flyman Админ. спросил 5 лет назад
Современные коммерческие самолеты используют стабилизатор для обрезки вместо накладок. Каковы преимущества и недостатки этого выбора дизайна?
У Aileron trim и Rudder trim эволюционировали аналогичным образом, чтобы переместить всю поверхность управления, а не вкладки Aileron / rudder trim?
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Уравновешивание использовано для того чтобы нул усилия ручки на пожеланном условии полета, и с малыми, медленными предыдущими самолетами, регулируемая весна где-то вдоль кабелей управления сделала бы. Когда скорость увеличила, платы уравновешивания были введены, потому что их усилие уравновешивания идет вверх и вниз с динамическим давлением, тогда как весна всегда создавала бы такую же силу. Это потребует повторной регулировки при каждом изменении скорости.
С увеличением размера и скорости самолетов ручное управление потребовало все более сложных средств уменьшения силы (выступы Флетнера, пружинные выступы), а относительная длина хорды всех движущихся поверхностей уменьшилась, чтобы обеспечить больший контроль с меньшей силой. Момент вокруг шарнира управляющей поверхности увеличивается с квадратом хорды, но изменение подъемной силы для данного угла отклонения увеличивается только с квадратным корнем хорды.
Параллельно увеличились нагрузки на крыло, что потребовало наличия подъемных устройств для снижения скоростей взлета и посадки. Они добавляют большой подъем в задней части крыла, создавая сильный момент носа вниз, и теперь простого отклонения управления не хватит, чтобы обрезать самолет. Уменьшенная длина хорды означала, что для обрезки потребовались бы высокие углы отклонения, достигающие далеко в область углов отклонения со снижающейся эффективностью. То есть, когда появились регулируемые стабилизаторы: изменение отделки со всеми конфигурациями было просто слишком большим, чтобы быть покрытым только лифтом.
Трансзвуковой полет был следующим, и здесь регулируемое падение хвоста имеет решающее значение для обрезки самолета через переход от дозвукового к сверхзвуковому полету. Разрыв контура от отклоненного лифта может вызвать удары, которые могут привести к реверсированию лифта. Динамические давления реактивного полета положили конец ручному управлению — последними известными примерами стали Канберра или Dash-8 (прототип Boeing 707). Теперь гидравлические приводы были использованы, но все же имеет смысл использовать аэродинамические средства для уменьшения сил управления, потому что размер и требования к мощности приводов могут быть уменьшены с умным уменьшением шарнирного момента. Триммеры первоначально перемещались по кабелям, но вскоре они использовали электрические приводы.
Поскольку руль и элероны не затрагиваются при развертывании устройств высокого подъема (закрылки Фаулера, щелевые закрылки), они по-прежнему используют простые триммеры. Новейшие разработки электрические приводы поверхности управления, которые могут помочь сохранить массу и избежать грязной гидравлики. RQ-4 использует электрические приводы потому что гидровлическая жидкость должна быть нагнетена непрерывно через линии для того чтобы держать ее теплой достаточно на большой высоте operating. Только шасси все еще использует гидравлику для втягивания.
flymanЯ бы сказал, что именно widebody положил истинный конец ручному управлению-DC-9s (вплоть до последнего b712, который скатился с линий) по-прежнему имеет ручное управление кабелем и вкладками для большинства вещей…согласился, что вам нужен подвижный хвостовой план какого-то аромата для трансзвукового полета.
@UnrecognizedFallingObject … но я уверен, что они увеличили элероны. Настоящее искусство заключается в конструировании элеронов таким образом, чтобы не требовалось умножения силы. Это было то, что я имел в виду с «ручным управлением», но, конечно, вы правы, усиленное ручное управление по-прежнему является ручным управлением.
элероны DC-9 аэродинамически форсированы, но не требуют гидравлического повышения.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Одной из причин перемещения всей поверхности для обрезки является эффективность. Отклонение подъемников или вкладок обрезки создает больше сопротивления, чем регулировка всей поверхности. Поверхности управления более аэродинамические без отклонения платы отделки.
Лифт является основной поверхностью, необходимой для обрезки самолета. Это связано с тем, что такие вещи, как топливо и полезная нагрузка, влияют на центр тяжести (CG), а лифт обрезается, чтобы сбалансировать самолет. В дополнение к этому, внешние нагрузки на самолет изменяются на протяжении всего полета от таких вещей, как настройки тяги и подъем и перетаскивание с крыла. Различные скорости полета и выдвижения закрылков, скоростные тормоза, шасси и т.д., также повлияет на баланс самолета.
Баланс слева и справа-это меньшая проблема, и ее можно решить, изменив баланс топлива между баками. Аэродинамические силы имеют тенденцию стабилизировать самолет в рыскании, поэтому обрезка в рыскании действительно является проблемой только в редких случаях. Настройки руля или тяги можно использовать для настройки по мере необходимости.
Еще одна причина-конструкция самолета. Горизонтальный стабилизатор имеет гораздо меньшую нагрузку на него, чем крылья. Возможность перемещения хвостовой поверхности добавляет вес и сложность конструкции, и это было бы гораздо более сложной задачей с крылом. Преимущества эффективности делают этот дизайн выполнимым для горизонтального стабилизатора, но нет достаточных веских причин двинуть вертикальный стабилизатор или крылья для того чтобы оправдать цены.
Самолеты, которые фактически используют всю поверхность стабилизатора для управления, находятся в другой ситуации. Это, как правило, военные самолеты, которые должны поддерживать высокую маневренность, особенно при очень низких или очень высоких скоростях полета (см. Этот вопрос ). Эти самолеты также, как правило, меньше, поэтому перемещение меньшей поверхности является менее сложной задачей.
Отклонения щитка до 10° не увеличивают сопротивление, а добавляют развал. Это увеличивает максимальные и минимальные коэффициенты подъема закрылков руля, что в моих глазах делает его аэродинамически лучше, чем полная поверхность полета: она может быть меньше. Ничто не уменьшает сопротивление, как меньше площади поверхности.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Триммеры позволяют пилоту легче перемещать поверхность управления. Это лифты, которые на самом деле влияют на отношение самолета.
Полностью двигая кабель дает больше контроля над ориентацией сравненной к как раз контрольной поверхности. Они также учитывают больше контроля в стойле и трансзвуковых условиях (во время разъединения подачи) потому что пилот может контролировать передний край.
Не все триммеры уменьшают усилия управления. Возьмите лифт катаны DV-20: он движется так, что силы управления увеличиваются.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Преимущества полностью движущихся поверхностей включают:1. Меньше сопротивления2. Большие полномочия
К недостаткам можно отнести:1. Поверхность управления может заглохнуть.2. Требуется переместить структуру и больше силы для перемещения.
«вся поверхность» обычно используется для всего движущегося хвостового (или слуха) самолета, который имеет сверхзвуковой самолет, где поверхность движется как единое целое . Пока уравновешивание используя передвижной стабилизатор (по мере того как большинств авиалайнеры имеют) середины поверхность все еще составлено 2 частей и оба двигают независимо.