правду» не получится, потому что и слишком много людей будут причастны к расследованию и потому что в распространении результатов опять таки заинтересован в первую очередь сам Боинг — им надо что-то делать, что бы так больше не случалось. Но вот только во-первых даже в таких «экстремальных» случаях это все равно займёт время. И во-вторых не стоит ожидать от расследования «горячих фактов». В современном сложном Мире, а в авиации так особенно, это будет длинная и очень технически сложная история, интересная людям «глубоко в теме». Наверняка будут и какие-то доработки матчасти, но опять таки, не намётанному глазу очень малозаметные…

    Вообщем вот такие сложно-лётные дела. Спокойных нам всем полётов!

    Горизонтальный стабилизатор — Лифт

    Эта страница предназначена для учащихся колледжа, старшей или средней школы. Для младших школьников более простое объяснение информации на этой странице доступны на детской странице. Кликните сюда для описания управления полетом, или Здесь для обсуждения частей самолета.

    В задней части фюзеляж на большинстве самолетов можно найти горизонтальный стабилизатор и лифт . Стабилизатор представляет собой неподвижную секцию крыла. чья работа заключается в обеспечении устойчивость самолета, чтобы он летел прямо. То горизонтальный стабилизатор предотвращает движение вверх и вниз, или качка, движения носа самолета. Лифт представляет собой небольшую подвижную секцию в задней части стабилизатор, который крепится к неподвижным секциям шарнирами.Поскольку лифт движется, он меняет величину силы. генерируется хвостовой поверхностью и используется для создания и управления тангажное движение самолета. К каждой стороне примыкает лифт. фюзеляж. Лифты работают парами; когда правый лифт идет вверх, левый лифт тоже поднимается. На этом слайде показано, что происходит, когда пилот отклоняет руль высоты.

    Руль высоты используется для управления положением носовой части самолета. и угол атаки крыла. Изменение склонность крыла на местную траекторию полета изменяет величину подъемной силы, которую крыло генерирует. Это, в свою очередь, приводит к тому, что самолет взбираться или нырять. Во время взлета рули высоты используются для поднятия носа самолета. самолет вверх, чтобы начать набор высоты. Во время поворота на вираж лифт входы могут увеличить подъемную силу и вызвать более крутой поворот. Поэтому Производительность руля высоты очень важна для истребителя.

    Рули высоты работают за счет изменения эффективной формы аэродинамического профиля. горизонтального стабилизатора.Как описано на слайде эффектов формы, изменение угла отклонения задней части аэродинамического профиля количество подъемной силы, создаваемой фольгой. С большей нисходящей отклонение задней кромки, подъемная сила увеличивается. С большей отклонение задней кромки вверх, подъемная сила уменьшается и может даже стать отрицательным, как показано на этом слайде. Подъемная сила (F) приложена в центр давления горизонтального стабилизатора, который на некотором расстоянии (L) от самолета центр гравитации. Это создает крутящий момент

    Т = Ф * Д

    на самолете и самолете вращается относительно его центра тяжести. Пилот может использовать эту способность, чтобы сделать самолет петля. Или, поскольку многие самолеты естественным образом петляют, отклонение может быть используется для обрезки или балансировки самолета, таким образом предотвращение образования петли. Если пилот реверсирует отклонение руля высоты на вниз, самолет качает в противоположном направлении.

    Давайте рассмотрим, как работает лифт, используя JavaScript симулятор.

    [Вы также можете проверить эффект высоты тона самостоятельно, используя бумажный самолетик. Просто отрежьте несколько выступов управления в задней части обоих крыльев. Согните обе вкладки вверх, чтобы хвост опустился, а нос поднялся, и самолет петли, когда он летит. Внесите небольшие коррективы в балансировку самолета. и подавить петли. То же самое будет работать и на простом деревянном планер — вкладки могут быть желтыми палочками или лентой, прикрепленной к горизонтальный стабилизатор. ]

    На многих истребителях чтобы удовлетворить их высокие требования к маневренности, стабилизатор и лифт объединены в одну большую подвижную поверхность, называемую стабилизатор. Затем изменение силы создается путем изменения наклон всей поверхности, а не изменение его эффективной формы, как это делается с лифтом. На некоторых самолетах устойчивость и управляемость по тангажу обеспечивают горизонтальная поверхность, расположенная впереди центра тяжести (хвост впереди).Эта поверхность называется уткой . Это французское слово, означающее утка и используется потому, что форма, если смотреть сверху, напоминает утка с выпуклостями возле шеи. То первый брат Райт самолет использовал форвард лифт.

    Вы можете просмотреть короткий фильм из «Орвилл и Уилбур Райт», объясняя, как лифт использовался для управления тангажем их самолетов. Файл фильма может сохранять на свой компьютер и просматривать как подкаст на проигрывателе подкастов.


    Виды деятельности:

    Экскурсии с гидом

    Навигация . .


    Домашняя страница руководства для начинающих

    Части самолета

    На этой странице показаны части самолета и их функции. Самолеты – это транспортные средства, предназначенные для переехать людей и грузы из одного места в другое.Самолеты приходят во многих разные формы и размеры в зависимости от предназначение самолета. Самолет, изображенный на этот слайд представляет собой авиалайнер с турбинным двигателем, который был выбран в качестве представительный самолет.

    Чтобы любой самолет мог летать, нужно поднять вес самого самолета, топлива, пассажиров и груза. То крылья создают большую часть подъемной силы удерживать самолет в воздухе. Для создания подъемной силы самолет должен толкнуло по воздуху.Воздух сопротивляется движению в форма аэродинамическая тянуть. Современные авиалайнеры используют законцовки на концах крыльев для уменьшения лобового сопротивления. Турбинные двигатели, расположенные под крыльями, обеспечивают тягу преодолевать сопротивление и толкать самолет вперед по воздуху. Меньшие, низкоскоростные самолеты используют пропеллеры для движения система вместо газотурбинных двигателей.

    Кому контроль и маневрировать самолетом, меньшие крылья расположены в хвост самолета.Хвост обычно имеет фиксированную горизонтальную часть, называемый горизонтальным стабилизатором, и фиксированная вертикальная деталь, называемая вертикальный стабилизатор. Работа стабилизаторов заключается в обеспечении устойчивость самолета, чтобы он летел прямо. То вертикальный стабилизатор удерживает нос самолета от раскачивания из стороны в сторону, что называется рыскать Горизонтальный стабилизатор предотвращает движение носа вверх-вниз, которое называется подача.(На первом самолете братьев Райт горизонтальная стабилизатор располагался перед крыльями. Такая конфигурация называется canard от французского слова «утка»).

    В задней части крыльев и стабилизаторов расположены небольшие подвижные секции. которые крепятся к неподвижным секциям шарнирами. На рисунке эти движущиеся участки окрашены в коричневый цвет. изменение задняя часть крыла изменит величину силы, крыло производит.Способность изменять силы дает нам средство управление и маневрирование самолетом. Шарнирная часть вертикальный стабилизатор называется рулем направления; Это используется для отклонения хвоста влево и вправо, если смотреть с перед фюзеляжем. Шарнирная часть горизонтального стабилизатора называется лифтом; он используется для отклонения хвост вверх и вниз. Наружная шарнирная часть крыла называется элерон; он используется для рулон крылья от бок о бок.Большинство авиалайнеров также можно перекатывать из стороны в сторону. используя спойлеры. Спойлеры — это маленькие пластины которые используются для нарушения обтекания крыла и изменения количества силы за счет уменьшения подъемной силы при развернутом спойлере.

    Крылья имеют дополнительные навесные задние секции у корпуса, называются лоскутами. Закрылки развернуты вниз при взлете и приземление для увеличения силы, создаваемой крылом. На у некоторых самолетов передняя часть крыла также будет отклонить. Предкрылки используются при взлете и посадке для создания дополнительных сила. Спойлеры также используются во время приземление, чтобы замедлить самолет и противодействовать закрылкам, когда самолет находится на земле. В следующий раз, когда ты полетишь на самолете, обратите внимание, как меняется форма крыла при взлете и посадке.

    фюзеляж или корпус самолета, вмещает все части вместе. Пилоты сидят в кабине в передней части фюзеляж.Пассажиры и груз перевозятся в задней части фюзеляж. Некоторые самолеты перевозят топливо в фюзеляже; другие несут топливо в крыльях.

    Как было сказано выше, конфигурация самолета на рисунке была выбрана только в качестве примера. Отдельный самолет может быть сконфигурирован совершенно иначе, чем этот авиалайнер. Братья Райт Флаер 1903 года имел толкающие винты и рули высоты в передней части самолета. У истребителей реактивные двигатели часто спрятаны внутри фюзеляжа. вместо стручков, подвешенных под крыльями.Многие истребители также объединить горизонтальный стабилизатор и руль высоты в единый поверхность стабилизатора. Существует много возможных конфигураций самолета, но любой конфигурация должна предусматривать четыре силы нужно для полета.
    Виды деятельности:

    Экскурсии с гидом
    • Детали самолета:
    • Поверхности управления:

    Навигация ..


    Домашняя страница руководства для начинающих

    Горизонтальные и вертикальные стабилизаторы в самолетах: в чем разница? | Блог


    Стабилизаторы являются важным компонентом самолета. Они соответствуют своему названию, «стабилизируя» самолет и, таким образом, предотвращая нежелательное движение. Будь то коммерческий самолет или частный винтовой самолет, большинство самолетов имеют стабилизаторы. Однако в самолетах используются два основных типа стабилизаторов: горизонтальные и вертикальные.Итак, в чем же разница между горизонтальными и вертикальными стабилизаторами?

    Что такое горизонтальный стабилизатор?

    Горизонтальный стабилизатор, расположенный с левой и правой стороны хвостовой части самолета, предназначен для поддержания дифферента самолета. Работает путем создания направленной вверх силы, которая уравновешивает самолет в горизонтальном положении во время полета. Когда самолет летит, его горизонтальные стабилизаторы будут толкать воздух вверх, чтобы предотвратить раскачку в дифференте.

    Горизонтальные стабилизаторы — это довольно простые компоненты, состоящие из небольших и тонких кусочков материала — обычно того же материала, из которого изготовлен фюзеляж.По сути, они выглядят как маленькие крылья по бокам хвоста. И левая, и правая стороны хвоста самолета будут иметь горизонтальный стабилизатор. В то время как горизонтальные стабилизаторы создают вертикальную силу во время полета, они простираются горизонтально от боковых сторон хвостового оперения.

    Что такое вертикальный стабилизатор?

    Также известный как вертикальный стабилизатор, вертикальный стабилизатор — это компонент, предназначенный для минимизации бокового скольжения — явления, которое возникает, когда самолет начинает лететь в сторону — и впоследствии помогает самолету сохранять свой курс.Без вертикального стабилизатора самолет может быть сдвинуто в сторону. Когда происходит боковое скольжение, подобное этому, оно может сбить самолет с намеченного курса. Пилоты обычно могут корректировать свой курс, но это происходит за счет дополнительного расхода топлива. Поэтому для решения этих задач используются вертикальные стабилизаторы.

    Вертикальный стабилизатор находится на хвосте самолета. Как и горизонтальные стабилизаторы, он состоит из небольшого и тонкого куска материала, похожего на миниатюрное крыло.Однако вертикальный стабилизатор установлен вертикально на хвосте самолета, тогда как горизонтальные стабилизаторы установлены на хвосте самолета горизонтально.

    Важно отметить, что некоторые самолеты имеют несколько вертикальных стабилизаторов. Некоторые военные самолеты, например, имеют два или три вертикальных стабилизатора. Известные как крылья с двумя или тремя хвостами соответственно, они предназначены для обеспечения превосходного уровня контроля. При этом большинство коммерческих самолетов имеют только один вертикальный стабилизатор.Глядя на коммерческий самолет, вы увидите вертикальный стабилизатор, расположенный в верхней части хвоста.

    Вертикальный стабилизатор и руль направления

    Вертикальный стабилизатор

    Вертикальный стабилизатор или оперение самолетов, ракет или бомб обычно располагаются в задней части фюзеляжа или корпуса и предназначены для уменьшения аэродинамического бокового скольжения и обеспечения курсовой устойчивости. Это аналог скега на лодках и кораблях.

    На самолетах вертикальные стабилизаторы обычно направлены вверх.Они также известны как вертикальное оперение и являются частью оперения самолета.

    Вертикальное монтажное положение имеет два основных преимущества:

    Сопротивление стабилизатора увеличивается с увеличением скорости, что создает момент поднятия носа, который помогает замедлить самолет и предотвратить опасное превышение скорости.
    А когда самолет кренится, стабилизатор создает подъемную силу, которая противодействует моменту крена и удерживает самолет в вертикальном положении в вертикальном положении. отсутствие управляющего входа.

    Если вертикальный стабилизатор установлен на нижней стороне, он будет давать положительную обратную связь всякий раз, когда дрон ныряет или накренится, что по своей природе неустойчиво.

    Задний конец стабилизатора обычно подвижный и называется рулем направления; это позволяет пилоту самолета контролировать рыскание.

    Часто размещают антенны навигационного радио или приемопередатчика воздушного диапазона на вертикальном оперении или внутри него.

    Горизонтальный стабилизатор

    Расположенный с левой и правой стороны хвостовой части самолета, спроектируйте горизонтальный стабилизатор для поддержания дифферента самолета.

    Он работает, создавая направленную вверх силу, которая уравновешивает самолет в горизонтальном положении во время полета.Когда самолет летит, его горизонтальные стабилизаторы будут толкать воздух вверх, чтобы предотвратить раскачку в дифференте.

    Горизонтальные стабилизаторы — это довольно простые компоненты, состоящие из небольших и тонких кусочков материала — обычно того же материала, из которого построен фюзеляж.

    По сути, они выглядят как маленькие крылья по бокам хвоста. И левая, и правая стороны хвоста самолета будут иметь горизонтальный стабилизатор.

    В то время как горизонтальные стабилизаторы создают вертикальную силу во время полета, они проходят горизонтально от боковых сторон хвостового оперения.

    Руль направления

    Это основная поверхность управления, используемая для управления кораблем, лодкой, подводной лодкой, судном на воздушной подушке, самолетом или другим транспортным средством, которое движется в текучей среде (обычно в воздухе или воде).

    Аналогичная конструкция в хвостовой части самолета, используемая для горизонтального изменения курса, с использованием руля направления в самолете главным образом для противодействия неблагоприятному рысканью и коэффициенту p, но не является основным органом управления, используемым для разворота самолета.

    В базовой форме руль представляет собой плоскую плоскость или лист материала, прикрепленный петлями к корме, хвосту или за оконечностью судна.

    Часто рули направления формируются для минимизации гидродинамического или аэродинамического сопротивления. В типичном самолете руль направления управляется педалями через механические связи или гидравлику.

    Рули направления самолета

    На самолете руль направления представляет собой поверхность управления направлением вместе с рулеобразным рулем высоты (обычно прикрепленным к горизонтальному хвостовому оперению, если не рулем высоты) и элеронами (прикрепленными к крыльям), которые управляют тангажем и креном соответственно.

    Руль направления обычно крепится к вертикальному килю (или вертикальному стабилизатору), что позволяет пилоту управлять рысканьем относительно вертикальной оси, т.е.е. изменить горизонтальное направление, в котором указывает нос.

    Направление руля направления в самолетах, начиная с «золотого века» полетов между двумя мировыми войнами и в 21 веке, управляется пилотом с помощью пары педалей, движущихся в противоположных направлениях.

    В то время как в эпоху до 1919 года управление рулем направления чаще всего приводилось в действие цельным «рулем направления» с центральным шарниром, на концах которого обычно были педали и / или стремена, позволяющие ногам пилота оставаться близко к концам. задней поверхности стержня.

    На практике совместное использование управляющих сигналов элеронов и руля направления для разворота самолета, элеронов, создающих крен, руля направления, вызывающих рыскание, а также компенсация явления, называемого неблагоприятным рысканием.

    Один только руль направления поворачивает обычный самолет с неподвижным крылом, но гораздо медленнее, чем при использовании элеронов в сочетании.

    Совместное использование руля направления и элеронов обеспечивает согласованные развороты, при которых продольная ось самолета находится на одной линии с дугой разворота, без проскальзывания (недостаточный руль направления) и заноса (чрезмерный руль направления).

    Неправильно выполненные повороты на малой скорости могут спровоцировать штопор, который может быть опасен на малых высотах.

    Вертикальные стабилизаторы — обзор

    18.1 Введение

    Всего через несколько месяцев после трагедии 11 сентября рейс 587 потерпел крушение в районе Куинс в Нью-Йорке, в результате чего погибло 260 пассажиров на борту, что стало второй по величине авиакатастрофой в истории США. опасения нового теракта (Wald and Baker, 2001). Национальный совет по безопасности на транспорте (NTSB) быстро обнародовал заявления о том, что эта трагедия не была террористической атакой, но их расследование привело к некоторым интересным вопросам, касающимся использования композитных материалов в самолетах, поскольку вертикальный стабилизатор, отвалившийся и вызвавший аварию, был сделан из композитные детали (NTSB, 2001). Как правило, внешняя обшивка самолета состояла из армированного стекловолокном пластика (GRFP), обычно с использованием полиимидной смолы. Руль направления и вертикальный стабилизатор состояли из длинных углеродных или стеклянных нитей, скрепленных эпоксидной смолой. Самолет N14053 участвовал в ряде интересных событий. Перед отправкой с завода Airbus в Тулузе, Франция, 12 июля 1988 года вертикальный стабилизатор расслоился, и его пришлось ремонтировать с помощью дополнительных заклепок и слоев волокнистого композита. Airbus проинструктировал American Airlines, что никаких дополнительных проверок этого отремонтированного компонента не требуется.Вертикальный стабилизатор крепится в шести точках как композитными, так и алюминиевыми проушинами и титановыми болтами. Проверка NTSB показала, что композитные проушины вышли из строя, а металлические компоненты — нет. В 1994 году самолет попал в сильную турбулентность, в результате чего 47 пассажиров получили травмы над Пуэрто-Рико. После этого самолет был визуально осмотрен, и никаких повреждений конструкции обнаружено не было (Wald and Baker, 2001).

    Позднее NTSB обнаружил, что аварию вызвала подготовка пилота/пилота и чувствительность педали руля направления, а не композитные материалы, использованные в самолете (NTSB, 2001).Эти недостатки были устранены авиакомпанией и производителем самолетов, и мы надеемся, что повторения этой трагедии удастся избежать. Тем не менее, из самолета N14053 можно извлечь уроки в отношении испытаний волокнистых композитов. Существуют три различные ситуации, в которых необходимо проводить неразрушающий контроль компонентов самолета: в процессе производства для обеспечения качества, плановые периодические проверки в рамках плана профилактического обслуживания и проверки после сообщения об инциденте.Обратите внимание, что все три из этих примеров представлены в самолете N14053. Проверка качества с использованием терагерцовой системы позволила бы выявить степень расслоения в вертикальном стабилизаторе и могла бы использоваться для проверки качества ремонта отслоившейся секции. Обычные проверки технического обслуживания гарантировали бы, что расслоение не расползается и не расширяется. Наконец, после сильной турбулентности над Пуэрто-Рико в 1994 году можно было использовать инспекцию с использованием отражательной ТГц системы для определения того, не образовались ли какие-либо трещины во время аномальных напряжений, вызванных турбулентностью.

    Пластмассы, армированные стекловолокном (GFRP) и пластмассы, армированные углеродным волокном (CFRP), все чаще используются в качестве конструкционных компонентов в самолетах из-за их высокого отношения прочности к весу, улучшенных аэродинамических характеристик и меньшей коррозии по сравнению с другими конструкционными материалами. Композиты могут быть ослаблены различными дефектами и нагрузками в течение жизненного цикла самолета (конкретные примеры дает история самолета N14053), а текущий уход за композитными материалами требует достаточно сложных методов контроля и ремонта.ТГц-излучение обладает уникальной способностью проникать в композиты и выявлять такие дефекты, как пустоты, расслоения, механические или тепловые повреждения (Chan, Deibel and Mittleman, 2007; Cooney and Blackshire, 2006; Kemp et al. , 2010; Petkie et , 2009; Redo-Sanchez , , 2006; Reiten, Hess and Cheville, 2006; Rutz и др., , 2006a; Rutz и др., , 2006b; Stohnik, 2008. and Blackshire, 2008 г., Wang and Zhang, 2004 г., Wietzke et al., 2007 г.; Зимдарс и и др., 2006). ТГц предлагает неинвазивный, бесконтактный, неионизирующий метод оценки состояния композитных деталей и может преодолеть некоторые недостатки других неразрушающих методов, таких как рентген, ультразвук, видеоконтроль, вихревые токи и термографические методы. ТГц спектроскопия во временной области (TDS) была исследована как возможный метод контроля качества полимерных соединений и их композитов с помощью визуализации (Rutz et al. , 2006a; Rutz et al., 2006b). ТГц как в непрерывном (CW), так и в импульсном режимах также изучался как средство оценки повреждения композитов из углеродного волокна (Redo-Sanchez et al. , 2006).

    Система ТГц-визуализации может обеспечить неразрушающий метод визуализации на расстоянии, способный обнаруживать коррозию на металлических поверхностях под затемняющими материалами и дефекты композитных материалов в аэрокосмических конструкциях (Kemp et al. , 2010; Petkie et al. , 2009; Стоик, 2008; Стоик и и др., 2008). В дополнение к более высокому пропусканию, происходящему на самых низких частотах, и более высокому оптическому разрешению на самых высоких частотах, сигнатуры, связанные с дефектами, будут значительно изменяться из-за относительного масштаба длины волны физической структуры дефекта в дополнение к изменениям комплексной диэлектрической проницаемости. как мракобесов, так и дефектов. Некоторые успешные примеры, иллюстрирующие потенциал приложений неразрушающей оценки (NDE), включают продукты компаний Picometrix и Teraview, обе из которых разработали коммерческие системы THz NDE для конкретных приложений (www.piometrix.com/, www.teraview.com/).

    В этой главе будет рассмотрено применение ТГц изображений для аэрокосмических приложений. Внешняя обшивка самолета состоит из тонких (~ миллиметра) листов волокнистых композитов, которые соединены с сотовыми композитами для структурной поддержки. В процессе производства эти тонкие листы могут подвергаться контролю качества с использованием пропускающей ТГц системы, поскольку лист достаточно тонкий для обеспечения ТГц передачи, а оптический путь не перекрыт конструктивными элементами. Передающая система может точно определить длину оптического пути листа, что может быть полезно для определения того, правильно ли отвердевает эпоксидная смола или есть ли участки расслоения. Для проверок после изготовления самолета требуется отражающая терагерцовая геометрия, потому что часто под интересующим слоем находятся структурные компоненты, препятствующие проникновению передаваемой терагерцовой волны. Будут подробно объяснены эксперименты, демонстрирующие полезность обоих этих методов с использованием как импульсных, так и непрерывных ТГц систем.Электронные системы CW имеют некоторые преимущества по сравнению с импульсными системами; а именно их можно сделать более компактными и менее дорогими. Также будут представлены результаты экспериментов в непрерывном терагерцовом диапазоне, которые будут сравнены с экспериментами в импульсном терагерцовом диапазоне. Наконец, глава завершится экспериментальным исследованием, сравнивающим традиционные методы неразрушающей визуализации с системами визуализации ТГц.

    Стабилизаторы

    Определение: Небольшие крылья, которые размещаются впереди или позади крыльев самолета для обеспечения баланса по тангажу и рысканью во время полета.На ракете стабилизаторы также могут называться стабилизаторами.
    Значение: Без стабилизаторов было бы очень трудно или даже невозможно управлять ориентацией самолета или ракеты в полете.
    В ранних попытках достичь планирующего полета использовались только крылья, иногда добавлялось перемещение грузов под крылом, чтобы удерживать крыло в равновесии при движении. При любом заданном угле атаки на крыле есть некоторая точка, в которой силы находятся в равновесии, но это положение, иногда называемое «центром подъемной силы» или «центром давления», смещается вперед или назад в зависимости от угла наклона крыла к поток меняется.Расположение этой точки и ее расстояние от центра масс или тяжести крыла или транспортного средства будут определять его момент тангажа, то есть тенденцию его носовой части двигаться вверх и вниз, вращаясь вокруг центра тяжести. Считается желательным располагать центр подъемной силы позади центра тяжести для положительной устойчивости, то есть для создания естественной тенденции летательного аппарата возвращаться в горизонтальный полет после любого возмущения. Например, в устойчивом самолете увеличение подъемной силы, вызванное порывом ветра, приведет к тому, что самолет повернется носом вниз и автоматически уменьшит свою подъемную силу при коррекции.Из-за этого устойчивый самолет всегда будет иметь тенденцию поворачиваться носом вниз в полете, если этому вращению не противодействует другая сила или момент. Эта коррекция является целью горизонтального стабилизатора.


    Горизонтальные стабилизаторы

    Горизонтальный стабилизатор обычно размещается в задней части или хвостовой части фюзеляжа, что-то вроде хвостового оперения птицы. Это размещение требует, чтобы стабилизатор имел направленную вниз нагрузку или отрицательную подъемную силу, чтобы противодействовать моменту крыла, опускающему нос. Обычный горизонтальный стабилизатор обычно представляет собой небольшое крыло, расположенное в задней части фюзеляжа и установленное под отрицательным углом атаки, так что оно вызывает направленную вниз силу. Стабилизатор обычно оснащен закрылками, известными как рули высоты, которые можно перемещать вверх и вниз, чтобы изменять усилие на стабилизаторе, позволяя пилоту поворачивать нос самолета вверх или вниз по тангажу. Это позволяет контролировать угол атаки крыла и, следовательно, подъемную силу крыла. Когда требуются большие усилия управления, весь стабилизатор спроектирован так, чтобы он мог перемещаться или вращаться вокруг точки поворота, и тогда он известен как стабилизатор или элевон.
    Некоторые авиаконструкторы считают, что горизонтальный стабилизатор должен располагаться перед крылом, там, где он может скорректировать тангаж стабилизированного крыла носом вниз с восходящей силой, тем самым увеличивая грузоподъемность самолета, а не уменьшая ее, как это может случиться с хвостовым стабилизатором. Братья Райт и другие ранние авиаторы использовали эту компоновку в своих примитивных конструкциях, но, как и большинство других, в конечном итоге построили самолеты с горизонтальными стабилизаторами в хвосте.Когда горизонтальный стабилизатор находится перед крылом, он называется уткой. Существуют особые обстоятельства, такие как околозвуковые и сверхзвуковые полеты, когда утки могут иметь преимущества, но большинство анализов показывают, что лучшее место для горизонтального стабилизатора находится рядом с хвостовой частью самолета.

    Вертикальные стабилизаторы

    Вертикальный стабилизатор почти всегда устанавливается над хвостовой частью самолета. Он предназначен для ограничения вращения самолета по рысканию, действуя как своего рода флюгер, подобно перьям на хвостовом конце стрелы.К вертикальному стабилизатору или килю прикреплен руль направления, который действует как закрылок на крылообразном стабилизаторе, чтобы двигаться влево или вправо и создавать силы, которые при желании будут наклонять самолет.
    Вертикальный стабилизатор на большинстве однодвигательных самолетов установлен на фюзеляже под небольшим углом, чтобы противодействовать крутящему моменту двигателя, который заставляет фюзеляж пытаться крениться в направлении, противоположном вращению воздушного винта. Некоторые самолеты имеют два вертикальных стабилизатора, где требуются большие управляющие поверхности или когда при очень больших углах атаки часть стабилизатора может находиться в хвосте фюзеляжа.
    Вертикальные и горизонтальные стабилизаторы размещаются на самолете по-разному, в зависимости от потребностей управления в конструкции. Иногда горизонтальный стабилизатор устанавливается на вертикальный стабилизатор либо вверху в виде Т-образного оперения, либо частично вверх в крестообразной конструкции. Часто вертикальное/горизонтальное расположение оперения диктуется необходимостью управления самолетом в сваливающем состоянии и убедиться, что в этой ситуации вертикальный стабилизатор и руль направления не находятся в кильватере горизонтального стабилизатора, где их полезность будет очень ограничена. .

    Стабилизаторы ракет

    Стабилизаторы ракет часто называют просто стабилизаторами. Эти небольшие крылья устанавливаются в хвостовой части ракеты и часто полностью подвижны и не имеют прикрепленных закрылков. Эти подвижные плавники обеспечивают как баланс или устойчивость в полете, так и контрольные силы, необходимые для маневрирования.

    Wrights разрабатывает автоматический стабилизатор

    К 1905 году Райты разработали практичный самолет, которым впервые мог управлять пилот.Достигнув этой цели, они решили разработать автоматический стабилизатор, который мог бы вести самолет прямо без вмешательства пилота.

    Они добились успеха в своих усилиях и 5 января 1914 года Аэроклуб Америки наградил их престижной наградой Collier Trophy за свое устройство. Награда была отмечена за наиболее значительный вклад в аэронавтику, сделанный в 1913 году.

    К несчастью для Райтов, Лоуренс Сперри публично представил во Франции более технологически совершенное устройство шесть месяцев спустя, 18 июня 1914 года.

    Райт начал свою работу над устройством в секрете где-то после 1905 года. Их идея заключалась в разработке адаптивной системы с обратной связью. При изменении направления курса автоматически применяется мощность для регулировки органов управления самолетом по рысканию, крену и тангажу в зависимости от ситуации, и самолет возвращается к исходному курсу.

    30-фунтовое устройство состояло из маятника и вертикальной лопасти, которые были соединены с источником питания, который приводил в движение серводвигатели. Всякий раз, когда маятник отклонялся от вертикали, активировался контроль искривления крыла, чтобы восстановить баланс рыскания и крена.

    Точно так же горизонтальный флюгер определил стабильность тангажа и активировал управление рулем высоты.

    Первоначальным источником питания был сжатый воздух, затем его заменили аккумулятором, а в финальной версии использовали небольшой ветряк, приводимый в движение ветром.

    Пилот мог отрегулировать флюгер под любым желаемым углом для использования при наборе высоты или спуске. Он также может быть включен или выключен пилотом по желанию.

    Они подали заявку на патент 8 февраля 1908 года, хотя устройство все еще находилось в разработке и еще не проходило летные испытания из-за желания сохранить секретность.

    Райт работал над устройством с перерывами, пока позволяло время. Осенью 1911 года они дошли до того, что решили испытать новый планер в Китти-Хок. Однако также появилось несколько репортеров, поэтому, чтобы сохранить секретность нового устройства, они управляли планером без использования функции автоматического управления.

    Их патент (№ 1 075 555) был выдан 14 октября 1913 года, хотя они еще не провели его летных испытаний.

    Похоже, что Райты не торопились использовать это устройство, пока Гленн Кертисс не выиграл Трофей Коллиера два года подряд в 1911 и 1912 годах.Кертисс получил награду за разработку летающих лодок.

    Орвилл решил, что Кертисс больше не выиграет в 1913 году. Он решил, что будет использовать автоматический стабилизатор, чтобы выиграть приз.

    Осенью 1913 года Орвилл установил стабилизатор на специальный самолет Wright Model E, в котором использовался один толкающий винт. Детали стабилизатора он держал в секрете даже от компании Райт. Он специально ждал до последнего дня года, чтобы полететь за призом.

    Он пригласил судей Аэроклуба в Хаффман-Прери, чтобы они увидели демонстрацию своего нового устройства в холодный снежный день 31 декабря.

    Он поднял воротник пальто, надел очки и ушел. Всего он совершил 17 полетов.

    Его самый зрелищный полет состоял из 7 полных кругов поля с двумя поднятыми руками. Автоматический стабилизатор сохранял тот же угол крена и почти ту же высоту. Он поразил судей и был удостоен премии 5 февраля 1914 года.

    Затем стабилизатор предлагался в качестве опции для продажи флаеров Wright 1910-1911 Model B.

    Однако от него мало толку, потому что 18 июня 1914 года молодой Лоуренс Сперри в рамках большого конкурса по безопасности представил миру совершенно новый тип стабилизатора. Соревнование по безопасности было спонсировано совместно Аэроклубом Франции и французским военным министерством.

    В демонстрационном полете Сперри взлетел с Сены на самолете Curtiss C-2, набрал высоту и полетел обратно вниз по реке.В нужный момент его механик Эмиль Кашен выполз на 7 футов по крылу, когда Сперри убрал руки с органов управления и встал в кабине. Самолет пронесся мимо судей, когда толпа взбесилась.

    Что сделал Сперри, так это адаптировал уравновешивающий механизм, изобретенный его отцом Элмером для противодействия качке кораблей, к самолету. В устройстве использовались два гироскопа, которые выполняли функции маятника и лопастей в устройстве Райта.

    Изобретение представляло собой новую технологию, которая создаст расширенные возможности для применения в будущем.Он, безусловно, сделал это и используется в современных спутниках и космических полетах.

    Быстрое устаревание автоматического стабилизатора было символом того, что происходило и с самолетами Райта.