flyman Админ. спросил 5 лет назад
Широко известно, что для выполнения согласованного поворота необходимо поворачивать руль, а также элероны. Мой вопрос в том, что делать после достижения желаемого угла крена?
В руководстве по полетам на самолете мы читаем:
После создания банка в среде отклоненный поворот, все давление приложенное к элерону может быть расслабленный. Самолет останется в выбранном банке без дальнейшей тенденции к рысканию, так как нет более длинное отклонение элеронов. В результате pres- конечно может также быть ослаблен на педалях руля, и руль позволял обтекать себя с направлением из слипстрима.
Значит ли это, что педали останутся в «сдвинутом» положении в результате того, что руль останется слегка повернутым?
Мне также интересно, как это имитируется в симуляторах (я использую FlightGear), поскольку все (даже дорогие) педали симулятора возвращаются в «нулевое» положение?
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Когда вы отклоняете элероны, вы увеличиваете подъемную силу с одной стороны крыла и уменьшаете ее с другой. Это вызывает параллельное увеличение локального индуцированного сопротивления, где подъемная сила увеличивается, и наоборот. Следствием этого является момент рыскания, который необходимо скорректировать с отклонением руля.
Как только ваши элероны нейтральны, этот момент рыскания уходит, но теперь ваш самолет находится в постоянном движении рыскания, которое увеличивает скорость полета на внешнем крыле и размахивает хвостом, поэтому ваш вертикальный хвост видит некоторое боковое скольжение, даже если ваш шар центрирован. Разница в воздушной скорости между внутренним и внешним крылом вызывает некоторый дифференциал сопротивления трения, который пытается вытащить самолет из движения рыскания. В зависимости от тенденции руля следовать за боковым скольжением, вам понадобится некоторое давление, чтобы поддерживать движение рыскания.
Трудно быть более конкретным, потому что детали зависят от конкретного самолета.
В большинстве самолетов, на которых я летал, вам также нужно держать некоторое отклонение элеронов, чтобы поддерживать постоянный угол крена. Вот два эффекта, которые идут друг против друга, поэтому снова детали зависят от конкретного самолета. Один эффект вызван разницей скоростей полета, которая вызывает разницу в подъемной силе между внутренним и внешним крылом. Чтобы исправить это, нужно отклонить Элерон от берега. Другой эффект обусловлен различными центробежными силами масс внутреннего и внешнего крыла. Все крыло движется с одинаковой угловой скоростью, но центробежное ускорение является произведением квадрата угловой скорости и радиуса вашего движения. Поскольку внешнее крыло летит на большем радиусе, чем внутреннее крыло, массы крыла будут пытаться вытащить уровень самолета. Это требует отклонения элерона в банк. Если Вам ПОВЕЗЕТ, оба эффекта отменяют друг друга, но обычно они этого не делают.
flymanПервоначально мой вопрос был о некоторых легких самолетах (например, Cessna 172). Для этого самолета совершенно ясно, как воздушный поток может «сдвигать» педали во время уже установленного поворота через струны, идущие к самому рулю. Но как насчет сказать B777? Является ли воздушный поток достаточно сильным, чтобы переопределить гидравлику, которая удерживает руль в «прямом» положении после того, как пилот возвращает педали в нейтральное положение и отпускает на них какое-либо давление?
@Эпицентр деятельности: нет, на самолете с гидровлическим возбуждением приводы конструкцией достаточно сильны для того чтобы держать рулем направления на любом положении внутри габарит (полное отклонение до vA, 1/3 отклонений на vD).
@PeterKämpf: разве педали не имеют обратной связи? Я верю в это. Я не знаю, как добавляется команда Yaw damper.
@PeterKämpf: также обратите внимание, что нет конструкций FBW, где сила создавалась бы исключительно пружинами, а положение элемента управления соответствовало положению поверхности управления. Бортовая ручка Airbus подпружинена, но ее смещение соответствует тангажу и скорости крена самолета, а не положению поверхностей. А Boeing FBW имитирует механическую связь.
Для чего это может стоить, в самолетах 747-100 и -200, в рабочем режиме со всеми работающими двигателями, вы снимаете ноги с педалей руля после взлета и не возвращаете их до короткого финала. Амортизатор рыскания обрабатывает (конечно, с помощью гидравлики) все неблагоприятные рыскания, включая любые в устойчивом банке.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
В качестве примера рассмотрим автоматическую систему управления полетом (AFCS) A7-E. A7-E-это легкий штурмовик Вьетнамской эпохи, который был развернут до замены F-18. Я подозреваю, что система, используемая для поддержания скоординированного полета, не сильно изменилась с тех пор.
AFCS-3-осевой автопилот с контрольным увеличением. Оно включает автоматическую отделку тангажа, контроль отказа, с автоматическими разъединением и предупреждением. Есть 8 режимов работы:
- Стабилизация рыскания
- Контроль увеличения
- Удержание позиции
- Удержание курса
- Выбор заголовка
- Высота трюма
- Автоматическая посадочная система носителя
- Наземная управляемая бомбардировка
Для работы АФК требовалась как электрическая, так и гидравлическая мощность.
Режим стабилизации рыскания обеспечивал скоординированные повороты с Элерон-рулевой связью и обеспечивал обшивку руля до 5 градусов в любом направлении. Согласованный поворот был автоматическим, без участия пилота. Компьютер рыскания получил сигнал от бокового акселерометра, и движение педалей руля поставило этот сигнал на удержание. Как уже отмечалось ранее, в воздухе вы держали ноги подальше от педалей. Пилот может включать и выключать режим стабилизации рыскания.
Я пошел на техническое обслуживание, чтобы прочитать журнал технического обслуживания самолета. У меня был катер, и я направлялся на полетную палубу. Это из моей памяти более 30 лет назад, но, тем не менее, это довольно точно. Там были розовые и желтые карточки. Розовые накладки были проблемами обслуживания, которые сбили самолет в какой-то момент. Я бы прочитал их, чтобы получить общее представление о проблемах, повторяющихся и других. Желтые листовки были: «Эй, следите за этим. Мы не сбили самолет, но …..»
Миссия включала в себя необычные позы и низкую скорость полета, обычную при воздушно-боевом маневрировании. Я просмотрел журнал и заметил, что у AFCS был желтый лист, и заявил, что система инициировала резкие входы управления рулем в точке в предыдущем полете. Это было желтым, потому что обслуживание не смогло воспроизвести проблему. Я не соединял точки, хотя, возможно, вы это и сделали.
Я не слишком много думал о желтом листе, потому что у меня никогда не было проблем с системой AFCS. Кроме того, он был автоматическим, и поэтому я редко взаимодействовал с ним, за исключением нажатия переключателя, который его включал.
В собачьей драке я оказался на спине со скоростью 0 на высоте около 20 000 футов. AFCS непреднамеренно командовал резким вводом руля. Улетевший самолет, с входом рыскания, являются условиями, необходимыми для вращения.
И спина я сделал.
Стабилизация рыскания AFCS отлично подходит для того, чтобы позволить пилоту сосредоточиться на других задачах, кроме как смотреть на стрелку поворота, например, искать врага на 6. Однако всегда нужно помнить, что автоматические системы часто умны наполовину.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Сколько руль ввода вам нужно во время поворота зависит от самолета. Пока мяч находится вне центра, на самолете есть боковая сила, потому что он не идет в направлении, в котором он направлен, и есть боковая составляющая относительного ветра, действующего на фюзеляж. Для некоторых самолетов, немного руля будет необходимо на протяжении всего поворота; для других, руль необходим, как поворот инициируется, но вход руля может быть ослаблен, пока вы не выкатитесь из поворота, когда вам может понадобиться немного противоположного руля.
Что касается центрирования педалей руля, я думаю, что педали на большинстве самолетов будут иметь тенденцию центрироваться из-за аэродинамических сил на руле. Когда самолет стоит неподвижно на земле, педали могут оставаться на месте. Многие самолеты используют педали руля, чтобы управлять носовым колесом (которое обычно настраивается на заклинатель), заставляя педаль чувствовать себя несколько изменчивой, в зависимости от того, находится ли самолет на земле или в воздухе, и как быстро он рулит или летает.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Старый вопрос, но относящийся к новым читателям. Это вопрос, который вы задаете тому, кто действительно летал на интересующем Вас типе самолета. Нет общего правила из-за различий в конструкции крыла и хвоста.
Высокий двугранный самолет крыла будет нуждаться в значительных входах руля и элерона при повороте,но низкое крыло типа «warbird» предназначено для полета правой стороной вверх, перевернуто, на боку и т. д. имеет гораздо меньше встроенных «выпрямляющих» свойств и там будет гораздо легче удерживать банк при прокатке, отсюда и термин «банк и янки» (лифт).
Руль, как правило, помогает координировать поворот, так как более быстрое внешнее крыло имеет больше сопротивления.Но снова дизайн вступает в игру. Вертикальная область хвоста поможет рыскать самолет в поворот с или без дополнительного руля. Так можно «проскочить поворот» самолета, как это делают авиалайнеры.
Что касается рулей «оставаясь в сдвинутом положении», поверьте мне, вы будете перемещать их, если самолет не будет делать то, что вы хотите.
Таким образом, руль, как и все элементы управления, есть, если вам это нужно. Так работают квалифицированные инструкторы.Возьмите урок в вашем типе, это будет хорошо стоит инвестиций.
Шаг на мяч! (Поднимитесь и попробуйте маневр, обращая внимание на мяч на своем координаторе хода. Если мяч остается в центре, оставьте руль, где бы он ни находился. Если мяч находится справа или слева, примените правый или левый руль Соответственно. Только сделайте это с безопасной высоты и после очистки области, и не держите голову внутри кабины слишком долго, не делая надлежащего визуального сканирования снаружи!
Вот интересное чтение (но далеко за рамками и уровнем вопроса): aviation.stackexchange.com/questions/31440/…
Ноги не настолько чувствительны к положению. В первом приближении, имея педали руля сами по центру с пружинами прекрасно подходит для тренажера. Руль будет иметь тенденцию только к очень небольшому смещению во время поворота руля, так как вертикальное ребро имеет тенденцию обтекать себя воздушным потоком.
Я не уверен, что согласен с утверждением, что самолет останется в повороте с нейтральным элероном; я ожидал бы, что любой планер, предназначенный для «положительной стабильности», будет иметь тенденцию выкатываться из поворота самостоятельно, если только медленно. Для поддержания поворота требуется хотя бы некоторое управляющее усилие.