+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Основные органы управления самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

0

Управление полетом (самолет) — frwiki.wiki

Органы управления самолетом включают в себя все устройства в кабине и механические, гидравлические или электрические соединения, которые позволяют воздействовать на поверхности управления . Рычаги управления двигателем, системы помощи пилоту и автоматика пилотирования являются частью этого.

Классическая конфигурация ярма-руля направления, действующая на элероны, руль высоты и руль направления, присутствует на моноплане Blériot VIII, разработанном в 1908 году Луи Блерио  ; он остается актуальным (2017 г.) на подавляющем большинстве находящихся в эксплуатации воздушных судов. Компьютерное управление заменяет его только на новейших авиалайнерах и на самых эффективных военных самолетах.

Резюме

  • 1 Пилотные органы управления
    • 1.1 Основные команды
    • 1.2 Вторичные элементы управления
  • 2 Системы управления полетом
    • 2.1 Механика
    • 2.2 Гидромеханический
      • 2.
        2.1 Восстановление сил
      • 2.2.2 Шейкер для палочек
    • 2.3 Электрооборудование
  • 3 Статьи по теме
    • 3.1 Управление полетом
    • 3.2 Руль
      • 3.2.1 Главный
      • 3.2.2 Вторичный
      • 3.2.3 Системы
  • 4 ссылки
    • 4.1 Примечания
    • 4.2 Библиография
  • 5 Внешние ссылки

Пилотные органы управления

Основные команды

Типичная конфигурация основных органов управления полетом самолета

В классической конфигурации основными командами пилотирования обычно являются:

  • ручка (просторечии называется джойстик), A рулевого колеса или руль , который действует на ребрах посредством правого левого бокового перемещения или вращения и который действует на лифте путем прямого обратного движения;
  • руля направления , которая действует на руле  ;
  • дроссельная заслонка , которая действует на мощности двигателя.

Ручка обычно прикреплена к полу кабины и действует во всех направлениях (вперед-назад / вправо-влево и комбинация этих двух движений). Рулевое колесо или руль используются в режиме вращения и тяги-толкания; Чаще всего его устанавливают на стойке, возможно, смещенной в сторону или за приборной панелью, чтобы обеспечить доступ к сиденью.

Blériot VIII в Исси-ле-Мулино , первый самолет, оснащенный средствами управления полетом в так называемой «классической» конфигурации.

Наиболее распространенная схема управления полетом была предложена пионерами авиации, такими как Роберт Эсно-Пелтери, и использовалась Луи Блерио на своем моноплане Blériot VIII в г.затем на Blériot XI вдля перехода через Ла-Манш. Этой компоновке учили в течение нескольких десятилетий в руководствах по летной эксплуатации, таких как «Рукоятка и руль направления» 1944 г.

Эта компоновка до сих пор используется, даже когда самолет использует нетрадиционные поверхности управления (например, V-образное хвостовое оперение), чтобы избежать риска путаницы .

На старых самолетах или в настоящее время на легких самолетах органы управления соединены с поверхностями управления кабелями. Увеличение массы и скорости приводит к увеличению усилий по управлению и необходимости системы помощи. Электрические средства управления и, тем более, компьютеризированные средства управления теперь заменяют эти средства управления на высокопроизводительных гражданских или военных самолетах. И наоборот, на моторизованных сверхлегких самолетах пилот иногда воздействует непосредственно на органы управления с помощью рычажно-стержневой системы.

Вторичные команды

Колесо управления дифферентом лифта на Cessna 172.

Вторичные органы управления часто добавляются к основным средствам управления полетом. Компенсаторы позволяют облегчить нагрузку на пилота, позволяя ему регулировать положение самолета в соответствии с изменениями положения центра тяжести (полезная нагрузка, расход топлива) или поддерживать самолет в режиме набора высоты или снижения в течение значительного периода времени. времени. Триммер руля высоты является относительно распространенным, в том числе на легких самолетах, триммеры элеронов и руля направления используются на более крупных самолетах. Компенсаторы чаще всего управляются колесом рулетки.

В то время как легкие самолеты имеют взлетную или посадочную скорость порядка половины их крейсерской скорости, передаточное число реактивных авиалайнеров или военных боевых самолетов составляет порядка 4. см. Подробнее. Поэтому эти самолеты оснащены закрылками, воздействующими на лобовое сопротивление или подъемную силу, такими как воздушные тормоза , интерцепторы , закрылки с большой подъемной силой .

 Электрические элементы управления и компьютерные элементы управления также позволяют использовать одну и ту же панель управления для нескольких функций. Самые эффективные самолеты могут быть оснащены такими управляющими поверхностями, как флапероны, чемодан, состоящий из закрылка и элерона, причем поверхность управления может выполнять эти две функции.

Системы управления полетом

Механика

Тросы управления рысканием и тангажем на deHavilland DH 82A Tiger Moth. В отличие от большинства самолетов тросы и рычаги находятся на внешней стороне фюзеляжа и крыльев и особенно хорошо видны.

Механическая связь между органами управления полетом и поверхностями управления является основным методом, используемым на самолетах. Пилот непосредственно ощущает аэродинамические силы, приложенные к рулевым поверхностям, что больше невозможно для высоких скоростей и тяжелых самолетов. Остается актуальным (2017 г.) на легкой авиации. Движение органов управления передается на поверхности управления через тросы на шкивах, действующих на рычаги. Они растягиваются винтовой гильзой.

Увеличение размера и скорости некоторых самолетов привело к увеличению нагрузки на органы управления. Были разработаны различные решения, в первую очередь чисто механические, такие как использование шестерен на самолетах, таких как Fokker 50.

Аэродинамический компенсатор снижает усилие, необходимое для перемещения руля направления.

Другое решение — использование закрылка Флеттнера  (de) , типа компенсатора, позволяющего уменьшить аэродинамические силы на руле направления. Затем трос управления воздействует на заслонку, расположенную на руле направления, которое необходимо переместить. Это решение использовалось на авиалайнерах до первых самолетов.

Гидромеханический

По мере того, как механические системы становились все более и более сложными, следующим шагом стала помощь в пилотировании с помощью гидравлических систем. Эти системы сначала ограничивались уменьшением усилий по управлению при сохранении определенной степени обратной связи.

Гидромеханическая система управления полетом состоит из двух частей:

  • Механическая система, аналогичная предыдущей, которая воздействует на клапаны гидравлической системы.
  • Гидравлическая система, состоящая из резервуаров, насосов, трубопроводов, клапанов и исполнительных механизмов ( сервоприводов ).
    Давление, создаваемое насосами, преобразуется в движение приводами и регулируется клапанами.

Действие пилота на органы управления приводит к открытию соответствующего сервоклапана. Движение руля направления контролируется и закрывает сервоклапан, когда достигается желаемое движение.

Возмещение усилий

С чисто механическими системами управления пилот напрямую ощущает силы, действующие на поверхности управления. Системы помощи и, тем более, полностью гидравлические системы не позволяют пилоту оценивать аэродинамические силы, действующие на руль направления. Чтобы пилот не давал чрезмерных приказов, которые могли привести к повреждению рулевых поверхностей, производители разработали системы восстановления сил, имитирующие увеличение сил на органах управления в зависимости от скорости.

Шейкер рукава

С механическими системами пилот может осознавать риск сваливания. В самолетах, оборудованных гидравлическими системами, иногда имеется вибростенд  (в) , предупреждающий водителя об опасности.

Электрический

Эти приводы гидравлические поршни могут быть заменены на серво электрический. Эти системы особенно полезны на военных самолетах, где гидравлические цепи более чувствительны к повреждениям, чем электрические цепи, и в меньшей степени на авиалайнерах, где электрогидравлические приводы по-прежнему позволяют снизить вес, даже если тенденция к компьютеризации органов управления идет рука об руку. в ногу с полностью электрической тенденцией

С другой стороны, механическая передача команд между пилотом и рулями все чаще заменяется электроникой: мы говорим об электрическом управлении полетом ( fly-by-wire ).

Следующим шагом могло бы стать появление волоконно-оптических систем , преимуществом которых является нечувствительность к электромагнитным полям.

Статьи по Теме

Управление полетом

  • Полет на самолете
  • Ручка
  • Спряжение команд
  • Руки на ручке и джойстике
  • Мини-рукав
  • Разбрасыватель
  • Автопилот
  • Управление полетом вертолета

Рули

Основной
  • Управляет
  • Элерон
  • Лифт
Вторичный
  • Скоростной плавник
  • Компенсатор
  • Элевон
  • Устройство высокого подъема
  • Удлинение передней кромки
  • Воздушный тормоз
  • Спойлер
Системы
  • Сервопривод

Рекомендации

Заметки

  1. ↑ Вольфганг Лангевиче, Рукоятка и руль направления, искусство пилотирования , Париж, Éditions de la Paix,, 450  с.
  2. (in)
    Том Крауч , Блерио XI, История классического самолета , Smithsonian Institution Press,, 21 и 22  стр. ( ISBN  0-87474-345-1 )

Библиография

  • Отчет USAF И НАТО ERO-TR-015 AC / 323 / (HFM-015) / TP-1 (2001).

Внешние ссылки

  • Кабина Airbus A380 .
  • «  Кабина Airbus A380 — панорама на 360 градусов  » ( Архив • Wikiwix • Archive.is • Google • Что делать? ) (Последнее посещение — 10 июля 2017 г. )
  • Приземление: Том Такер » Разработка двигателя управляемого самолета в НАСА Драйден»

<img src=»//fr. wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Система управления ЛА — презентация на Slide-Share.ru 🎓

1

Первый слайд презентации: Система управления ЛА

Назначение Требования предъявляемые к системе управления Состав системы управления Прямая система управления Непрямая система управления Средства, облегчающие управление самолетом Управление механизацией крыла и реактивные органы управления

Изображение слайда

2

Слайд 2

Еще в период проектирования К-7 стало ясно, что летчику будет трудно управлять столь большим самолетом из-за возникновения огромных сил, действующих на рули. Первоначально для уменьшения нагрузки в системе управления самолетом К. А. Калинин предложил очень перспективное решение, нашедшее затем в авиации самое широкое применение — установить на самолете электроусилители (бустеры). Был заключен договор с одним московским электротехническим институтом, который обязался изготовить новую систему. Но с заданием разработчики не справились, и поэтому пришлось снабдить рули и элероны К-7 серворулями, вынесенными на легких балочках. Теоретические работы по вопросам управления тяжелым самолетом с помощью серворулей решила группа аэродинамиков во главе с Н. Ф. Фрейманом. В аэродинамической трубе ЦАГИ было совершено более 300 продувок, а в 1932 году серворули испытали в воздухе на переоборудованном в летающую лабораторию самолете К-5. Действовали они безукоризненно, и их рекомендовали для установки на К-7.

Изображение слайда

3

Слайд 3: Система управления ЛА

Управление самолетом—это процесс изменения сил и моментов, необходимых для полета по заданной траектории. Управлять самолетом можно за счет: изменения ц.м. ; изменения аэродинамической силы; изменения вектора тяги дв.

Изображение слайда

4

Слайд 4: Система управления ЛА

Изображение слайда

5

Слайд 5: Система управления ЛА требования :

плавное возрастание усилий на рычагах и направление этих усилий в сторону, противоположную движению рычагов (для истребителей на ручке управления рулем высоты это усилие не должно превышать: на посадке — 2,0 кг, на пикировании при нормальной центровке и балансировке самолета триммерами — 4—9 кг. ) высокая эксплуатационная надежность; обеспечение полета на всех требуемых полетных и посадочных режимах; удобство размещения в кабине и возможность регулирования педалей; минимальные трение и люфты в сочленениях проводки, незначительный износ трущихся пар (Трение в сочленениях и направляющих проводки управления должно быть минимальным и не превышать: в проводке к элеронам—0,5 кг, в проводке к рулю высоты—1,0 кг и в проводке к рулю направления — 2,5 кг. ) минимальная масса при достаточной прочности. Проводка управления не должна иметь резонансных колебаний. Деформация планера самолета не должна отражаться на работе управления и вызывать его заедания. Управление должно обладать повышенной боевой живучестью.

Изображение слайда

6

Слайд 6: Система управления ЛА

Управление самолетом разделяется на основное и дополнительное, или вспомогательное. Основное управление включает в себя управление рулями и элеронами. Дополнительное, или вспомогательное, управление включает в себя управление триммерами, механизацией крыла, шасси и другими агрегатами самолета и двигателя.

Изображение слайда

7

Слайд 7: Система управления Прямая система управления

Схема управления самолетом, состоящая из командных рычагов, органов управления и проводки, непосредственно связывающей рычаги с органами управления, называется прямой. Прямая схема управления применима лишь в том случае, когда для отклонения органов управления достаточно одной мускульной энергии летчика. Усилия летчика могут быть достаточными для управления самолетом на сравнительно небольших скоростях полета и при относительно малой площади рулевых поверхностей. В этих случаях силы, возникающие на рулевых поверхностях, невелики и легко преодолеваются летчиком. На больших скоростях полета резко возрастают усилия на органы управления и возникает необходимость применения в системе управления средств, облегчающих летчику процесс управления самолетом.

Изображение слайда

8

Слайд 8: Система управления ЛА

Схема управления самолетом, включающая в проводку специальные агрегаты (гидроусилители), имеющие автономное питание и облегчающие процесс управления, называется непрямой.

Изображение слайда

9

Слайд 9: Система управления ЛА Состав

Система управления состоит из командных рычагов, органов управления, проводки. К командным рычагам относятся: ручка или штурвал (ручное управление) педали (ножное управление).

Изображение слайда

10

Слайд 10: Система управления ЛА Состав

Изображение слайда

11

Слайд 11: Система управления ЛА Состав

Изображение слайда

12

Слайд 12: Система управления ЛА Состав

Система управления состоит из командных рычагов, органов управления, проводки. Органами управления являются устройства, обеспечивающие изменение сил и моментов для управления полетом. Они разделяются на аэродинамические и реактивные.

Изображение слайда

13

Слайд 13

Изображение слайда

14

Слайд 14: Система управления ЛА

К аэродинамическим органам управления принадлежат рулевые поверхности: руль высоты, руль направления и элероны, или интерцепторы.

Изображение слайда

15

Слайд 15: Система управления ЛА Состав

Для повышения эффективности управления на современных скоростных самолетах вместо руля высоты и руля направления часто устанавливают цельноповоротное горизонтальное и вертикальное оперение (управляемый стабилизатор и киль).

Изображение слайда

16

Слайд 16: Система управления ЛА Состав

— ЭЛЕРОНЫ (франц. а ll е r о n, уменьшит, от а ll е—крыло)—аэродинамич. органы управления движением крена. Э. — подвижные части крыла, располагаемые обычно в его концевых частях и отклоняемые одновременно в противоположные стороны. Отклонение Э. в противоположные стороны приводит к тому, что приращения подъёмной силы на правой и левой половинах крыла направлены в противоположные стороны, в результате чего возникает аэродинамич. момент, вращающий ЛА в сторону поднятого Э.

Изображение слайда

17

Слайд 17

Изображение слайда

18

Слайд 18

По виду в поперечном сечении различают нормальные, щелевые и подвесные Э. Конструкция Э. сходна с конструкцией Крыла. Для увеличения подъёмной силы крыла на взлёте и посадке используют одновременное отклонение Э. на положит, углы (т. н. «зависающие» Э.). Система управления ЛА Состав

Изображение слайда

19

Слайд 19: Система управления ЛА Органы управления

Изображение слайда

20

Слайд 20: Система управления ЛА Органы управления

ФЛАПЕРОН (английское flaperon, от flap — закрылок и (эле)рон), аэродинамический орган управления летательным аппаратом, выполняющий функции элерона и (или) закрылка. Конструкция флаперона подобна конструкции крыла. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%BD%D1%8B

Изображение слайда

21

Слайд 21: Система управления ЛА Органы управления

Изображение слайда

22

Слайд 22: Система управления ЛА Органы управления

ЭЛЕВОНЫ — органы управления и балансировки самолёта, сочетающие в себе ф-ции руля высоты и элеронов. Располагаются вдоль задней кромки крыла и используются, как правило, на самолётах аэродинамических схем «бесхвостка» и «утка». Э. при отклонении на правой и левой консолях крыла на одинаковые углы и в одну сторону работают как орган управления продольным движением и продольной балансировки, при отклонении справа и слева на равные углы, но в противоположные стороны выполняют ф-ции органа управления креном, отклонением правого и левого Э. на разные углы управляют одновременно продольным и боковым движением.

Изображение слайда

23

Слайд 23

У некоторых самолетов, например, МиГ-23, интерцепторы (наряду с дифференциально отклоняемым стабилизатором) являются главным органом управления по крену

Изображение слайда

24

Слайд 24: Система управления ЛА Состав

Изображение слайда

25

Слайд 25: Система управления ЛА

Изображение слайда

26

Слайд 26: Система управления ЛА проводка

Изображение слайда

27

Слайд 27: Фарман 16 сброс бомбы

Изображение слайда

28

Слайд 28: Система управления ЛА

Жесткая проводка обладает следующими достоинствами : имеет малое трение в сочленениях; имеет малые деформации и люфты, что повышает чувствительность управления; обладает высокой эксплуата­ционной надежностью и боевой живучестью. К недостаткам можно отнести большую массу проводки и габариты. Жесткая проводка состоит из тяг и качалок.

Изображение слайда

29

Слайд 29: Система управления ЛА

Основным конструктивным элементом жесткой проводки являются тяги, изготовляемые из алюминиевых или из других сплавов. Во избежание разрушения тяг от вибраций длина их между опорами не превышает обычно 2 м. На концах тяги имеют наконечники для соединения их одна с другой и с качалками. С помощью качалок тяги крепятся к конструкции планера (поддерживающие качалки) и изменяют направление передачи усилий (направляющие качалки).

Изображение слайда

30

Слайд 30: Система управления ЛА проводка

Гибкая проводка управления может быть механической (тросовой) или электрической. Тросовая проводка имеет малую массу, легко монтируется и восстанавливается в случае повреждений.

Изображение слайда

31

Слайд 31: Система управления ЛА проводка

Тросовая проводка имеет много недостатков: обладает низкой эксплуатационной надежностью и боевой живучестью; в процессе эксплуатации из-за повышенного трения в местах перегибов тросы перетираются; тонкие тросы легко перебиваются осколками снарядов и боевых частей ракет; значительные упругие и температурные деформации снижают чувствительность управления; требует не менее двойной проводки, так как трос работает только на растяжение. Поэтому тросовая проводка применяется сравнительно редко, в основном на легких не скоростных самолетах.

Изображение слайда

32

Слайд 32: Система управления ЛА Средства, облегчающие управление самолетом

Бустер представляет собой гидравлическую следящую систему и состоит из исполнительного механизма (силового цилиндра), следящего элемента (золотника) и кинематической связи между ними. В процессе управления летчик воздействует на золотник 1, который, перемещаясь, открывает через один из каналов а или б доступ гидросмеси под давлением в одну из полостей силового цилиндра 2 и соединяет одновременно через те же каналы другую полость цилиндра со сливом. Под действием разности давлений поршень 3 силового цилиндра начинает перемещаться и через тяги проводки отклоняет рулевую поверхность. Каждому положению тяги управления золотником, а следовательно, и ручки управления самолетом, связанной с ним, соответствует определенное положение исполнительного поршня.

Изображение слайда

33

Слайд 33: Система управления ЛА Средства, облегчающие управление самолетом

Если основная часть момента относительно оси вращения рулевой поверхности (шарнирного момента) воспринимается гидроусилителем и некоторая его доля воспринимается летчиком, то такая система называется обратимой, т. е. имеющей обратную связь. Усилия, передающиеся на ручку управления и педали, увеличиваются с увеличением угла отклонения рулей и ростом скорости полета. Поэтому обратимая система включения гидроусилителя практически применима только на дозвуковых самолетах.

Изображение слайда

34

Слайд 34: Система управления ЛА Средства, облегчающие управление самолетом

В настоящее время для скоростных самолетов применяют необратимую систему включения гидроусилителя. При необратимой системе включения гидроусилитель полностью воспринимает на себя усилия, возникающие в проводке от шарнирных моментов на органах управления. На командные рычаги управления никаких усилий со стороны органов управления не передается. Средства, облегчающие управление самолетом

Изображение слайда

35

Слайд 35: Система управления ЛА Средства, облегчающие управление самолетом

Для получения привычных для летчика нагрузок в зависимости от изменения положения командных рычагов управления в необратимую систему управления вводят специальные устройства — загрузочные механизмы. Простейший загрузочный механизм, полностью имитирующий нагрузки на рычагах управления при различных режимах полета, представляет собой пружину, работающую на растяжение-сжатие. Таким образом, при отклонении рычагов управления летчик преодолевает не усилие от шарнирного момента на рулевой поверхности, а усилие сжатия или растяжения пружины загрузочного механизма.

Изображение слайда

36

Слайд 36: Система управления ЛА Средства, облегчающие управление самолетом

Для имитации изменений усилий на ручке при изменении ско­рости и высоты полета в систему управления включают дополни­тельный загрузочный автомат — автомат усилий. Этот авто­мат реагирует на изменение величины скоростного напора и в за­висимости от нее регулирует нагрузку в загрузочном механизме.

Изображение слайда

37

Слайд 37: Система управления ЛА Средства, облегчающие управление самолетом

На малых и средних скоростях полета для облегчения управления самолетом используются устройства, основанные на аэродинамическом принципе действия — аэродинамические средства компенсации шарнирного момента. Аэродинамическая компенсация заключается в том, что часть аэродинамической силы на рулевой поверхности создает компенсирующий момент, противоположный шарнирному моменту, передающемуся на рычаги управления. Аэродинамическая компенсация иногда используется в качестве устройства, дублирующего гидроусилитель. Это повышает безопасность полета в случае выхода из строя гидроусилителя и перехода па ручное управление полетом.

Изображение слайда

38

Слайд 38: К-7

Еще в период проектирования К-7 стало ясно, что летчику будет трудно управлять столь большим самолетом из-за возникновения огромных сил, действующих на рули. Первоначально для уменьшения нагрузки в системе управления самолетом К. А. Калинин предложил очень перспективное решение, нашедшее затем в авиации самое широкое применение — установить на самолете электроусилители (бустеры). Был заключен договор с одним московским электротехническим институтом, который обязался изготовить новую систему. Но с заданием разработчики не справились, и поэтому пришлось снабдить рули и элероны К-7 серворулями, вынесенными на легких балочках. Теоретические работы по вопросам управления тяжелым самолетом с помощью серворулей решила группа аэродинамиков во главе с Н. Ф. Фрейманом. В аэродинамической трубе ЦАГИ было совершено более 300 продувок, а в 1932 году серворули испытали в воздухе на переоборудованном в летающую лабораторию самолете К-5. Действовали они безукоризненно, и их рекомендовали для установки на К-7.

Изображение слайда

39

Слайд 39: Система управления ЛА Средства, облегчающие управление самолетом

Роговая аэродинамическая компенсация осуществляется с помощью компенсатора, представляющего собой часть рулевой по­верхности, расположенной впереди оси вращения у внешнего края руля (рис. 4.8, а). Нагрузка, приложенная к компенсатору, дает момент Мк, знак которого противоположен знаку шарнирного мо­мента Мт. Площадь рогового компенсатора составляет порядка 8—12% площади рулевой поверхности. ТБ-1

Изображение слайда

40

Слайд 40: Система управления ЛА

Осевая компенсация осуществляется путем смещения оси вращения рулевой поверхности назад по хорде руля (рис. 4.8, б). При этом шарнирный момент Мш, преодолеваемый летчиком, уменьшается, так как плечо от оси вращения до точки приложе­ния аэродинамической силы R р становится короче. Недостатком роговой и осевой компенсации является некоторое увеличение лобового сопротивления, вызываемое частичным выступанием в воздушный поток нерабочей части рулевой поверхности.

Изображение слайда

41

Слайд 41: Система управления ЛА

Внутренняя аэродинамическая компенсация заключается в использовании разности давлений на противоположных поверхностях органов управления при их отклонении. Ось вращения рулевой поверхности несколько смещена по хорде назад, а некоторый внутренний объем разделен компенсирующей пластиной и герметической тканью на две полости А и Б. За счет разности давлений над рулевой поверхностью и под ней, а следовательно, в полостях А и Б, компенсирующая пластина уменьшает величину шарнирного момента, передающегося на рычаги управления.

Изображение слайда

42

Слайд 42: Система управления ЛА

Сервокомпенсация обеспечивается сервокомпенсаторами и триммерами — небольшими вспомогательными ру­лями, располагающимися у задней кром­ки основного руля и отклоняющимися в противоположную от него сторону (рис. 4.9). На вспомогательном руле об­разуется незначительная компенсирую­щая сила, которая действует на доста­точно большом плече и уменьшает вели­чину шарнирного момента на рычаг управления. Сервокомпенсатор принудительно приводится в дей­ствие одновременно с отклонением рулевой поверхности, а триммер работает независимо от руля и приводится летчиком в дей­ствие при необходимости с помощью электромотора или тросовой проводки.

Изображение слайда

43

Слайд 43: Система управления ЛА

Советский Do.J Wal

Изображение слайда

44

Слайд 44: Система управления ЛА

Перспективным способом управления летательным аппаратом в разреженных слоях атмосферы считается использование реактивной тяги основного двигателя или установка специальных устройств, работающих на реактивном принципе. Реактивные органы управления могут быть расположены непосредственно на двигателе (газоструйные рули, поворотные кольца и сопла) или находиться на некотором плече от центра тяжести летательного аппарата (сопла управления

Изображение слайда

45

Слайд 45: Система управления ЛА

Газоструйные рули устанавливаются в газовой струе реактивного двигателя и могут обеспечивать продольное или путевое управление летательным аппаратом. В случае установки рулей в горизонтальной и вертикальной плоскости выходного сопла они могут обеспечивать движение аппарата относительно всех трех осей координат. Газоструйные рули работают в струе выходящих из двигателя газов подобно аэродинамическим рулям в потоке воздуха. Угол поворота таких рулей может изменяться в пределах ±(15—25)°. Поворотные кольца размещаются у выходного среза реактивного сопла и управляются с помощью тяг. Они обеспечивают управление летательным аппаратом вокруг нормальной (вертикальной) и поперечной осей координат. Принцип действия поворотного кольца заключается в отклонении вектора тяги двигателя при повороте кольца па некоторый угол.

Изображение слайда

46

Слайд 46: Система управления ЛА

Поворотные сопла также изменяют направление вектора тяги двигателя и могут управлять летательным аппаратом во всех направлениях. Сопла управления представляют собой малогабаритные реактивные двигатели, неподвижно закрепленные на некотором удалении от центра тяжести летательного аппарата. При включении их в работу создается необходимый управляющий момент при относительно небольшом импульсе тяги. Иногда для управления используются малогабаритные вспомогательные поворотные реактивные двигатели с небольшой тягой. Возможны комбинированные схемы управления летательными аппаратами с помощью реактивных органов управления, например использование поворотных двигателей и сопел управления.

Изображение слайда

47

Последний слайд презентации: Система управления ЛА

Изображение слайда

Система управления полетом самолета

«Flight Control» перенаправляется сюда. Для игры на iPhone см. Flight Control (видеоигра).

эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью от добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален.
Найдите источники: «Система управления полетом самолета»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Октябрь 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Основные органы управления полетом типичного самолета в движении

Обычный с неподвижным крылом система управления полетом самолета состоит из поверхности управления полетом соответствующие органы управления в кабине, соединительные рычаги и необходимые рабочие механизмы для управления направлением самолета в полете. Органы управления авиационным двигателем также считаются средствами управления полетом, поскольку они изменяют скорость.

Основы управления самолетом объясняются в динамика полета. Эта статья посвящена рабочим механизмам органов управления полетом. Базовая система, используемая на самолетах, впервые появилась в легко узнаваемой форме еще в апреле 1908 г. Луи Блерио с Блерио VIII пионерская конструкция моноплана.[1]

Содержание

  • 1 Органы управления в кабине
    • 1.1 Основные элементы управления
    • 1.2 Вторичные элементы управления
  • 2 Системы управления полетом
    • 2.1 Механический
    • 2.2 Гидромеханический
      • 2.2.1 Искусственные чувствительные устройства
      • 2.2.2 Шейкер для палочек
      • 2.2.3 Электропитание по проводам
    • 2.3 Электропроводные системы управления
  • 3 Исследование
    • 3.1 Гибкие крылья
    • 3.2 Активное управление потоком
  • 4 Смотрите также
  • 5 использованная литература
    • 5.1 Заметки
    • 5.2 Список используемой литературы
  • 6 внешние ссылки

Органы управления в кабине

Основные элементы управления

Органы управления в кабине и приборная доска из Cessna 182 D Skylane

Как правило, основные органы управления полетом в кабине расположены следующим образом:[2]

  • а управляющее иго (также известный как контрольный столбец), центральная ручка или боковая рукоять (последние два также в просторечии известны как элемент управления или джойстик ), регулирует рулон и подача перемещая элероны (или активируя искривление крыла на некоторых очень ранних конструкциях самолетов) при повороте или отклонении влево и вправо, и перемещает лифты при движении назад или вперед
  • педали руля направления, или более ранние, до 1919 г. «рулевые тяги», для управления рыскание, которые перемещают руль; например, левая нога вперед сместит руль влево.
  • дроссельные заслонки для управления скоростью двигателя или толчок для моторных самолетов.

Контроль ярма также сильно различаются между самолетами. Есть коромысла, в которых креном можно управлять путем вращения вилки по часовой стрелке / против часовой стрелки (например, при управлении автомобилем), а шаг регулируется путем наклона колонки управления к себе или от себя, но в других случаях высота регулируется путем сдвигания вилки внутрь и наружу. приборной панели (как и у большинства Cessnas, таких как 152 и 172), а в некоторых крен управляется путем сдвигания всей вилки влево и вправо (как у Cessna 162). Центральные ручки также различаются в зависимости от самолета. Некоторые из них напрямую подключаются к контрольным поверхностям с помощью кабелей,[3] у других (самолетов с электроприводом) есть компьютер между ними, который затем управляет электрическими приводами.

Блерио VIII в Исси-ле-Мулино, первый проект летного самолета, имеющий первоначальную форму современного управления полетом для пилота.

Даже когда самолет использует различные поверхности управления полетом, такие как V-образный руль направления, флапероны, или элевоны, чтобы избежать путаницы у пилота, система управления полетом самолета будет по-прежнему спроектирована таким образом, чтобы ручка или хомут управляли по тангажу и крену традиционно, как и педали руля направления для рыскания.[2] Базовый образец современного управления полетом был впервые предложен французским авиационным деятелем. Роберт Эно-Пелтери вместе с французским летчиком Луи Блерио популяризация формата управления Эсно-Пелтери первоначально на Луи Блерио VIII моноплан в апреле 1908 года и стандартизация формата на пересечении Ла-Манша в июле 1909 года. Блерио XI. В такой манере управление полетом давно преподается на протяжении многих десятилетий, как это было популярно в ab initio учебные пособия, такие как работа 1944 года Палка и руль.

В некоторых самолетах управление поверхностями управления не осуществляется с помощью рычажного механизма. В сверхлегких самолетах и ​​моторизованных дельтапланах, например, механизма нет вообще. Вместо этого пилот просто хватается за подъемную поверхность рукой (используя жесткую раму, которая свисает с ее нижней стороны) и перемещает ее.[нужна цитата ]

Вторичные элементы управления

Основные статьи: Вкладка обрезки, Закрылки (самолет), Пневматический тормоз (самолет), Спойлер (воздухоплавание), Передние планки, и Крыло изменяемой стреловидности

В дополнение к основным средствам управления полетом для крена, тангажа и рыскания часто доступны дополнительные средства управления, которые позволяют пилоту более точно контролировать полет или облегчить рабочую нагрузку. Наиболее распространенным элементом управления является колесо или другое устройство для управления. обшивка лифта, так что пилоту не нужно поддерживать постоянное давление вперед или назад, чтобы удерживать определенный шаг отношение[4] (другие виды отделки, для руль и элероны, распространены на больших самолетах, но могут появляться и на небольших). Многие самолеты имеют закрылки, управляемые переключателем или механическим рычагом или в некоторых случаях полностью автоматические с помощью компьютерного управления, которые изменяют форму крыла для улучшения управления на более низких скоростях, используемых для взлета и посадки. Могут быть доступны другие вторичные системы управления полетом, в том числе планки, спойлеры, воздушные тормоза и крыло переменной стреловидности.

Системы управления полетом

Механический

де Хэвилленд Тигровый мотылек тросы руля высоты и руля

Системы управления полетом с механическим или ручным управлением — это основной метод управления самолетом. Они использовались в ранних самолетах и ​​в настоящее время используются в небольших самолетах, где аэродинамические силы не являются чрезмерными. Очень ранние самолеты, такие как Райт Флаер I, Блерио XI и Fokker Eindecker использовал систему искривление крыла где на крыле не использовались обычные шарнирные рули, а иногда даже не для управления тангажем, как на Wright Flyer I и оригинальных версиях 1909 года. Этрих Таубе, у которого был только шарнирно-поворотный руль направления в дополнение к управляемым смещением элементам управления тангажем и креном.[5] Система ручного управления полетом использует набор механических частей, таких как толкатели, натяжные тросы, шкивы, противовесы, а иногда и цепи, чтобы передавать силы, приложенные к органам управления кабиной, непосредственно на поверхности управления. Талрепы часто используются для регулировки натяжения троса управления. В Cessna Skyhawk является типичным примером самолета, в котором используется система этого типа. Замки порыва часто используются на припаркованных самолетах с механическими системами для защиты поверхностей управления и рычагов от повреждения ветром. Некоторые самолеты имеют блокировку порывов ветра как часть системы управления.[6]

Увеличение площади поверхности управления, требуемой для больших самолетов, или более высокие нагрузки, вызванные высокими воздушные скорости в небольших самолетах приводят к значительному увеличению сил, необходимых для их перемещения, что, следовательно, усложняет механическое передача механизмы были разработаны для извлечения максимальной механическое преимущество в целях уменьшения сил, требуемых от пилотов. [7] Такое расположение можно найти на большей или более высокой производительности пропеллер самолет, такой как Fokker 50.

Некоторые механические системы управления полетом используют серво вкладки которые обеспечивают аэродинамическую помощь. Выступы сервоприводов представляют собой небольшие поверхности, шарнирно прикрепленные к рулевым поверхностям. Механизмы управления полетом перемещают эти выступы, аэродинамические силы, в свою очередь, перемещаются или способствуют перемещению управляющих поверхностей, уменьшая количество необходимых механических сил. Это устройство использовалось в первых транспортных самолетах с поршневыми двигателями и в первых реактивных транспортных средствах.[8] Boeing 737 включает в себя систему, посредством которой в маловероятном случае полного отказа гидравлической системы он автоматически и плавно переключается на управление через сервопривод.

Гидромеханический

Сложность и вес механических систем управления полетом значительно возрастают с увеличением размеров и характеристик самолета. Поверхности управления с гидравлическим приводом помочь преодолеть эти ограничения. С гидравлическими системами управления полетом размер и характеристики самолета ограничиваются экономикой, а не мышечной силой пилота. Сначала использовались лишь частично усиленные системы, в которых пилот все еще мог ощущать некоторые аэродинамические нагрузки на рулях (обратная связь).[7]

Гидромеханическая система управления полетом состоит из двух частей:

  • В механическая схема, который связывает органы управления в кабине с гидравлическими контурами. Как и механическая система управления полетом, она состоит из стержней, тросов, шкивов, а иногда и цепей.
  • В гидравлический контур, который имеет гидравлические насосы, резервуары, фильтры, трубы, клапаны и приводы. Приводы приводятся в действие гидравлическим давлением, создаваемым насосами в гидравлическом контуре. Приводы преобразуют гидравлическое давление в движения поверхности управления. В электрогидравлические сервоклапаны контролировать движение исполнительных механизмов.

Движение пилота управления заставляет механический контур открывать соответствующий сервоклапан в гидравлическом контуре. Гидравлический контур приводит в действие исполнительные механизмы, которые затем перемещают управляющие поверхности. По мере движения привода сервоклапан закрывается механическим Обратная связь рычажный — тот, который останавливает движение руля в желаемом положении.

Такое расположение было обнаружено в реактивных транспортных средствах старой конструкции и в некоторых высокопроизводительных самолетах. Примеры включают Антонов Ан-225 и Локхид SR-71.

Искусственные чувствительные устройства

В чисто механических системах управления полетом аэродинамические силы на управляющих поверхностях передаются через механизмы и ощущаются непосредственно пилотом, обеспечивая тактильную обратную связь по воздушной скорости. Однако при использовании гидромеханических систем управления полетом нагрузка на поверхности не ощущается, и существует риск перенапряжения самолета из-за чрезмерного движения поверхности управления. Чтобы решить эту проблему, можно использовать искусственные чувствительные системы. Например, для элементов управления РАФ с Авро Вулкан струя бомбардировщик и RCAF с Avro Canada CF-105 Стрела сверхзвуковой перехватчик (оба образца 1950-х годов), необходимая обратная связь по силе обеспечивалась пружинным устройством.[9] В точка опоры этого устройства было перемещено пропорционально квадрату скорости воздуха (для лифтов), чтобы обеспечить повышенное сопротивление на более высоких скоростях. Для управления американским Воут F-8 крестоносец и LTV А-7 Корсар II В боевых самолетах на оси тангажа ручки управления использовался «грузоподъемник», обеспечивающий обратную связь по силе, пропорциональную нормальному ускорению самолета.[нужна цитата ]

Шейкер для палочек

Основная статья: Шейкер для палочек

А шейкер для палочек представляет собой устройство (имеется в некоторых самолетах с гидравлическим приводом), прикрепленное к стойке управления, которое встряхивает стойку управления, когда самолет готовится к срыву. Также в некоторых самолетах, таких как Макдоннелл Дуглас DC-10 имеется / был резервный источник электропитания, который пилот мог включить для повторного включения вибростенда в случае потери гидравлического соединения с вибростендом.[нужна цитата ]

Электропитание по проводам

В большинстве современных систем питание на исполнительные механизмы управления подается от гидравлических систем высокого давления. В проводных системах клапаны, управляющие этими системами, активируются электрическими сигналами. В системах с электропитанием по проводам мощность передается на исполнительные механизмы по электрическим кабелям. Они легче гидравлических труб, проще в установке и обслуживании и более надежны. Элементы F-35 Системы управления полетом — проводные.[10][11][12] Исполнительные механизмы в такой системе электрогидростатического срабатывания (EHA) представляют собой автономные гидравлические устройства, небольшие гидравлические системы с замкнутым контуром. Общая цель заключается в создании более или полностью электрических самолетов, и ранним примером такого подхода была Авро Вулкан. Серьезное внимание было уделено использованию этого подхода на Airbus A380.[13]

Электропроводные системы управления

Основная статья: По проводам

Система управления полетом (FBW) заменяет ручное управление полетом самолета электронным интерфейсом. Движения органов управления полетом преобразуются в электронные сигналы, передаваемые по проводам (отсюда и термин по проводам), а компьютеры управления полетом определяют, как перемещать приводы на каждой контрольной поверхности, чтобы обеспечить ожидаемый ответ. Команды с компьютеров также вводятся без ведома пилота для стабилизации самолета и выполнения других задач. Электроника для систем управления полетом самолетов является частью области, известной как авионика.

Fly-by-optics, также известная как пролетающий свет, является дальнейшим развитием с использованием волоконно-оптические кабели.

Исследование

Существует несколько технологических исследований и разработок, направленных на интеграцию функций систем управления полетом, таких как элероны, лифты, элевоны, закрылки, и флапероны в крылья для выполнения аэродинамических целей с меньшими преимуществами: масса, стоимость, сопротивление, инерция (для более быстрой и сильной реакции управления), сложности (механически проще, меньше движущихся частей или поверхностей, меньше обслуживания) и радиолокационный разрез для скрытность. Их можно использовать во многих беспилотные летательные аппараты (БПЛА) и 6-го поколения самолет истребитель. Два многообещающих подхода — это гибкие крылья и флюидика.

Гибкие крылья

Основная статья: Гибкое крыло

В гибких крыльях большая часть или вся поверхность крыла может изменять форму в полете, отклоняя воздушный поток, так же, как орнитоптер. Адаптивные податливые крылья являются военными и коммерческими усилиями.[14][15][16] В X-53 Активное аэроупругое крыло был ВВС США, НАСА, и Боинг усилие.

Активное управление потоком

В активное управление потоком, силы в транспортных средствах возникают через управление циркуляцией, в котором более крупные и сложные механические части заменяются более простыми жидкостными системами меньшего размера (щели, которые испускают потоки воздуха), где большие силы в жидкостях отклоняются меньшими струями или потоками жидкости с перерывами, чтобы изменить направление транспортных средств.[17][18] При таком использовании активное управление потоком обещает простоту и меньшую массу, затраты (до половины меньше) и инерция и время отклика. Это было продемонстрировано в Демон БПЛА, который впервые вылетел в Великобритании в сентябре 2010 года.[19]

Смотрите также

  • Защита полетного конверта
  • Полет с отключенным управлением
  • Управление полетом вертолета
  • HOTAS
  • Системы управления воздушным змеем
  • Список авиакатастроф с потерей управления
  • Мэттью Пирс Уотт Бултон, изобретатель элерон (1868)
  • Вектор тяги
  • Исследовательский самолет с переменным откликом
  • Контроль за смещением веса
  • Искривление крыльев: ранний метод контроля крена

использованная литература

Заметки

  1. ^ Крауч, Том (1982). «Демонические беспилотные летательные аппараты вошли в историю, летая без закрылков». Metro.co.uk. Лондон: Associated Newspapers Limited. 28 сентября 2010 г. В архиве из оригинала 23.08.2011. Получено 29 сентября 2010.

Список используемой литературы

  • Спитцер, Кэри Р. Справочник по авионике, CRC Press, ISBN  0-8493-8348-X
  • Стенгель, Р.Ф. К интеллектуальному управлению полетом, IEEE Trans. Системы, человек и кибернетика, Vol. 23, № 6, ноябрь – декабрь 1993 г., стр. 1699–1717.
  • Тейлор, Джон В. Знания о полете, Лондон: Universal Books Ltd., 1990. ISBN  0-9509620-1-5.
  • Стрелы (Ричард Орган, Рон Пейдж, Дон Уотсон, Лес Уилкинсон). Avro Arrow: история Avro Arrow от эволюции до исчезновения, Эрин, Онтарио, Канада: Boston Mills Press 1980 (пересмотренное издание 2004 г.). ISBN  1-55046-047-1.
  • Том, Тревор. Руководство воздушного пилота 4-Самолет-Техника. 1988 г. Шрусбери, Шропшир, Англия. Эйрлайф Паблишинг Лтд. ISBN  1-85310-017-X
  • Отчет USAF и НАТО RTO-TR-015 AC / 323 / (HFM-015) / TP-1 (2001).

внешние ссылки

  • Кабина Airbus A380.
  • Кабина Airbus A380 — панорама на 360 градусов
  • Приземление: разработка самолета с управляемым двигателем в НАСА-Драйден Том Такер

Глава 3. Управление самолетом Ту-154

3.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Система управления самолетом включает системы управления рулем высоты, стабилизатором, рулем направления, элеронами и элеронами-интерцепторами, воздушными тормозами, закрылками и предкрылками.

В систему управления самолетом входит автоматическая бортовая система управления АБСУ-154, предназначенная для улучшения характеристик устойчивости и управляемости самолета при штурвальном пилотировании на всех режимах полета от взлета до посадки, для автоматизации управления самолетом на этапах набора высоты, маршрутного полета и снижения по сигналам систем навигационно-пилотажного комплекса, а также для обеспечения автоматического и директорного управления самолетом при заходе на посадку.

Система управления самолетом соответственно работает в следующих режимах:

— режим штурвального управления — режим, при котором управление самолетом производится первым или вторым пилотом обычным перемещением командных рычагов (колонок, штурвалов, педалей) при работе комплекса автоматов системы АБСУ-154;

—режим полуавтоматического управления — режим, при котором пилот управляет самолетом (при помощи тех же командных рычагов) по положению командных стрелок пилотажно-командного прибора или по другим навигационно-пилотажным приборам при одновременной работе системы АБСУ-154;

—режим автоматического управления — режим, при котором самолетом управляет

автоматическая система АБСУ-154 совместно с пилотажно-навигационным комплексом. Система управления рулями высоты и направления, элеронами, и элеронамиинтерцепторами служит для управления самолетом относительно его трех взаимно перпендикулярных осей. Органы управления этих систем — руль высоты, руль направления, элероны и элерон-интерцепторы являются основными органами управления самолета. Управление основными органами управления двойное: у каждого пилота имеются командные рычаги этих систем, установленные на пультах первого и второго пилотов перед сиденьем каждого из них, и управление может производиться

одновременно двумя пилотами и раздельно — первым или вторым.

Особенностью системы управления самолетом является применение необратимого бустерного управления основными органами управления без использования ручного (ножного) управления, т. е. управления, при котором органы управления отклоняются с помощью мускульной силы пилотов, даже в качестве аварийного. Управление основными органами осуществляется постоянно включенными рулевыми приводами — необратимыми гидроусилителями, которые, отклоняя рули, элероны и элероныинтерцепторы, принимают на себя полностью всю нагрузку от аэродинамических сил, действующих на органы управления. Входные звенья рулевых приводов кинематически связаны одинарной жесткой проводкой с соответствующими командными рычагами и управляются от их перемещения или от рулевых агрегатов системы АБСУ-154. Проводка управления конструктивно ‘выполнена из соединенных между собой тонкостенных дуралюминовых тяг, подвешенных к конструкции самолета на качалках или роликовых направляющих. Достоинством жесткой проводки, является отсутствие ее вытяжки при эксплуатации, что повышает чувствительность управления. Это особенно важно при бустерном управлении. Для вывода проводки из герметической части фюзеляжа в негерметическую хвостовую часть фюзеляжа и крыло установлены герметические выводы, уменьшающие утечку воздуха в атмосферу.

69

В проводки управления рулями и элеронами последовательно включены электрогидравлические рулевые агрегаты РА-56В-1, являющиеся исполнительными механизмами системы АБСУ-154.

Так как при применении необратимых гидроусилителей нагрузка от аэродинамических сил не передается на командные рычаги пилотов, то нагрузка на них создается искусственно с помощью пружинных загружателей. При необходимости уменьшить усилия на командных рычагах от пружинных загружателей используются электромеханизмы триммерного эффекта (триммирующие механизмы).

Применение бустерного управления на самолете позволило использовать автоматические системы для улучшения характеристик устойчивости и управляемости. Это совместно с искусственной загрузкой командных рычагов дало возможность получить требуемые характеристики устойчивости и управляемости независимо от величин шарнирных моментов и стабилизировать их для различных режимов полета посредством создания наиболее благоприятной закономерности изменения усилий по ходу командных рычагов, что обеспечивает не только безопасность полета, но и высокий уровень комфорта и упрощение техники пилотирования. Рулевые приводы установлены непосредственно у органов управления и этим значительно уменьшили их просадку под аэродинамической нагрузкой и увеличили тем самым фактические углы их отклонения, что повысило эффективность органов управления. Установка рулевых приводов непосредственно у органов управления улучшила также противофлаттерные характеристики органов управления и позволила нагрузить проводку управления от пилотов до рулевых приводов относительно небольшими усилиями, что повысило жесткость проводки. При этом ликвидирована система стопорения органов управления, так как рулевые приводы обеспечивают их необходимую фиксацию и демпфирование. Так как всю аэродинамическую нагрузку воспринимают рулевые приводы, то на органах управления отсутствуют триммеры и флетнеры.

Безотказность бустерного управления достигнута путем применения трехканальных рулевых приводов и тройного резервирования их системы гидропитания, причем все резервные системы постоянно включены в работу. Камеры рулевых приводов разделены между собой и каждая из них питается от одной из трех независимых гидросистем. При таком резервировании в случае отказа какой-либо гидросистемы или канала рулевого привода не требуется применения каких-либо устройств автоматического подключения резервной системы, и отсутствие этих устройств повышает надежность всей системы. При одном отказе гидросистемы или канала рулевого привода сохраняется нормальное управление основными органами управления на всех режимах полета. При возникновении одновременно двух отказов управление основными органами также сохраняется нормальным на всех режимах полета с некоторым ограничением максимальных углов отклонения элеронов и руля направления на посадке.

Основные данные системы управления

 

Максимальные углы отклонения:

Угловые

Линейные

 

 

размеры,

размеры,

элерона:

град

мм

 

 

вверх ……………………….…………………………..

20±1

143±7

вниз ……………………………………………………………………..

20±1

143±7

элерона-интерцептора вверх…………………………………………….

45±2

413 ±20

руля высоты (угол стабилизатора —1,5°):

 

 

70

вверх. ……………………………………………………………………

29±1

142±5

вниз…………………………………………………………………….

16 ±1

79 ±5

руля высоты (угол стабилизатора —7°):

 

 

вверх…………………………………………………………………….

29±1

142±5

 

Угловые

Линейные

 

размеры,

размеры,

 

град

мм

вниз …………………………..…………………………

14,5±1

75±5

руля направления:

 

 

вправо………………… ……………………………………………..

25 ±1

558±22

влево…………………………………………………………………..

25± 1

558±22

интерцептора среднего…………………………….вверх

45±1

435±10

интерцептора внутреннего…………………………вверх

50±1

721±15

Угол отклонения стабилизатора:

 

 

в полете…………………………………………………………………….

—7

 

на взлете — посадке………………………………………………..

—1>5

 

Время перемещения стабилизатора на земле на полный диапазон углов, с:

 

от двух электродвигателей электромеханизма МУС-ЗПТВ. ……………

не более 27,5

от одного электродвигателя электромеханизма МУС-ЗПТВ………

не более 55

Углы отклонения внутренних закрылков в направлении полета (по индикатору):

в полете (убранное положение)…………………………

2°±10′

 

на посадке………………………………………………………………..

45°± 1°

 

на взлете…………………………………………………………………

28°±1,5°

 

Время уборки и выпуска закрылков на полный угол на земле при давлении в гидросистемах 210+−107 кгс/см2, при работе рулевого привода РП-60-1, с:

от двух гидросистем………………………………………….

не более 20−+32

от одной гидросистемы. ………………………………………

не более 40−+64

Углы отклонения предкрылков на взлете и посадке:

 

внутреннего…………………………………………………………….

20°±20′

среднего………………………………………………………………….

20°±20′

внешнего………………………………………………………………..

16°±20′

Время уборки и выпуска предкрылков на земле, с:

от двух электродвигателей электромеханизма ЭПВ-8П…………….. не более 15

от одного электродвигателя электромеханизма ЭПВ-8П………….

не более 30

Отклонение элеронов и рулей от рулевого агрегата РП-56В-1:

 

 

элерона:

 

 

вверх . ……………………………………………………………………

8±1

58±7

вниз………………………………………………………………………….

8±1

58±7

руля высоты (угол стабилизатора —1,5°):

 

 

вверх……………………………………………………………………….

10±1

40,5±4

вниз…………………………………………………………………………

10±1

40,5±4

руля направления:

 

 

вправо……………………………………………………………………..

10±1

226±22

влево………………………… …………………………………………….

10±1

226±22

Отклонение рычагов управления:

 

 

штурвала управления элеронами………………………

±125° ±6°30′

 

колонки управления рулем высоты:

 

 

на себя………………………………………………………14°40’±30′

 

от себя……………………………………………………………………..

8°10’±30′

 

71

учимся управлять самолетом — Гайды на DTF

Всем привет! В связи выходом нового Microsoft Flight Simulator я и мои друзья решили написать для вас гайд по обучению полетам в симуляторе.

67 429 просмотров

Учиться мы будем на Cessna 152 — одном из самых востребованных самолетов. Он прост в управлении, прощает многие ошибки и весьма популярен в летных школах — сам автор учился летать именно на нем. Что немаловажно, встроенное в Microsoft Flight Simulator обучение также использует его.

Мы не будем грузиться теорией (поначалу), а перейдем сразу к практике. Статьи будут дополнять встроенные в MFS уроки.

Дисклеймер: данная статья предназначена исключительно для полетов в симуляторе и не покрывает многие аспекты реальных полетов, намеренно упрощая некоторые определения и процедуры. Автор хоть и является частным пилотом, но не имеет квалификации летного инструктора. Если вы учитесь летать или уже летаете на реальном самолете, используйте только сертифицированную литературу, одобренную вашим клубом, школой или инструктором.

А теперь вперед, за штурвал! Загружайте первый урок.

Основы управления самолетом

В полете самолет управляется по трем осям.

Изменение наклона вверх/вниз называется управлением по тангажу (pitch). Основной способ изменить тангаж самолета — дать штурвал от себя (нос вниз) или на себя (нос вверх). На тангаж также влияет множество других параметров, некоторые из которых мы разберем ниже.

Wikimedia

Наклон самолета на крыло называется управлением по крену (bank/roll). Основной способ создания крена — поворот штурвала влево или вправо. Крен будет расти до тех пор, пока штурвал не будет возвращен в нейтральное положение, после чего большая часть самолетов будет стремиться удержать заданный крен.

Для нейтрализации крена обычно выполняют обратное движение штурвалом. Как и в случае с тангажом, крен также зависит от множества других параметров.

Wikimedia

Рыскание (yaw) — это движение носа вправо/влево. Как и крен, рыскание зависит от многих внешних факторов. Основной способ управления рысканием в самолете это педали.

Wikimedia

Обратите внимание, что педали в самолете имеют двойную функцию. Их можно нажимать (это работает как тормоз), а можно толкать вперед (как руль, на земле и в воздухе).

Помимо штурвала и педалей, самолет имеет несколько других важных органов управления:

  • Ручка управления дроссельной заслонкой (throttle), далее «газ» — эквивалентна педали газа и управляет количеством поступающей в двигатель топливно-воздушной смеси. На большей части самолетов она имеет закругленную форму и окрашена в черный цвет.
  • Ручка управления закрылками (flaps) управляет, как несложно догадаться, закрылками — специальными поверхностями на внутренней стороне крыла. Они позволяют самолету получать необходимую подъемную силу на более низких скоростях, что активно используется во время взлета и посадки. В полете закрылки убираются, так как они создают дополнительное аэродинамическое сопротивление.

  • Колесо управления триммером руля высоты (trim wheel), далее «триммер”. Как мы выясним далее, изменение параметров полета требует от пилота приложения разного давления на штурвал. Поворот этого колеса изменяет положение “нейтральной точки» штурвала — то есть вы сможете сделать так, чтобы штурвал сам поддерживал это давление без вашего участия.

Контролируем тангаж

Пройдите начальное обучение и «попросите» инструктора дать вам немного полетать в свободном режиме. В центре приборной панели расположен авиагоризонт (artificial horizon, attitude indicator, AI). Его легко узнать по характерному синему и коричневому цвету, которые обозначают соответственно небо и землю. По центру прибора расположена точка, которая показывает нос вашего самолета, а по бокам — риски (чёрточки), символизирующие крыло.

Слева от него расположен указатель воздушной скорости (airspeed indicator, ASI). Читается примерно так же, как спидометр в наземном транспорте, но скорость измеряет в узлах — морских милях (1852 м) в час.

Мы учимся летать по правилам визуальных полетов, поэтому сам авиагоризонт нам использовать необязательно. Тем не менее, наш полет это хорошая возможность ознакомиться с принципами его работы.

За изменение тангажа отвечает руль высоты (elevator), расположенный, как правило, на хвосте самолета. Настало время им воспользоваться.

Убедитесь, что стрелка скорости расположена выше белой зоны на указателе скорости. Запомните значение скорости, а затем слегка (слегка!) возьмите штурвал на себя.

Обратите внимание на то, как изменяется картина на окном. Мы стали меньше видеть землю и больше неба. Взгляните на авиагоризонт и сопоставьте картину на нем с картиной за окном.

Проверьте скорость. Вы увидите, что она упала.

Нос направлен вверх

Отпустите штурвал. Самолет начнет сам выводить нос в горизонт. Снова проверьте скорость — она должна вернуться к исходному значению.

Повторите ту же процедуру, но наклонив нос вниз. Теперь землю видно больше, чем небо, а скорость растет. При отпускании штурвала нос возвращается в прежнее положение.

Вот вам простая аналогия — представьте, что вы катитесь на машине с горки. Что будет происходить с вашей скоростью, если газ и передача останутся неизменными?

Подытожим. Первичный эффект руля высоты это изменение тангажа самолета. Вторичный же это изменение скорости.

Создаем крен

За управление креном обычно отвечают элероны (ailerons) — специальные рулевые поверхности, расположенные ближе к законцовкам крыла. Они контролируются поворотом штурвала.

Выведите нос самолета в горизонт и убедитесь, что скорость находится за пределами белой шкалы. Поверните штурвал вправо, дайте самолету слегка наклониться (10 градусов хватит), а затем — отпустите штурвал.

Мы можем увидеть, что картинка за окном снова поменялась — теперь мы видим все под углом. Взгляните на авиагоризонт — вы обнаружите, что риски находится горизонтально, а сама линия горизонта наклонилась. Авиагоризонт отражает ту же картину, что мы видим за окном.

Самолет в крене

Заметьте, что самолет сохраняет данный вами крен и без всякого давления на штурвал.

Снизу от авиагоризонта вы увидите указатель курса (direction indicator) — прибор, показывающий направление, в сторону которого смотрит нос самолета. Обратите внимание на то, что наш курс меняется — то есть самолет поворачивает (совершает рыскание).

Поверните штурвал влево и удерживайте до тех пор, пока линия горизонта снова не станет ровной. Крен исчезнет, и самолет будет лететь прямо.

Первичным эффектом элеронов является создание крена, а вторичным — рыскание.

Управляем рысканием

За рыскание отвечает руль направления (rudder), расположенный на хвосте самолета. Самое время познакомиться с ним.

Выровняйте самолет и проверьте скорость. Снизу от указателя скорости расположен другой прибор, координатор разворотов (turn coordinator). Нас интересует черный шарик, плавающей в специальной дужке снизу. Как правило, в обычном полете он находится в центральной области.

Слегка толкните правую педаль и удерживайте ее. Вы увидите, что нос самолета уходит вправо. Помимо этого, будет развиваться правый крен.

Взгляните на шарик — он уйдет влево. Прямо сейчас он нам говорит, что мы летим немного «боком», со скольжением (slip), и чтобы его исправить, нужно «наступить на шарик» — дать педаль со стороны шарика. Выровняйте педали, и вы увидите, как самолет возвращается в нормальное положение.

Первичным эффектом руля направления является рыскание, а вторичным — крен.

Даем газку

Взгляните на приборную панель справа от себя. Там вы найдете тахометр, показывающий обороты двигателя. Запомните текущее значение (оно должно быть в районе 2300).

Не касаясь штурвала и педалей, полностью дайте газ.

Вы увидите, что обороты двигателя (и, следовательно, создаваемая им тяга) выросли. Вслед на ними начнет расти скорость, а затем нос самолета сам собой поднимется наверх.

Полностью уберите газ, и вы увидите противоположную картину — обороты и скорость упадут, а нос самолета опустится вниз. Будьте внимательны и не давайте стрелке указателя скорости войти в белую или желтую зону. Верните режим в прежнее положение.

Обратите внимание также на то, что в момент изменения режима самолет слегка рыскает вправо/влево, в зависимости от того, увеличили или уменьшили вы режим.

Первичным эффектом от изменения газа является изменение оборотов и скорости. Вторичным же эффектом является изменение тангажа и рыскания.

Выпускаем закрылки

В зависимости от конструкции самолета, выпуск закрылок может создавать тенденцию как и поднятию носа, так и опусканию его. Тем не менее, практически всегда выпуск закрылок приводит к небольшому «взмыванию» самолета из-за увеличения подъемной силы крыла, а также к уменьшению скорости из-за увеличения аэродинамического сопротивления.

При работе с закрылками важно удерживать нос в желаемом положении и следить за изменениями скорости. Закрылками можно пользоваться лишь тогда, когда скорость находится в пределах белой шкалы.

Давайте попробуем это. В полете слегка приберите режим и удерживайте нос самолета горизонтально. Подберите режим таком образом, чтобы скорость держалась в районе 70.

Выпустите закрылки (первый слот). Самолет немного взмоет. Обратите внимание, как изменится скорость самолета и положение его носа.

Теперь уберите их. Произойдет противоположное, самолет немного «провалится», а скорость начнет расти. Верните самолет в нормальный полет.

Солнечные батареи в южной Англии

Учимся триммировать

К этому моменту мы уже узнали, что изменения конфигурации полета (режима двигателя, закрылков) требуют удержания носа в какой-то одной позиции — и это позиция далеко не всегда соответствует нейтральному положению штурвала. Можно лететь, постоянно оказывая давление на штурвал — но это не очень удобно и безопасно. Постоянная «борьба» с штурвалом приведет к усталости рук и невозможности точно контролировать параметры полета.

К счастью, мы можем перенести положение «нейтральной точки» нашего штурвала так, чтобы он создавал нужное давление сам. Этот процесс называется триммированием (trimming).

Восстановите обычный режим полета (обороты, тангаж, крен, рыскание, закрылки). Отпустите штурвал и посмотрите, что произойдет с самолетом.

Если он опускает нос вниз, выведите самолет в горизонт и попробуйте снять усилия со штурвала путем поворота колеса сверху вниз. Если же задирает нос вверх, крутите в противоположную сторону. Для проверки точности триммирования приотпустите штурвал. Повторяйте процедуру до тех пор, пока самолет не будет удерживать нос горизонтально в нейтральном положении штурвала.

Мы только что выполнили триммирование самолета. Давайте обобщим эффект от триммера: поворот колеса триммера руля высоты меняет усилия на штурвале по оси тангажа.

Общие советы по пилотированию

Несколько советов по правильному пилотированию самолета и самым частым ошибкам.

В первую очередь — не держите штурвал двумя руками! В авиалайнерах в некоторых ситуациях от пилота требуется использовать обе руки, но к нам это не применимо — для управления вам хватит и одной. Вторая пригодится для всего остального, начиная от контроля газа и заканчивая ведением вашего штурманского журнала.

Второе. Не надо вцепляться в штурвал. Держите его спокойно, уверенно и нежно. Вам хватит всего трех пальцев на руке, чтобы надежно управлять им.

Окрестности Рима

Плавные движения штурвалом это ключ к точному выдерживанию параметров полета, минимизации ошибок и довольным пассажирам. Избегайте резких изменений тангажа, крена и рыскания. Выполняйте движения аккуратно, плавно, но уверенно.

Не стесняйтесь триммировать самолет, но не стремитесь контролировать тангаж триммером. Правильная последовательность действий: изменение конфигурации, удержание носа штурвалом, снятие усилий со штурвала триммером. Не надо использовать триммер вместо штурвала.

На правильно стриммированном самолете вы можете поворачивать и контролировать крен педалями. Это позволит держать обе руки свободными и, например, параллельно строить маршрут на карте. При этом нажимайте педали очень плавно, сильное скольжение может быть опасным в некоторых обстоятельствах (низкая скорость, выпущенные закрылки, сильный крен и прочее). В реальных полетах не делайте этого без прохождения соответствующего инструктажа (это применимо ко всей статье).

Не задерживайте свой взгляд на авиагоризонте и приборной панели. Вы учитесь летать по правилам визуальных полетов. По ним вы обязаны большую часть времени смотреть наружу — для избежания других самолетов и ориентировки на местности. Запомните, на каком обычно расстоянии находится капот от линии горизонта, и используйте это как референс для горизонтального полета.

Не превышайте крен в 15 градусов, особенно на низкой скорости. На первых порах не превышайте его вообще.

Эффективность рулевых поверхностей зависит от их обдувания воздухом. Чем сильнее воздушный поток, тем меньшее отклонение рулевой поверхности потребуется для достижения нужного результата. Обдув хвостовых рулевых поверхностей (рулей высоты и направления) производится встречным потоком и струей от винта. Обдув элеронов производится только встречным потоком. На меньших скоростях потребуется большее отклонение рулевых поверхностей.

Итоги

Сегодня мы научились контролировать самолет во всех осях, триммировать его, пользоваться закрылками и менять режим работы двигателя. В нашем следующем занятии мы разберем, как менять скорость полета, выполнять набор высоты и снижение, а также правильно совершать развороты.

Я буду очень рад, если кого-то из вас статья вдохновит попробовать полетать в симуляторе, и буду ещё больше рад, если после этого вы придете на настоящий аэродром. Главное — не используйте эту статью для реального обучения, всегда слушайте инструктора и читайте сертифицированную литературу.

Хоть эту статью и ревьюили два коммерческих пилота, она может не покрывать некоторых интересных вам аспектов. Если так, обязательно дайте мне знать об этом в комментариях. Увидимся в небе!

Если вам интересна тема полетов в целом и вы хотите получать больше вдохновения, то можете подписаться на мой Telegam-канал, в котором я подробнее разбираю теорию и рассказываю о своих полетах в Англии, а также на YouTube-каналы “Записки пилота” и kudri_fm.

Приборная панель ту 154. Не покладая рук

Система управления самолетом включает системы управления рулем высоты, стабилизатором, рулем направления, элеронами и элеронами-интерцепторами, воздушными тормозами, закрылками и предкрылками.

В систему управления самолетом входит автоматическая бортовая система управления АБСУ-154, предназначенная для улучшения характеристик устойчивости и управляемости самолета при штурвальном пилотировании на всех режимах полета от взлета до посадки, для автоматизации управления самолетом на этапах набора высоты, маршрутного полета и снижения по сигналам систем навигационно-пилотажного комплекса, а также для обеспечения автоматического и директорного управления самолетом при заходе на посадку.

Система управления самолетом соответственно работает в следующих режимах:

Режим штурвального управления — режим, при котором управление самолетом производится первым или вторым пилотом обычным перемещением командных рычагов (колонок, штурвалов, педалей) при работе комплекса автоматов системы АБСУ-154;

— режим полуавтоматического управления — режим, при котором пилот управляет самолетом (при помощи тех же командных рычагов) по положению командных стрелок пилотажно-командного прибора или по другим навигационно-пилотажным приборам при одновременной работе системы АБСУ-154;

— режим автоматического управления — режим, при котором самолетом управляет

автоматическая система АБСУ-154 совместно с пилотажно-навигационным комплексом. Система управления рулями высоты и направления, элеронами, и элеронамиинтерцепторами служит для управления самолетом относительно его трех взаимно перпендикулярных осей. Органы управления этих систем — руль высоты, руль направления, элероны и элерон-интерцепторы являются основными органами управления самолета. Управление основными органами управления двойное: у каждого пилота имеются командные рычаги этих систем, установленные на пультах первого и второго пилотов перед сиденьем каждого из них, и управление может производиться

одновременно двумя пилотами и раздельно — первым или вторым.

Особенностью системы управления самолетом является применение необратимого бустерного управления основными органами управления без использования ручного (ножного) управления, т. е. управления, при котором органы управления отклоняются с помощью мускульной силы пилотов, даже в качестве аварийного. Управление основными органами осуществляется постоянно включенными рулевыми приводами — необратимыми гидроусилителями, которые, отклоняя рули, элероны и элероныинтерцепторы, принимают на себя полностью всю нагрузку от аэродинамических сил, действующих на органы управления. Входные звенья рулевых приводов кинематически связаны одинарной жесткой проводкой с соответствующими командными рычагами и управляются от их перемещения или от рулевых агрегатов системы АБСУ-154. Проводка управления конструктивно «выполнена из соединенных между собой тонкостенных дуралюминовых тяг, подвешенных к конструкции самолета на качалках или роликовых направляющих. Достоинством жесткой проводки, является отсутствие ее вытяжки при эксплуатации, что повышает чувствительность управления. Это особенно важно при бустерном управлении. Для вывода проводки из герметической части фюзеляжа в негерметическую хвостовую часть фюзеляжа и крыло установлены герметические выводы, уменьшающие утечку воздуха в атмосферу.

В проводки управления рулями и элеронами последовательно включены электрогидравлические рулевые агрегаты РА-56В-1, являющиеся исполнительными механизмами системы АБСУ-154.

Так как при применении необратимых гидроусилителей нагрузка от аэродинамических сил не передается на командные рычаги пилотов, то нагрузка на них создается искусственно с помощью пружинных загружателей. При необходимости уменьшить усилия на командных рычагах от пружинных загружателей используются электромеханизмы триммерного эффекта (триммирующие механизмы).

Применение бустерного управления на самолете позволило использовать автоматические системы для улучшения характеристик устойчивости и управляемости. Это совместно с искусственной загрузкой командных рычагов дало возможность получить требуемые характеристики устойчивости и управляемости независимо от величин шарнирных моментов и стабилизировать их для различных режимов полета посредством создания наиболее благоприятной закономерности изменения усилий по ходу командных рычагов, что обеспечивает не только безопасность полета, но и высокий уровень комфорта и упрощение техники пилотирования. Рулевые приводы установлены непосредственно у органов управления и этим значительно уменьшили их просадку под аэродинамической нагрузкой и увеличили тем самым фактические углы их отклонения, что повысило эффективность органов управления. Установка рулевых приводов непосредственно у органов управления улучшила также противофлаттерные характеристики органов управления и позволила нагрузить проводку управления от пилотов до рулевых приводов относительно небольшими усилиями, что повысило жесткость проводки. При этом ликвидирована система стопорения органов управления, так как рулевые приводы обеспечивают их необходимую фиксацию и демпфирование. Так как всю аэродинамическую нагрузку воспринимают рулевые приводы, то на органах управления отсутствуют триммеры и флетнеры.

Безотказность бустерного управления достигнута путем применения трехканальных рулевых приводов и тройного резервирования их системы гидропитания, причем все резервные системы постоянно включены в работу. Камеры рулевых приводов разделены между собой и каждая из них питается от одной из трех независимых гидросистем. При таком резервировании в случае отказа какой-либо гидросистемы или канала рулевого привода не требуется применения каких-либо устройств автоматического подключения резервной системы, и отсутствие этих устройств повышает надежность всей системы. При одном отказе гидросистемы или канала рулевого привода сохраняется нормальное управление основными органами управления на всех режимах полета. При возникновении одновременно двух отказов управление основными органами также сохраняется нормальным на всех режимах полета с некоторым ограничением максимальных углов отклонения элеронов и руля направления на посадке.

Основные данные системы управления

Максимальные углы отклонения:

Линейные

вверх ……………………….…………………………..

вниз……………………………………………………………………..

элерона-интерцептора вверх…………………………………………….

вниз…………………………………………………………………….

руля высоты (угол стабилизатора -7°):

вверх . ……………………………………………………………………

Линейные

вниз …………………………..…………………………

руля направления:

вправо………………………………………………………………..

влево…………………………………………………………………..

интерцептора среднего…………………………….вверх

интерцептора внутреннего…………………………вверх

Угол отклонения стабилизатора:

в полете………………………………. ……………………………………

на взлете — посадке………………………………………………..

Время перемещения стабилизатора на земле на полный диапазон углов, с:

от двух электродвигателей электромеханизма МУС-ЗПТВ…………….

не более 27,5

от одного электродвигателя электромеханизма МУС-ЗПТВ………

не более 55

Углы отклонения внутренних закрылков в направлении полета (по индикатору):

в полете (убранное положение)…………………………

на посадке………………………………………………………………..

на взлете……………………………………… …………………………

Время уборки и выпуска закрылков на полный угол на земле при давлении в гидросистемах 210+ − 10 7 кгс/см2 , при работе рулевого привода РП-60-1, с:

Время уборки и выпуска предкрылков на земле, с:

от двух электродвигателей электромеханизма ЭПВ-8П…………….. не более 15

от одного электродвигателя электромеханизма ЭПВ-8П………….

не более 30

Отклонение элеронов и рулей от рулевого агрегата РП-56В-1:

вверх…………………………………………………………………….

вниз………………………………………………………………………….

руля высоты (угол стабилизатора -1,5°):

вверх. ………………………………………………………………………

вниз…………………………………………………………………………

руля направления:

вправо……………………………………………………………………..

влево……………………………………………………………………….

Отклонение рычагов управления:

штурвала управления элеронами………………………

±125° ±6°30″

колонки управления рулем высоты:

на себя………………………………………………………14°40″±30″

от себя…………….. ………………………………………………………

Фото самолета Ту-154 в наше время можно встретить преимущественно на просторах Интернета, так как он давно выведен из обслуживания пассажиров. Среди пилотов его часто называли «Авророй», «Большой Тушкой» или «Полтинником». В советские времена этот авиалайнер с трехдвигательной системой был популярен и перевозил на своем борту от 152 до 180 пассажиров, при этом крейсерская скорость самолета Ту-154 превышала заявленные 900 км/час. Разработкой занималось не менее известное в 1960-е годы ОКБ им. Туполева. Вместимость лайнера составляет 180 человек.

Самолет Ту-154

Свой первый взлет выполнил в начале октября 1968 года. В период с 1970 по 1998 год осуществлялся серийный выпуск модели, в течение которого произошло несколько этапов модернизации. В истории отмечен наиболее короткий рейс, составлявший около 190 км от Ташкента до Намангана, и один из самых длинных — более 5 тыс. км от Москвы до Якутии (Нерюнгри). Самолету были присущи индивидуальные особенности:

  • сложность с точки зрения массовых пассажирских перевозок;
  • обслуживание требовало высококвалифицированного персонала как летного, так и наземного;
  • заднее расположение двигателей создает условия для снижения шума в салоне и дает возможность разворота в случае их отказа. При этом появляются проблемы, связанные с работой стабилизаторов и самих двигателей, когда возникает большой угол атаки и задняя центровка, что в целом приводит к развитию помпажа и полному отказу двигателей бокового и среднего расположения, потом к потере эффективности рулевого регулирования высоты. Все эти сбои не раз создавали условия для катастроф, которые сопровождались плоским штопором и отсутствием возможности выхода из данного положения.

Зимой 2013 года производство этой модели самолетов было официально прекращено.

Кабина самолета Ту-154

Важные исторические моменты

Основная цель, которую преследовали конструкторы при разработке авиалайнера, была связана с необходимостью замены таких моделей, как Ан-10, Ту-104 и Ил-18 . ОКБ тщательно занималось этим вопросом, ведь стране нужен был новый, модернизированный лайнер по своим параметрам, не уступающий американскому прототипу Боинг-727. Хотелось бы отметить следующие знаковые события из истории Ту-154:

  • в 1966 году создан первый экземпляр самолета опытного характера;
  • первый полет пришелся на 3 октября 1968 года, а в следующем году он был представлен на всемирно известной выставке авиасалона Лэ-Буржэ;
  • изначальное использование было связано с перевозкой почты из столицы в разные города, а начиная с 1972 года был переведен в состав известного авиаперевозчика «Аэрофлота» и использовался для пассажироперевозок местного значения. Немного позже переведен на рейсы международного уровня;
  • начиная с 1975 по 1984 год включительно был неоднократно модифицирован. Например, была замена двигателя на более мощный, увеличена взлетная масса;
  • в этом же 1984 году определенное количество «Тушек» было переделано. Одни в количестве 9 штук — в грузовые воздушные судна, другие (5 штук) — в лаборатории в связи с проводимыми испытаниями космического челнока, третьи (2 единицы) — в авиасудна, ведущие всесторонний контроль за деятельность стран СНГ и НАТО.

На Ту-154 были возложены основные функции по перевозке пассажиров как внутри страны, так и за ее пределы. Эти самолеты приобретали многочисленные авиакомпании, некоторые единицы перешли в собственность ВВС Советского Союза.

Салон Ту-154

Устройство и оснащение модели

Конструкция выполнена преимущественно из алюминиевых и магниевых сплавов, а также стали. Фюзеляж имеет круглое сечение, а в его состав входят 3 разъемные части, стыкующийся между собой. На каждую из них возложена своя функция (размещение экипажа, пассажиров на борту, багажный отсек и помещения техназначения).

Кабина Ту-154 изначально подразумевала размещение летного экипажа в количестве трех человек, но в связи с возникновением неприятных инцидентов в ней находились пятеро. В ней находилось все необходимое оборудование начиная от приборной доски, различных пультов и щитков и заканчивая панелью АЗС.

Конструкция крыла кессонная и трехлонжеронная. Основными частями являются центроплан и два ОЧК, снабженных предкрылками и закрылками. В носу крыла находится система, препятствующая обледенению путем электрообогрева. Что касается силовой установки, то она имела три двигателя. Первые два находились в фюзеляже (хвостовая часть – мотогондолы), а последний третий двигатель — практически там же, но уже непосредственно в форкиле S-образного канала вместе с воздухозаборником.

Топливная система довольно сложная. В нее входили баки с топливом и некоторые системы, связанные с их «питанием». Емкость резервуаров разная начиная от 471 тыс. и заканчивая 8.3 тыс. л. Система гидравлики включала в себя 3 подсистемы.

Электроснабжение подразумевало применение переменного тока при наличии трех сетей. Его источником являлись генераторы также в количестве трех штук. Также присутствовала и сеть вторичного характера, а для работы кухонного оборудования применялась особенная сеть мощностью 27 Вольт, что можно увидеть на фото салона Ту-154.

Обладает рядом особенностей и система управления. Ее главной чертой являлось необратимое бустерное управление. Использование такого новшества было мотивировано желанием улучшить характеристики управляемости и устойчивости авиасудна, а также с целью автоматизации процессов, связанных с набором высоты, выбором маршрутного полета, снижением по сигналам НПК и посадкой.

Технические характеристики – это одни из самых важных моментов, благодаря которым авиалайнер вошел в историю советской авиации. По тем временам его внешние параметры впечатляли, поэтому возникал логичный вопрос: сколько весит самолет Ту-154? Масса пустого составляет более 55 т, а вот максимально взлетная уже равна 104 т.

Часовой расход топлива составляет от 5300 до 6 200 кг, а максимальная дальность полета — 3900 км.

Сведения об эксплуатации

Более 35-ти лет эти авиалайнеры осуществляли рейсы внутреннего и международного назначений. Особая востребованность этих воздушных судов пришлась на период с 1972 года по начало XX века.

Впервые речь о снятии Ту-154 с производства пошла в середине 2000-го года. На тот момент причиной такого решения стало не выработка ресурса и качество, а низкие показатели топливной эффективности. Проблема была в том, что при проектировании не ставились задачи по экономии топлива, а по прошествии времени данный параметр стал очень актуальным, так как цены на горючее существенно выросли.

Как свидетельствуют данные статистики на конец 2008 года, именно эта модель являлась основополагающим звеном большинства авиакомпаний РФ и выполняла большую часть рейсов. Кризис, начавшийся в это время, повлиял на окончательное решение по поводу полного вывода судов из эксплуатации.

По мнению современных конструкторов, Ту-154 морально устарел, а его технические характеристики перестали отвечать мировым стандартам. Некоторые страны ЕС запретили полеты на этих лайнерах в связи с превышением уровня шумовых показателей. Процедура вывода длилась несколько лет с 2008 по 2013 годы . Одними из первых, кто отказался от самолетов стали компании S7 Airlines, «Аэрофлот», «Россия», UTair и «Уральские авиалинии».

Негативный отпечаток отложили и катастрофы с участием Ту-154, которых из года в год становилось все больше, причем заканчивалось все полной гибелью как экипажа, так и всего пассажирского состава. Многочисленные расследования последствий крушений приводили к выводу, что их причины заключаются не только в несовершенстве модели, но и человеческом факторе. Пилоты в некоторых случаях не могли повлиять на благоприятный исход событий в связи с особенностями устройства некоторых систем.

Средняя приборная доска. Нажата кнопка проверки — все контрольные табло и лампочки горят; мы называем это «зажечь елочку».

Три одинаковых прибора вверху – тахометры, указатели оборотов двигателей. Глядя на показания этих приборов, пилот рычагами управления двигателями устанавливает необходимые обороты, а значит, тягу, которая толкает самолет вперед. Правильно говорить: устанавливает «режим работы двигателей» или просто «режим».

Под тахометрами установлен радиолокатор (нынче говорят «радар», но мне нравится так, как привык), а левее его на табличке написан номер самолета. Летаем-то мы постоянно на разных машинах. При радиосвязи мы работаем вот этим цифровым позывным: «Красноярск-руление, я 85812, разрешите запуск!» Так чтоб не забыть – а забыть вполне можно в кутерьме летной работы, где дорога каждая секунда, – и разместили номер на виду.
Слева от локатора установлен интересный и древний прибор, электрический указатель поворота, ЭУП, по-простому – «Пионер». Еще с давних времен он стоял в центре приборной доски, на месте нынешнего авиагоризонта, и показывал отклонением лопаточки сторону разворота, а отклонением шарика – сторону скольжения. В горизонтальном полете лопаточка стояла вертикально, шарик был в центре. На вираже лопаточка отклонялась в сторону разворота пропорционально величине крена: чем больше крен тем сильнее отклонение; шарик при этом норовил выскользнуть то влево, то вправо и надо было педалями загонять его в центр, чтобы вираж был без скольжения. Это правило – «шарик в центре» – вбивалось с первых дней обучения и было так же важно, как и контроль скорости.

Мы же используем ЭУП, только если вдруг по какой-то причине откажут сразу все авиагоризонты; он позволит хотя бы просто удержать самолет в более-менее координированном полете. То есть, прибор этот – резервный, и нас учат летать по нему на тренажере.

Ниже ЭУП установлен указатель радиосистемы ближней навигации, РСБН, показывающий место самолета относительно наземной радиостанции: азимут и дальность. Для работы с ним нужно иметь пространственное представление: где находится радиостанция, а где самолет. Кодовое название системы – «Михаил»; мы так и привыкли называть прибор. На картах вокруг радиостанций наносятся круги, разделенные на 360 градусов; проведя из центра линию через тот «градус», который показывает стрелка «Михаила», получим азимут; отсчитав по этой линии на линейке то расстояние, которое видно в окошечке прибора, получим точку, «место самолета».

Под блоком контрольных табло стоит интересный прибор ИН-3. индикатор нагрузки на рулевые агрегаты, или бустера. При включенных бустерах и наличии давления в гидросистемах, отклоняя органы управления, мы увидим, как отклоняются планочки на приборе. Значит, рулевые агрегаты реагируют нормально.
В полете по отклонению этих планочек можно косвенно судить о сбалансированности сил, действующих на самолет, и кое-что подправить в балансировке, если планочки не стоят в нейтральном положении. И тогда полет будет красивым, а при отключении автопилота не возникнет броска.

Большой круглый прибор – компас штурмана. Как пилот следит постоянно за скоростью, так штурман – постоянно за курсом. Потому что шпарим по 250 метров в секунду – и за минуту при неверном курсе можно запросто выскочить за границу воздушной трассы, это уже нарушение; а потом прикатит телега, пиши объяснительную. Да и себя же в профессии уважать надо.

Ну, и справа – прибор путевой скорости. Путевая – это скорость перемещения самолета относительно земли. Допустим, самолет летит в воздухе со скоростью 200 км/час, а встречный ветер – тоже 200 км/час. Так вот приборная скорость – относительно воздуха, обтекающего самолет, будет 200… а путевая – ноль: самолет будет неподвижно висеть над одним и тем же местом. А если на высоте наша скорость 900, а попутная струя добавляет еще 300, то путевая будет 1200 – с такой скоростью наша тень будет перемещаться над матушкой-землей. И при решении задач «на движение» мы будем пользоваться именно путевой скоростью.

Иной раз при заходе на посадку я выдерживаю расчетную скорость 270, а штурман говорит: «командир, путевая 300!» Значит нам в хвост дует попутный ветерок 30 км/час, а на посадке это нежелательно, и я тут же просчитываю все варианты и принимаю меры. Ценный прибор.

Справа от радиолокатора на старых машинах видно квадратное окно механического навигационного планшета. Там под стеклом перемещается лента-карта с нанесенной линией пути, и есть подвижный индекс, кружочек, обозначающий самолет. Карта себе ползет, индекс смещается, следуя за изломами маршрута соответственно движению самолета, и показывает отклонения, которые легко исправить, чуть изменив курс. Очень помогает при обходе гроз, когда приходится покидать воздушную трассу, а потом на нее возвращаться: наглядно видно, в какую сторону от трассы ушел самолет и на какой угол надо подвернуть, чтобы поскорее на нее выйти.
Теперь-то другие времена, лента-карта уже анахронизм, безнадежно устарела, теперь спутниковая навигация. Ну а мы всю жизнь отлетали по своим приборам.

Выше планшета расположены еще два прибора. Левый – указатель положения стабилизатора, а также положения руля высоты относительно нейтрали. При сильно передней центровке для балансировки самолета приходится очень сильно выбирать руль высоты вверх; и что же останется для выравнивания на посадке? Да почти ничего – по правой стрелке прибора это хорошо видно. А отклонишь чуть стабилизатор – руль высоты сразу возвращается в нейтраль, и на посадке есть хороший запас отклонения руля, чтобы подхватить машину в последний момент.
Таких приборов, показывающих отклонение руля, кажется, нет больше ни на одном гражданском самолете.
Руль высоты… Где он находится? Да на задней кромке того же стабилизатора. Стабилизатор в полете неподвижен, а руль двигается.

Рядом прибор – указатель угла отклонения двух половин закрылков – правой и левой. Если вдруг огромные закрылки на задней поверхности крыла отклонятся на разные углы, самолет может перевернуть, и не удержишь. Поэтому при выпуске-уборке закрылков мы строго следим за синхронностью их движения, и если чуть не так – сразу стоп. А на новых машинах «стоп» срабатывает автоматически, есть специальные тормоза.

Правее этих двух приборов расположена группа световых табло контроля уборки и выпуска шасси. В процессе уборки загораются красные табло, после установки шасси на замки и закрытия створок красные гаснут. После полного выпуска загораются «три зеленые».
Как и на Ил-18, установлена звуковая и световая сигнализация: если забыли выпустить шасси перед посадкой, при выпуске закрылков и уборке газа сигнализация сработает и напомнит. что надо колеса таки выпустить.
Там же расположено зеленое мигающее зеленое табло выпуска-уборки предкрылков. Предкрылки на больших углах атаки сглаживают начинающий завихряться поток над верхней поверхности крыла и тем самым отдаляют скорость сваливания, позволяя заходить на посадку на меньшей скорости.

Рецензии

Добрый вечер, Василий Васильевич. Хотя после вчерашней катастрофы задумываешься над этими словами…

Указатель положения РВ есть на другой туполевской машине, изделии «В» и его производных, это Ту-95 и Ту-142 разных модификаций. Причём похитрее, чем здесь, там показывается ещё и положение триммера. Про указатель закрылков, думаю, можно добавить, что на Ту-154М при рассинхроне сработают специальные тормоза, не надо и вмешательства лётчиков. И мелочь, не относящаяся к содержанию — опечатки в «табличке» и «по-простому».

Хорошее описание, от вас иного и не ждёшь.

После расшифровки речевого самописца Ту-154 Минобороны, который фиксировал все звуки и разговоры в кабине экипажа перед катастрофой, стало понятно, что самолёт потерял управление из-за проблем с закрылками. Это были либо неверные действия пилотов, либо отказ техники. Сейчас межведомственная комиссия пытается понять, что же было не так с закрылками.

Эксперты межведомственной комиссии продолжают расшифровку чёрных ящиков Ту-154, рухнувшего в Чёрное море. Судя по данным расшифровки, нештатная ситуация с самолётом стала неожиданностью для членов экипажа: в первые секунды оба пилота растерялись, однако быстро взяли себя в руки и до последних секунд пытались спасти самолёт.

РАСШИФРОВКА:

Скорость 300… (Неразборчиво.)

— (Неразборчиво.)

Забрал стойки, командир.

— (Неразборчиво.)

Ух, ё-мое!

(Звучит резкий сигнал.)

Закрылки, сука, чё за х**ня!

Высотометр!

Нам… (Неразборчиво.)

(Звучит сигнал об опасном сближении с землёй.)

— (Неразборчиво.)

Командир, мы падаем!

Таким образом стало понятно, что у самолёта возникли проблемы с закрылками. По данным Лайфа, эксперты считают, что второй пилот, который управляет закрылками и шасси, попросту перепутал рычаги на панели управления.

На третьей минуте полёта вместо того чтобы убрать шасси, второй пилот мог убрать закрылки, — рассказал Лайфу источник, знакомый с работой комиссии. — От этого самолёт перешёл в запредельный угол атаки, экипаж попытался развернуть машину, чтобы дотянуть до земли, однако не успел. Самолёт ударился об воду, и у него отвалилась хвостовая часть.

Эту версию считает допустимой и лётчик-испытатель Герой России Магомед Толбоев.

На панели управления Ту-154 тумблеры закрылков и шасси находятся над лобовым стеклом. Закрылки — слева, шасси — справа. За них отвечает второй пилот, который сидит в кресле справа. Не исключено, что пилот мог перепутать рычаги или отвлечься на что-то, поэтому самолёт взлетал с выпущенными шасси и убранными закрылками, — рассказал Лайфу Толбоев.

Пилоты, летавшие на Ту-154, также не исключают такой вариант, хотя отмечают, что его вероятность мала.

У «Туполева» рукоятки уборки шасси и закрылков сделаны на козырьке кабины пилотов, между ними, над лобовым стеклом. Конечно, с точки зрения эргономики это неправильно. Они действительно находятся рядом, но перепутать их можно, наверное, только раз на миллион, если, к примеру, пилот очень уставший, — рассказал Лайфу заслуженный пилот РФ Виктор Саженин, который сам восемь лет отлетал на Ту-154. — Они имеют совершенно разную эргономику. Рукоятка уборки шасси — с шарообразным наконечником в виде колеса, а закрылки убирает трапециевидная рукоятка, которая нажимается двумя пальцами и имеет несколько положений.

Кстати, убирает закрылки второй пилот, сидящий справа, отметил Саженин. Также, по его словам, вариант перепутать рычаги маловероятен ещё и потому, что закрылки и шасси убираются в разное время. Шасси нужно убирать сразу после отрыва от земли, а не через 2–3 минуты полёта.

Эксперт из Росавиации говорит, что предварительное исследование записи речевого самописца выводит в приоритет версии о технической неисправности лайнера и ошибке пилотов. Впрочем, отрабатываются и другие версии. Например, попадание в двигатель посторонних предметов (к примеру, птицы), некачественное топливо, повлёкшее потерю мощности и отказ работы двигателей.

Катастрофа с Ту-154 произошла 25 декабря 2016 года в 5:40 утра по московскому времени в 1,7 километра от побережья Сочи. Борт российского Минобороны летел в сирийский Хмеймим с аэродрома Чкаловский, в аэропорту Сочи же он дозаправлялся. На борту лайнера находилось 92 человека. Через две минуты после отрыва от полосы, не успев набрать высоту, самолёт пропал с экранов радаров. Никаких сигналов тревоги экипаж не подавал.

Система управления полетом

    • Педали руля направления, расположенные у ног пилота, прямо или косвенно управляют рулем направления, а также управлением самолетом на земле
    • Рули направления могут иметь демпферы рыскания, которые снижают чувствительность и облегчают пилоту управление
  • Отклонение поверхностей управления задней кромки, таких как элероны, изменяет как подъемную силу, так и аэродинамическое сопротивление
    • Система элеронов Cessna-172N
    • Элероны (по-французски «маленькое крыло») представляют собой управляющие поверхности, прикрепленные к задней кромке крыльев рядом с законцовкой крыла, которые управляют летательным аппаратом вокруг его продольной оси, позволяя ему «качать» или «кренить» [Рисунок 1].
      • Они проходят примерно от середины каждого крыла наружу к законцовке и движутся в противоположных направлениях, создавая аэродинамические силы, заставляющие самолет крениться
      • Это действие приводит к развороту самолета в сторону крена
      • При отклонении элеронов возникает несимметричная подъемная сила (момент качки) относительно продольной оси и сопротивление (неблагоприятное рыскание)
    • Некоторые элероны на высокопроизводительных самолетах, таких как Extra 300, имеют лопатки, которые улучшают управляемость элеронов
    • Система руля Cessna-172N
    • Рули направления управляют направлением (влево или вправо) «рысканья» вокруг вертикальной оси самолета [Рисунок 2]
    • Как и другие основные поверхности управления, руль направления представляет собой подвижную поверхность, шарнирно соединенную с неподвижной поверхностью, которой в данном случае является вертикальный стабилизатор или плавник
    • Рули направления такие же, как у лифтов, за исключением того, что они качаются в другой плоскости (из стороны в сторону, а не вверх и вниз)
      • Они не предназначены для разворота самолета, как часто ошибочно полагают
      • На практике управляющие воздействия элеронов и руля направления, используемые вместе, поворачивают самолет, при этом элероны создают крен.
        • Эти отношения имеют решающее значение для поддержания координации или создания промаха
        • Неправильно управляемые повороты на малой скорости могут вызвать штопор
    • Рули управляются пилотом ногами через систему тросов и шкивов:
      • «Шаг» на правой педали руля: руль движется вправо, создавая «рысканье» вправо
      • «Шаг» на левой педали руля: руль перемещается влево, создавая «рысканье» влево
    • Лифтовая система Cessna-172N
    • Рули высоты крепятся к задней кромке горизонтального стабилизатора [Рисунок 3]
    • Стабилизатор представляет собой комбинацию горизонтального стабилизатора и руля высоты (движется вся поверхность)
    • Используется для наклона самолета вверх и вниз путем создания нагрузки на хвост
    • Положение самолета по тангажу регулируется изменением отклонения руля высоты, создавая нагрузку на хвост
    • Рули высоты контролируют угол атаки крыльев
    • Вилка управляет аэродинамическим профилем через систему тросов и шкивов:
      • Вилка «тянет» назад: руль высоты поднимается, создавая подъемную силу вниз, поднимая нос, увеличивая угол атаки крыла
      • Штанга «толкает» вперед: руль высоты опускается, создавая восходящую подъемную силу, опуская нос, уменьшая угол атаки крыла
  • Вспомогательные органы управления полетом состоят из:
    • Закрылки:
      • Закрылки задней кромки
      • Закрылки передней кромки
    • Отделка поверхностей
    • Спойлеры/Скоростные тормоза
    • Закрылки позволяют изменять кривизну профиля
    • Термин «чистая конфигурация» относится к закрылкам и шасси
    • Термин «грязная конфигурация» относится к закрылкам и опущенным шасси
    • Существует множество попыток скомпрометировать противоречивое требование высокой скорости крейсерского полета и низкой посадочной скорости.
      • Для высокой скорости требуются тонкие аэродинамические поверхности с умеренным изгибом и небольшой площадью крыла
      • Высокая подъемная сила, необходимая для низких скоростей, достигается за счет более толстых аэродинамических профилей с большим изгибом и большей площадью крыла
    • Поскольку аэродинамический профиль не может иметь два разных изгиба одновременно, есть два варианта:
      • Аэродинамический профиль может быть компромиссом
      • Марширующий профиль может быть совмещен с устройствами для увеличения кривизны профиля для малоскоростного полета (т. е. закрылками)
    • Отклонение закрылков не увеличивает критический (срывной) угол атаки, а в некоторых случаях отклонение закрылков даже уменьшает критический угол атаки
      • Однако скорость сваливания самолета (отличная от угла атаки) снизится
    • Закрылки не должны вызывать эффект крена или рыскания, а изменение шага зависит от конструкции самолета.
      • Неуправляемый крен/рыскание только с закрылками может указывать на состояние разделенных закрылков
    • Поведение по тангажу зависит от типа закрылков самолета, положения крыла и горизонтального расположения хвостового оперения.
      • Создает момент тангажа; однако изменение хвостовой нагрузки от отклоненной закрылками струи вниз по горизонтальному оперению оказывает существенное влияние на момент тангажа
    • Отклонение закрылков до 15° обеспечивает подъемную силу с минимальным сопротивлением
    • Отклонение более чем на 15° приводит к значительному увеличению сопротивления
    • Сопротивление, вызванное отклонением закрылков, называется паразитным сопротивлением и пропорционально квадрату скорости
    • Кроме того, отклонение более чем на 15° приводит к значительному моменту тангажа у большинства самолетов с высокорасположенным крылом, потому что возникающий в результате смыв вниз увеличивает воздушный поток над горизонтальным хвостовым оперением
      • Работа закрылков используется для посадки и взлета, во время которых самолет находится близко к земле, где допустимая погрешность невелика [Рисунок 4]
        • При использовании для взлета более низкое положение закрылков (обычно менее 15°) увеличивает подъемную силу без значительного увеличения сопротивления
        • При использовании для посадки более высокие настройки закрылков увеличивают подъемную силу, но также и сопротивление и, следовательно, снижают скорость захода на посадку и обеспечивают более крутые траектории захода на посадку
        • Поскольку рекомендации, данные в Руководстве по летной эксплуатации самолета/Руководстве пилота по эксплуатации (AFM/POH), основаны на комбинации конструкции самолета и закрылков, пилот должен сопоставить рекомендации производителя с аэродинамическими эффектами закрылков
      • С помощью этой информации пилот должен определить степень отклонения закрылков и время отклонения, исходя из условий взлетно-посадочной полосы и захода на посадку относительно ветровых условий
      • Время выдвижения лоскута и степень его отклонения взаимосвязаны и влияют на стабильность доступа
        • Большие отклонения закрылков в одной точке схемы посадки приводят к большим изменениям подъемной силы, которые требуют значительных изменений тангажа и мощности для поддержания воздушной скорости и глиссады
        • Пошаговое отклонение закрылков на попутном, базовом и конечном этапе захода на посадку обеспечивает меньшую регулировку шага и мощности по сравнению с одновременным выпуском полностью закрытых закрылков
      • Тенденция к раздутию при начальном отклонении закрылков возникает из-за увеличения подъемной силы, но момент тангажа при опускании носа имеет тенденцию смещать воздушный шар
      • Мягкая посадка или посадка на короткое поле требует минимальной скорости при приземлении
      • Отклонение закрылков, которое приводит к минимальной путевой скорости, поэтому следует использовать
      • Если важным фактором является высота над препятствием, следует использовать отклонение закрылков, которое приводит к максимальному углу захода на посадку
      • Следует отметить, однако, что положение закрылков, обеспечивающее минимальную скорость приземления, не обязательно дает самый крутой угол захода на посадку; однако максимальный выпуск закрылков дает самый крутой угол захода на посадку и минимальную скорость при приземлении
      • Максимальное выдвижение закрылков, особенно свыше 30–35°, приводит к большому сопротивлению
        • Требуются более высокие настройки мощности, чем при использовании частичных закрылков
      • Из-за крутого угла захода на посадку в сочетании с возможностью компенсировать лобовое сопротивление расхождение с выпущенными закрылками становится критическим
      • Сопротивление создает высокую скорость снижения, контролируемую мощностью, но невозможность уменьшить мощность до такой степени, чтобы мощность не работала при приземлении, что позволяет самолету плавать по взлетно-посадочной полосе
      • Слишком раннее снижение мощности приводит к жесткой посадке
        • Составляющая бокового ветра должна учитываться при степени выдвижения закрылков, поскольку отклоненный закрылок представляет собой площадь поверхности, на которую действует ветер
        • При боковом ветре «закрытое» крыло с наветренной стороны более подвержено влиянию, чем крыло с подветренной стороны.
          • Это, однако, в некоторой степени устранено при заходе на посадку с крабом, поскольку самолет почти выровнен по ветру
        • Однако при заходе на посадку с опущенным крылом опущенное крыло частично закрывает закрылки против ветра, но двугранный угол крыла в сочетании с закрылками и ветром затрудняет боковое управление
        • Боковое управление становится более трудным, когда выпуск закрылков достигает максимума, а боковой ветер становится перпендикулярным взлетно-посадочной полосе
        • Воздействие бокового ветра на «хлопающее» крыло становится более выраженным по мере приближения самолета к земле
        • Крыло, закрылок и земля образуют «контейнер», который наполняется воздухом боковым ветром
        • При воздействии ветра на отклоняемый закрылок и борт фюзеляжа, а также при расположении закрылка за основным шасси крыло против ветра будет стремиться подняться, и самолет будет стремиться развернуться против ветра
        • Таким образом, правильное положение органов управления необходимо для поддержания выравнивания взлетно-посадочной полосы
        • Также может потребоваться уборка закрылков при положительном контакте с землей
        • Уход на второй круг является еще одним фактором, который следует учитывать при принятии решения о степени отклонения закрылков и о том, где в схеме посадки следует выпускать закрылки
        • Из-за того, что при выпуске закрылков возникает момент тангажа при опускании носа, пилоты используют триммер, чтобы компенсировать этот момент
        • Применение полной мощности при уходе на второй круг увеличивает воздушный поток над «захлопнутым» крылом
          • Создает дополнительную подъемную силу, заставляя нос задираться вверх
        • Тенденция к тангажу не уменьшается полностью при уборке закрылков из-за настройки триммера
        • Целесообразная уборка закрылков желательна для устранения лобового сопротивления, что позволяет быстро увеличить скорость полета; однако убирание закрылков также уменьшает подъемную силу, так что самолет быстро тонет
        • Степень отклонения закрылков в сочетании с расчетной конфигурацией горизонтального оперения относительно крыла требует, чтобы пилот тщательно контролировал тангаж и воздушную скорость, тщательно контролировал уборку закрылков, чтобы свести к минимуму потерю высоты, и правильно использовал руль направления для координации
        • Принимая во внимание эти факторы, пилот должен увеличить угол отклонения в одной и той же точке схемы посадки.
          • Для этого требуется использование согласованного шаблона трафика
        • Таким образом, пилот может иметь заранее спланированную последовательность ухода на второй круг на основе положения самолета в схеме посадки
        • Не существует единой формулы для определения степени отклонения закрылков, которая должна использоваться при посадке, поскольку при посадке используются переменные, которые зависят друг от друга
        • Требования производителя основаны на характеристиках набора высоты, обеспечиваемых данной конструкцией закрылков
        • Ни при каких обстоятельствах ограничения закрылков в AFM/POH не должны превышаться для взлета
          • Справочник по полетам на самолетах,
            Четыре основных типа закрылков
          • Плоские закрылки — наиболее распространенная, но наименее эффективная система закрылков
          • Крепится на шарнирной оси, которая позволяет створке двигаться вниз
          • Конструкция и функции аналогичны другим рулям — элеронам, рулю направления и рулю высоты
          • В расширенном состоянии увеличивает хордовую линию, угол атаки и изгиб крыла, увеличивая как подъемную силу, так и сопротивление
          • Важно помнить, что поверхности управления представляют собой не более чем простые закрылки
          • Аналогичен простому лоскуту, но более сложный [Рисунок 1]
          • Только нижняя или нижняя часть крыла
          • Отклонение закрылка оставляет заднюю кромку крыла нетронутой
          • Раздельные закрылки создают большую подъемную силу, чем шарнирные закрылки, а также имеют наименьший момент тангажа по сравнению с обычными конструкциями; однако конструкция значительно увеличивает лобовое сопротивление, что требует дополнительной мощности
            • Более удобен при посадке, но частично отклоняемые шарнирные закрылки имеют преимущество при взлете
          • Разрезной щиток имеет значительное сопротивление при небольших отклонениях, в то время как шарнирный щиток не имеет сопротивления, потому что поток воздуха остается «прикрепленным» к щитку
          • Щелевой клапан имеет большую подъемную силу, чем шарнирный клапан, но меньший, чем разрезной клапан; но из-за более высокого аэродинамического качества он обеспечивает лучшие взлетно-посадочные характеристики и набор высоты [Рисунок 1].
            • Небольшие отклонения щелевого щитка дают большее сопротивление, чем шарнирный щиток, но меньшее, чем расщепленный
            • Это позволяет использовать закрылки с прорезями для взлета
          • Щелевой закрылок будет создавать пропорционально большую подъемную силу, чем сопротивление
          • Его конструкция позволяет направлять воздух высокого давления под крылом через прорезь на верхнюю поверхность закрылка, задерживая отрыв воздушного потока на больших углах атаки
          • Эта конструкция значительно снижает скорость сваливания
          • Справочник по полетам на самолетах,
            Четыре основных типа закрылков
          • Наиболее эффективная конструкция [Рисунок 1]
          • Движется назад на первой части выдвижения, увеличивая подъемную силу с небольшим сопротивлением; также используется конструкция с прорезями, что приводит к снижению скорости сваливания и увеличению площади крыла
          • Закрылки Фаулера больше всего увеличивают угол атаки, развал и площадь крыла, увеличивая подъемную силу при сравнительно меньшем увеличении лобового сопротивления, вызывая наибольшее изменение момента тангажа (опускания)
          • Обеспечивает максимальное увеличение коэффициента подъемной силы при наименьшем изменении сопротивления
          • Этот закрылок может иметь несколько прорезей, что делает его самой сложной из систем задней кромки
          • Характеристики аэродинамического сопротивления при малых отклонениях почти такие же, как у щелевого закрылка
          • Из-за сложности конструкции и сложности герметизации щелей закрылки Фаулера чаще всего используются на более крупных самолетах
          • Самолет с установленными на крыле пропеллерами демонстрирует эффект выдутых закрылков
          • Обеспечивает дополнительный поток воздуха для крыльев, обдувая поверхности воздухом
          • Предотвращает застой пограничного слоя, улучшая подъемную силу
          • На малых скоростях эта система может «обмануть» самолет, заставив его думать, что он летит быстрее
          • Может увеличить подъемную силу в 2 или 3 раза; однако отбираемый из двигателя воздух вызывает снижение тяги на таких этапах полета, как взлет
    • Выступы представляют собой небольшие регулируемые аэродинамические устройства на задней кромке руля
    • Эти подвижные поверхности уменьшают давление на органы управления
    • Триммер контролирует нейтральную точку, например балансировку самолета на штифте с несимметричными грузами.
      • Это делается либо триммерами (небольшие подвижные поверхности на руле), либо перемещением нейтрального положения всей руля вместе
    • Вкладки могут быть установлены на элероны, руль направления и/или руль высоты
      • Система отделки руля высоты Cessna-172N
      • Сила воздушного потока, ударяющего о язычок, заставляет основную поверхность управления отклоняться в положение, которое исправляет неуравновешенное состояние самолета
      • Правильно сбалансированный самолет, если его потревожить, попытается вернуться в прежнее состояние из-за стабильности самолета
      • Тримминг — это постоянная задача, требуемая после любого изменения настроек мощности, воздушной скорости, высоты или конфигурации
      • Надлежащая дифферентовка снижает нагрузку на пилота, что особенно важно для полетов по приборам
      • система тросов и шкивов управления триммерами
        • Триммер поднят вверх: триммер опускается, создавая положительную подъемную силу, опуская нос
          • Это движение очень слабое
        • Триммер отрегулирован вниз: триммер поднимается, создавая положительную подъемную силу, поднимая нос
          • Это движение очень слабое
      • Чтобы узнать больше о том, как использовать триммер в полете, см. Триммера самолета
    • Несмотря на то, что пилот не «управляет» их специально, некоторые самолеты имеют дополнительные поверхности для повышения устойчивости
      • Спинной плавник представляет собой удлинение управляющей поверхности, вертикальное или горизонтальное, увеличивающее площадь поверхности
      • Кроме того, это помогает создать турбулентный поток воздуха для повышения эффективности других управляющих поверхностей
      • Подфюзеляжные стабилизаторы представляют собой дополнительные вертикальные стабилизаторы, которые обычно фиксируются и находятся под хвостовой частью самолета
    • Некоторые самолеты могут иметь блокираторы порывов ветра, которые необходимо снять перед манипуляциями с органами управления во избежание повреждения [Рисунок 7]
    • После удаления убедитесь, что органы управления полетом свободны и исправны.
      • Проверяет, что кабели не только подключены, но и правильно подключены
    • Вы можете вспомнить, как отклоняются элероны, используя большие пальцы
      • Положите руки на коромысло большими пальцами вверх; если вы повернете налево, ваши большие пальцы укажут влево, и вы заметите, что левый элерон вверх, и наоборот, если вправо
    • См. также AOPA — Техническое обслуживание самолетов: понимание и проверка кабелей управления полетом
    • Амазонка, порывистые замки
      • Из двух тросов, соединяющих любую управляющую поверхность (по одному на каждое направление), тоже маловероятно, но особенно оба выйдут из строя
      • В случае такого сбоя помните, что накладка представляет собой отдельный кабель и по-прежнему имеет функциональные возможности
      • Благодаря комбинации триммера и одного троса можно провести аварийную посадку без закрылков
      • Пожалуйста, прочитайте Смотри, Ма, лифта нет! Барри Шифф для получения дополнительной информации
      • Асимметрия закрылков создает неравномерное распределение закрылков, при котором одна сторона закрылков самолета раскрывается, а другая нет
        • Это может привести к драматичным последствиям
      • Чтобы решить эту проблему, вы можете попытаться снова поднять закрылки
      • Неуправляемый триммер — это состояние, при котором электрический двигатель триммера заедает, что приводит к движению триммера без команды
      • Это может привести к серьезной проблеме с управлением полетом, когда пилоту придется напрягать органы управления, чтобы попытаться сохранить управляемый самолет
      • Решение довольно простое, но сложное на данный момент, если не рассматривать его на местах:
        • Знайте, где находится автоматический выключатель двигателя дифферента, и дерните его, если подозреваете, что триммер вышел из строя
      • Подкрылки однощелевые
      • Отрегулировано от 10° до 20° до 30°, выдвинуто
      • Защищен автоматическим выключателем на 10 ампер
      • Привод заслонки расположен в правом крыле
        • Если привод не работает, ни одна из заслонок не откроется
      • Система плоских клапанов
      • Отрегулировано от 10° до 25° до 40°, выдвинуто и зафиксировано
      • Можно потянуть еще примерно на 5°, но не зафиксируется
      • Закрылки выдвигаются и убираются вручную
    • Устройства высокого подъема могут сделать для нас кое-что, например, снизить скорость захода на посадку и уменьшить тангаж на финальном этапе.
      • Особенно, когда речь идет о чрезвычайной ситуации, высотные устройства могут быть вашим лучшим другом или злейшим врагом
    • Все еще что-то ищете? Продолжить поиск:
    • Справочник по пилотированию самолетов (11-1) Закрылки
    • AOPA — Техническое обслуживание самолетов: понимание и техническое обслуживание кабелей управления полетом, часть 1: то, чего вы не знаете, может навредить вам
    • AOPA — Как это работает — Настройка высоты звука
    • Барри Шифф — Смотри, мам, лифта нет!
    • Смелый метод — каждый пилот должен знать эти 5 аэродинамических фактов о закрылках
    • Руководство по эксплуатации пилота C-172N
    • Федеральное авиационное управление — Глоссарий пилотов/диспетчеров
    • Летающий журнал — Как это работает: демпфер рыскания
    • Летающий журнал — Как это работает: шейкер/толкатель палочек

    Основные поверхности управления полетом и поверхности управления полетом двойного назначения самолета


    Направленное управление самолетом осуществляется вокруг поперечной, продольной и вертикальной осей с помощью поверхностей управления полетом, предназначенных для создания движение вокруг этих осей. Эти устройства управления представляют собой шарнирные или подвижные поверхности, с помощью которых осуществляется управление положением самолета во время взлета, полета и посадки. Обычно их делят на две большие группы:

    1. Основные или основные поверхности управления полетом и
    2. Второстепенные или вспомогательные поверхности управления.

    Основные поверхности управления полетом

    Основные поверхности управления полетом на самолете включают: элероны, рули высоты и руль направления. Элероны крепятся к задней кромке обоих крыльев и при перемещении поворачивают самолет вокруг продольной оси. Руль высоты крепится к задней кромке горизонтального оперения. Когда он перемещается, он изменяет тангаж самолета, то есть его положение относительно горизонтальной или поперечной оси. Руль направления шарнирно закреплен на задней кромке вертикального оперения. Когда руль направления меняет положение, самолет вращается вокруг вертикальной оси (рыскание). На рис. 1 показаны основные органы управления полетом легкого самолета и создаваемое ими движение относительно трех осей полета.

    Рис. 1. Рули управления движением самолета вокруг трех осей полета

    и способы крепления. На алюминиевых легких самолетах их конструкция часто похожа на цельнометаллическое крыло. Это уместно, потому что основные поверхности управления представляют собой просто меньшие аэродинамические устройства.

    Обычно они изготавливаются из конструкции из алюминиевого сплава, построенной вокруг одного лонжерона или торсионной трубы, к которой крепятся нервюры и крепится обшивка. Легкие ребра во многих случаях штампуются из плоских алюминиевых листов. Отверстия в ребрах облегчают сборку. Алюминиевая обшивка крепится заклепками. На рис. 2 показан этот тип конструкции, который можно найти на основных поверхностях управления легких самолетов, а также на средних и тяжелых самолетах.

    Рис. 2. Типичная конструкция алюминиевой поверхности управления полетом

    Также широко используются первичные поверхности управления, изготовленные из композитных материалов. Их можно найти на многих тяжелых и высокопроизводительных самолетах, а также на планерах, самодельных и легких спортивных самолетах. Преимущества в весе и прочности по сравнению с традиционной конструкцией могут быть значительными. Используются различные материалы и технологии строительства. На рис. 3 показаны примеры самолетов, в которых используется композитная технология на основных поверхностях управления полетом. Обратите внимание, что поверхности управления самолетов с тканевой обшивкой часто имеют поверхности с тканевой обшивкой, так же как (легкие) самолеты с алюминиевой обшивкой обычно имеют полностью алюминиевые поверхности управления. Крайне важно, чтобы основные поверхности управления были сбалансированы, чтобы они не вибрировали и не трепетали на ветру.

    Рисунок 3. Композитные поверхности управления и некоторые из многих самолетов, в которых они используются

    находится в точке шарнира или впереди нее. Неправильная балансировка поверхности управления может привести к катастрофическому отказу. На рис. 4 показано несколько конфигураций элеронов с точками шарнира далеко позади передней кромки. Это обычная конструктивная особенность, используемая для предотвращения флаттера.

    . относительно продольной оси. Другими словами, движение элеронов в полете приводит к крену самолета. Элероны обычно располагаются на внешней задней кромке каждого из крыльев. Они встроены в крыло и рассчитываются как часть площади поверхности крыла. На рис. 5 показано расположение элеронов на различных конструкциях законцовок крыла.

    Рисунок 5. Расположение элеронов на различных крыльях Когда элерон на одном крыле отклоняется вниз, элерон на противоположном крыле отклоняется вверх. Это усиливает движение самолета вокруг продольной оси. На крыле, на котором задняя кромка элерона движется вниз, увеличивается развал и увеличивается подъемная сила. И наоборот, на другом крыле поднятый элерон уменьшает подъемную силу. [Рисунок 6] Результатом является чувствительный ответ на вход управления, чтобы повернуть самолет. Запросы пилота на движение элеронов и крен передаются из кабины на фактическую поверхность управления различными способами в зависимости от самолета. Можно использовать систему управляющих тросов и шкивов, двухтактных трубок, гидравлику, электричество или их комбинацию. [Рисунок 7]

    Рисунок 6. Дифференциальное управление движением элеронов. Когда один элерон перемещается вниз, Aileron на противоположном крыле отклоняется вверх

    Рисунок. самолеты обычно не имеют гидравлического или электрического управления элеронами. Они встречаются на тяжелых и высокопроизводительных самолетах. Большие самолеты и некоторые высокопроизводительные самолеты также могут иметь второй набор элеронов, расположенных внутри на задней кромке крыльев. Они являются частью сложной системы первичных и вторичных поверхностей управления, используемых для обеспечения поперечного управления и устойчивости в полете. На малых скоростях элероны могут быть увеличены за счет закрылков и спойлеров. На высоких скоростях для крена самолета требуется только внутреннее отклонение элеронов, в то время как другие поверхности управления заблокированы или остаются неподвижными. На рис. 8 показано расположение типичных поверхностей управления полетом на самолетах транспортной категории.

    Рисунок 8. Типовые поверхности управления полетом на самолете транспортной категории Это заставляет нос самолета наклоняться вверх или вниз. Руль высоты шарнирно прикреплен к задней кромке горизонтального стабилизатора и обычно охватывает большую часть или всю его ширину. Он управляется в кабине путем нажатия или вытягивания штурвала вперед или назад.

    В легких самолетах используется система управляющих тросов и шкивов или двухтактных трубок для передачи данных из кабины пилота в движение лифта. Высокопроизводительные и большие самолеты обычно используют более сложные системы. Гидравлическая энергия обычно используется для перемещения лифта на этих самолетах. На самолетах, оснащенных электродистанционным управлением, используется комбинация электрической и гидравлической энергии.


    Руль направления

    Руль направления — это основная поверхность управления, которая заставляет самолет рыскать или двигаться вокруг вертикальной оси. Это обеспечивает управление направлением и, таким образом, направляет нос самолета в нужном направлении. Большинство самолетов имеют один руль направления, шарнирно прикрепленный к задней кромке вертикального стабилизатора. Он управляется парой ножных педалей руля направления в кабине. Когда правая педаль нажимается вперед, она отклоняет руль направления вправо, что приводит к перемещению носа самолета вправо. Левая педаль приспособлена для одновременного движения назад. Когда левая педаль нажата вперед, нос самолета движется влево.

    Как и в случае других основных органов управления полетом, передача управления движением из кабины на руль направления зависит от сложности самолета. Многие самолеты включают направленное движение носового или хвостового колеса в систему управления рулем направления для наземных операций. Это позволяет оператору управлять самолетом с помощью педалей руля направления во время руления, когда воздушная скорость недостаточно высока для эффективной работы рулевых поверхностей. Некоторые большие самолеты имеют раздельное расположение руля направления. На самом деле это два руля, один над другим. На малых скоростях оба руля отклоняются в одном направлении при нажатии на педали. На более высоких скоростях один из рулей становится неработоспособным, поскольку отклонение одного руля аэродинамически достаточно для маневрирования самолета.

    Поверхности управления полетом двойного назначения

    Элероны, рули высоты и рули направления считаются обычными первичными поверхностями управления. Однако некоторые самолеты имеют поверхность управления, которая может служить двойной цели. Например, элевоны выполняют совмещенные функции элеронов и руля высоты. [Рис. 9]

    Рис. 9. Элевоны

    . [Рисунок 10] По сути, стабилизатор представляет собой горизонтальный стабилизатор, который также можно вращать вокруг горизонтальной оси, чтобы влиять на тангаж самолета.

    Рис. 10. Стабилизатор и индексы на самолете транспортной категории

    Руль направления сочетает в себе действие руля направления и высоты. [Рис. 11] Это возможно на самолетах с V-образным хвостовым оперением, где отсутствуют традиционные горизонтальные и вертикальные стабилизаторы. Вместо этого два стабилизатора расположены под углом вверх и наружу от хвостовой части фюзеляжа в форме буквы «V». Каждый содержит подвижный руль направления, встроенный в заднюю кромку. Движение рулей направления может изменить движение самолета вокруг горизонтальной и/или вертикальной оси. Кроме того, некоторые самолеты оснащены флаперонами. [Рис. 12] Флапероны — это элероны, которые также могут действовать как закрылки. Закрылки — это второстепенные поверхности управления на большинстве крыльев, которые обсуждаются в разделе «Вторичные или вспомогательные поверхности управления».

    Figure 11. Ruddervator

    Figure 12. Flaperons

    RELATED POSTS

    Your Guide to Flight Controls

    Мэтью Джонстон

    Глубокое понимание органов управления полетом и приборов имеет решающее значение для безопасного полета. Вот что вы должны знать.

    Средства управления полетом — это фактические приборы и предметы, которые пилоты используют для управления самолетом. Они являются основными инструментами пилота. Все самолеты, даже планеры, имеют органы управления полетом, но усовершенствованные самолеты предлагают пилотам множество способов точной настройки направления, положения и высоты самолета. Сильное владение органами управления и поверхностями управления полетом — один из многих факторов, которые отличают опытного коммерческого пилота от начинающего пилота. Хорошие пилоты понимают, как использовать все эти элементы управления в сочетании друг с другом, чтобы обеспечить эффективный взлет, крейсерский полет и посадку.

     

    Что такое органы управления полетом?

    Органы управления полетом помогают командиру самолета (КВС) или экипажу управлять самолетом на всех этапах полета. Они специально разработаны для работы с силами физики применительно к самолету. Элементы управления разрабатываются, изготавливаются, совершенствуются и тестируются командой экспертов. Авиационные инженеры, летчики-испытатели, авиамеханики, специалисты по человеческому фактору, программисты, инженеры-электрики и материаловеды принимают участие в разработке безопасных и эффективных средств управления.

    Даже первый самолет имел средства управления полетом, которые были необходимы для управления самолетом. Поскольку компьютеры были далеко в будущем, а добиться подъемной силы над корпусом и собственным весом двигателя было огромной проблемой, они были в зачаточном состоянии. Мощный самолет требует большего контроля из-за его расширенных возможностей. Более совершенные современные самолеты содержат гидравлические устройства, автоматизированные системы и волоконную оптику. Говорят, что самолеты, которые управляются компьютерами, подключенными к средствам управления, «летают по проводам». Хотя эти системы, как правило, более эффективны, безопасны, снижают нагрузку на пилотов и могут быть проще для механиков в диагностике, системы управления по проводам обычно намного дороже, чем традиционные средства управления.

    Сегодня элементы управления сильно различаются в зависимости от того, на каком самолете они установлены. Крошечный спортивный самолет, например, по необходимости будет содержать гораздо меньше и гораздо более простые органы управления полетом, чем военный истребитель. Кроме того, на пассажирских самолетах одной из основных целей является достижение меньшего веса для экономии затрат на топливо, поэтому средства управления отражают эту цель. Однако принципы, лежащие в основе всех этих конструкций, одинаковы.

     

    Общие принципы контроля

    Понимание принципов управления полетом требует хорошего понимания трех осей полета. Это:

    Боковой:

    Шаг самолета или линия, идущая от одной законцовки крыла к другой. Это также известно как шаг или поперечная ось. Он отражает способность самолета направлять шум «вверх и вниз». Эта ось полета необходима, чтобы поднять нос, чтобы достичь подъемной силы, чтобы оторваться от земли или увеличить высоту. Когда приходит время снижаться на меньшую высоту или приземляться, нос самолета наклоняется вниз. Управление этой осью было одним из наиболее важных аспектов освоения пилотируемых полетов.

    По вертикали:

    Другое название вертикальной оси — ось рыскания или нормальная ось. Хотя, как и у других осей самолета, его начало находится в центре тяжести, его линия образована под прямым углом к ​​крыльям самолета. Работа с этой осью полета позволяет самолету поворачиваться вправо и влево или «закручиваться» в ту или иную сторону. Вертикальная ось необходима для навигации и изменения направления в полете. Иногда может показаться, что это похоже на большой пассажирский самолет, но самолеты не движутся по прямой.

    Продольный:

    Когда самолет кренится, он движется вдоль своей продольной оси. Это линия, идущая от носа самолета к его хвосту; по понятным причинам ее еще называют осью крена. Это движение вдоль боковой оси важно для крена. По сравнению с пилотажным самолетом разворот коммерческого самолета занимает некоторое время, и от пилотов ожидается, что он сделает это как можно более плавно. Однако скорость крена у небольшого самолета авиации общего назначения, такого как Cessna, обычно примерно такая же, как у большого пассажирского самолета.

     

    Основные органы управления полетом

    Основные органы управления полетом самолета работают с тремя осями движения. Вместе они управляют основными движениями самолета. Это:

    • Элероны
    • Лифт
    • Руль направления

    Их задача — управлять потоком воздуха и распределением давления воздуха вокруг самолета. Основные органы управления полетом влияют на сопротивление, а также на подъемную силу.

    Элероны самолета взаимодействуют с боковой осью самолета для управления тангажем. Обычно они крепятся сзади самолета на «хвосте» или горизонтальном стабилизаторе. Вертикальная ось управляется рулем направления, который обычно шарнирно закреплен и перемещается двумя педалями у ног пилота. Наконец, продольная ось регулируется элеронами. Они крепятся к краям крыльев, и когда одно поднимается, другое опускается, и наоборот.

     

    Дополнительные органы управления полетом

    Дополнительные органы управления помогают или поддерживают основные органы управления. Они не нужны самолету для безопасного взлета, крейсерского полета и посадки. Однако они делают его полет более эффективным и улучшают его характеристики. Вторичные элементы управления были добавлены к самолетам после того, как первые пионеры авиации доказали, что полет с двигателем возможен. В зависимости от летной школы, как только пилот-курсант освоится с основными системами управления полетом, его или ее летный инструктор иногда начнет вводить вторичные элементы управления. Другие обучают обоим типам управления одновременно.

    Вспомогательные органы управления полетом включают:

    • Закрылки
    • Передовые устройства
    • Спойлеры
    • Системы отделки

    Закрылки используются при взлете и посадке; они помогают пилоту максимально эффективно управлять подъемной силой. Устройствами переднего края являются предкрылки, закрылки и манжеты. Они прикреплены к крылу или являются его частью и уменьшают его угол атаки, что важно для задержки возникновения потенциально опасного сваливания. Спойлеры уменьшают подъемную силу и важны во время снижения и торможения для замедления, а системы триммера помогают самолету поддерживать высоту.


     

    Мэтью Джонстон

    Г-н Мэтью А. Джонстон имеет более чем 23-летний опыт работы на различных должностях в сфере образования и в настоящее время является президентом Калифорнийского университета аэронавтики. Он поддерживает членство и является поддерживающим участником нескольких ассоциаций по продвижению и защите авиации, включая Ассоциацию университетской авиации (UAA), Региональную ассоциацию авиакомпаний (RAA), AOPA, NBAA и EAA с программой Young Eagles. Он гордится своим сотрудничеством с авиакомпаниями, авиационными предприятиями и отдельными авиационными профессионалами, которые вместе с ним работают над развитием Калифорнийского университета аэронавтики как лидера в обучении авиационных специалистов.

    Управление полетом – практические экзамены пилотов .com

    Вернуться к: Базовые авиационные знания для RAA, RPL и PPL

    Первичные органы управления

    **Основными элементами управления воздушным судном являются: (обычно на экзамене)

    • Лифт – регулирует шаг вокруг боковой оси (зеленый)
    • Руль — управляет рысканием вокруг нормальной оси (синий)
    • Элерон – органы управления креном вокруг продольной оси (красный)

    Когда элемент управления впервые отклоняется, мы называем это первичным эффектом. Основные эффекты описаны ниже.

    *Лифт

    Когда руль высоты тянется назад, руль высоты поднимается вверх, и самолет поднимает нос.

    Когда руль высоты толкается вперед, руль высоты идет вниз и самолет наклоняется носом вниз.

     

     

    *Элероны

    Элероны катят самолет в направлении движения штурвала или ручки. Правое движение катит самолет вправо, а левое движение — влево.

     

     

    *Руль управления

    Правый руль направления поворачивает самолет вправо, левый руль направления поворачивает самолет влево.

    *Вторичные эффекты элеронов и рулей направления

    Элероны имеют вторичный эффект, заключающийся в том, что после того, как они развернут самолет, они начинают рыскать, когда самолет скользит к нижнему крылу. Таким образом, вторичным эффектом элеронов является рыскание. Некоторые дизайнеры создают конструкции элеронов, которые уменьшают это неблагоприятный эффект элеронов .

    Руль направления имеет вторичный эффект крена, заключающийся в том, что после того, как самолет отклоняется от руля направления, самолет кренится в сторону с крылом дальше назад, т. е. в ту сторону, на которую вы нажимаете руль направления. Правый руль, если его удерживать, вызовет правый крен.

    *Вторичные эффекты руля высоты

    Лифт изначально изменяет высоту тона, но вторичным эффектом является изменение воздушной скорости. Нос вверх заставляет самолет замедляться, нос вниз заставляет самолет ускоряться.

    Отклонение элементов управления 

    Когда мы перемещаем основную поверхность управления, мы меняем форму этого крыла. Руль направления и вертикальный стабилизатор — это крыло, руль высоты и горизонтальный стабилизатор — это крыло, и, очевидно, крыло и элероны — это крыло. Чем больше мы меняем форму с помощью большего управляющего воздействия, тем большую вращающую силу вокруг оси мы производим.

    • Нет ввода = нет силы вращения вокруг оси
    • Низкий ввод = низкая сила вращения вокруг оси
    • Высокий вход = высокая сила вращения вокруг оси

    Увеличение воздушной скорости увеличивает силу

    *При увеличении воздушной скорости увеличение воздушного потока увеличивает силу от изменения формы крыла, что создает большую силу вращения вокруг этой оси.

    Вот почему на высокой скорости нам нужны лишь крошечные управляющие воздействия, а на посадочной скорости мы отводим ручку или штурвал почти полностью назад. По этой же причине, когда мы начинаем крен земли, руль направления имеет достаточное влияние, чтобы компенсировать рыскание от мощности двигателя.

    Изменения мощности

    Изменения мощности имеют одинаковый эффект для руля направления и высоты, поскольку тяга двигателя заставляет воздух проходить мимо поверхности управления.

    Центр тяжести

    Когда центр тяжести смещен слишком далеко вперед, дрон будет очень устойчивым, и у него может не хватить управляемого движения для достижения желаемого изменения положения.

    Когда центр тяжести смещен слишком далеко назад (назад), самолет становится неустойчивым, и авиаконструктору необходимо убедиться, что мы можем контролировать тангаж.

    Триммер

    Когда самолет летит идеально ровно без вмешательства пилота, мы называем его «триммером». Мы можем обрезать самолет, используя триммеры. Это небольшие пластины или выступы, расположенные возле хвостовой кромки руля высоты, руля направления или элеронов.

    Триммер, управляемый из кабины экипажа Это может быть через кабель или провод и серводвигатель.

    Фиксированная накладка — это когда нам нужно согнуть или изменить триммер с помощью винта или другого механизма перед полетом.

    Вышеуказанные триммеры с электронным управлением из кабины.

    На двух рисунках выше показаны триммеры руля высоты с механическим (колесным) управлением из кабины пилотов Foxbat.

     

    Балансировка поверхности управления

    Органы управления должны быть сбалансированы, чтобы пилоту не требовалось слишком много или слишком мало усилий.

    Массовый баланс поверхности управления

    Если управляющая поверхность имеет букву C или G за шарниром, поверхность все время хочет двигаться вверх и вниз, это называется флаттер. На высоких скоростях флаттер может разорвать самолет на части за считанные секунды. Поэтому в самолетах используются различные конструкции, чтобы центральная буква G располагалась перед линией шарнира. Наиболее очевидным примером является гудок (светло-голубая часть) на передней части руля направления.

    Схема из: Википедия

    Обратите внимание на клаксон наверху руля.

    Как работают поверхности управления полетом самолета?

    Сам факт того, что самолет может оторваться от земли и оставаться в воздухе, является инженерным чудом, которое мы часто принимаем как должное. В то время как неподвижные части фюзеляжа, крыльев и стабилизаторов необходимы, настоящее мастерство маневрирования реактивным лайнером достигается за счет прикрепленных к ним динамических частей — поверхностей управления полетом. Давайте посмотрим, что они из себя представляют и как они работают.

    Первичные и вторичные поверхности

    Поверхности управления — это все динамические части самолета, которыми можно манипулировать для управления самолетом во время полета. Они делятся на первичные и вторичные управляющие поверхности. К основным элементам самолета с неподвижным крылом относятся элероны, рули высоты и руль направления. Они отвечают за управление самолетом.

    Самолет в полете может вращаться в трех измерениях — горизонтальном или рыскании, вертикальном или тангажном и продольном или крене. Основные поверхности управления создают крутящий момент, который изменяет распределение аэродинамической силы вокруг самолета.

    Дополнительные поверхности управления включают спойлеры, закрылки, предкрылки и воздушные тормоза. Они изменяют общую аэродинамику самолета, увеличивая или уменьшая подъемную силу или сопротивление, создаваемое крыльями.

    Все поверхности взаимодействуют друг с другом, чтобы уравновесить аэродинамические силы, воздействующие на самолет, и для перемещения самолета по разным осям относительно его центра тяжести.

    Рули высоты установлены на неподвижных горизонтальных стабилизаторах. Фото: Джейк Хардиман — Simple Flying

    Лифты

    Рули высоты поднимают и опускают самолет, перемещая самолет по поперечной оси, создавая тангаж. Большинство самолетов имеют два лифта. Они размещены на задней кромке на каждой половине неподвижного горизонтального оперения.

    Ввод вручную или автопилотом перемещает рули высоты вверх или вниз по мере необходимости за счет движения вперед или назад штурвала управления или ручки управления. Если его сдвинуть вперед, руль высоты отклоняется вниз, что создает увеличение подъемной силы хвостовой поверхности. Это, в свою очередь, заставляет нос самолета поворачиваться вдоль вертикальной оси и поворачиваться вниз. Противоположное верно, когда панель управления отодвинута назад.

    Cathay Pacific поставила почти половину своих пассажирских самолетов на долгосрочное хранение. Фото: Гетти Изображений

    Руль направления

    Руль направления перемещает самолет по горизонтальной оси, создавая рыскание. Он устанавливается на вертикальный стабилизатор или хвостовой стабилизатор. Он не используется для непосредственного управления самолетом, как можно было бы предположить из его названия. Скорее, он используется для противодействия неблагоприятному рысканью, возникающему при повороте самолета, или для противодействия отказу двигателя на четырехъядерных реактивных самолетах.

    Он также используется для «ускользания» и направления траектории самолета перед посадкой при заходе на посадку при сильном боковом ветре. Руль направления обычно управляется левой и правой педалями руля направления в кабине.

    Элероны расположены на внешних краях крыльев самолета и работают навстречу друг другу. Фото: Джейк Хардиман — Simple Flying

    Элероны

    Элероны, что в переводе с французского означает «маленькие крылья», используются для наклона самолета с одной стороны на другую, перемещения его вдоль продольной оси, создавая крен. Они прикреплены к внешним краям крыльев самолета и двигаются в противоположных направлениях друг от друга, чтобы регулировать положение самолета.

    При перемещении или повороте устройства управления кабиной экипажа один элерон отклоняется вверх, а другой вниз. Это приводит к тому, что одно крыло создает большую подъемную силу, чем другое, что заставляет самолет крениться и облегчает кривую траектории полета или то, что известно как «разворот с креном». Самолет будет продолжать поворачиваться до тех пор, пока противоположное движение не вернет самолет в прямое положение вдоль продольной оси.

    Закрылки используются для изменения формы крыла, чтобы управлять сопротивлением или подъемной силой. Фото: Гетти Изображений

    Закрылки

    Закрылки напоминают элероны, но расположены ближе к фюзеляжу. Они изменяют форму крыла самолета и используются как для создания большей подъемной силы, так и для увеличения сопротивления, в зависимости от их угла. Их настройка обычно составляет от пяти до пятнадцати градусов, в зависимости от самолета.

    Закрылки задней кромки выдвигаются и перемещаются вниз по задней части крыла. Закрылки передней кромки выдвигаются вперед и вперед по передней части крыла. Однако закрылки передней кромки и предкрылки не контролируются по отдельности, а реагируют на движение закрылков задней кромки.

    Пространства между закрылками называются прорезями, которые обеспечивают больший поток воздуха к верхней части дополнительной поверхности крыла. Фото: Getty Images.

    Планки и прорези

    Предкрылки передней кромки выдвигаются с поверхности передней части крыла с помощью гидравлического давления. В целом они могут довольно существенно изменить форму и размер крыла. Это позволяет пилотам адаптировать величину лобового сопротивления и подъемной силы, необходимых для процедур взлета и посадки.

    Прорези — это отверстия между различными сегментами клапанов. Это аэродинамические особенности, которые позволяют воздуху течь из-под крыла на его верхнюю поверхность. Чем больше площадь развернутых закрылков задней кромки, тем больше требуется прорезей.

    Спойлеры используются для нарушения воздушного потока над крылом, увеличивая сопротивление. Фото: Ольга Эрнст через Wikimedia Commons

    Спойлеры и пневматические тормоза

    Спойлеры и воздушные тормоза используются для уменьшения подъемной силы и замедления самолета. Они используются на заходе на посадку и после приземления. Спойлеры представляют собой небольшие панели, прикрепленные на петлях к верхней поверхности крыла и уменьшающие подъемную силу за счет нарушения воздушного потока.

    Хотя спойлеры могут действовать как тормоза, надлежащие воздушные тормоза выступают с поверхности в воздушный поток, чтобы замедлить самолет. Чаще всего они развернуты симметрично с каждой стороны.

    Гидравлический контур

    Реактивные самолеты полагаются на гидравлику для управления поверхностями управления. Механическая схема связывает управление кабиной с гидравлической схемой управления динамическими поверхностями самолета. Это гидравлические насосы, резервуары, фильтры, трубы, клапаны и приводы. Эта система означает, что реакция самолета определяется экономическими факторами, а не физической силой пилота.

    Flight Controls — Frugal Pilot

    Больше всего удовольствия от полета приносит маневрирование. А для этого нам понадобится что-то жизненно важное. Управление полетом! Без управления полетом у нас был бы довольно скучный полет! Вы можете быть удивлены, узнав, что есть только 4 основных элемента управления полетом. Я расскажу вам все о них, о том, как они работают, и даже немного об основах аэродинамики.

    Основными органами управления полетом являются руль высоты, элероны и руль направления. Все они используются вместе при пилотировании самолета, чтобы заставить его вести себя определенным образом. Каждый элемент управления производит отклик, а в некоторых случаях также производит вторичный эффект.

    Чтобы глубже изучить эти концепции, продолжайте читать.

    Понимание осей самолетов

    Прежде чем мы начнем, стоит тщательно запомнить оси самолетов, поскольку мы будем ссылаться на них много.

    Ось самолета — это точки, вокруг которых движется самолет. Все они действуют через заданную точку. Это называется центром тяжести. Это точка, в которой все веса различных частей самолета собираются вместе и уравновешиваются.

    Теперь я хочу, чтобы вы представили (как бы ужасно это ни казалось), что мы собираемся проткнуть наш самолет тремя шампурами для шашлыка. Эти шампуры будут тем, вокруг чего будет двигаться самолет, и мы назовем их 909.51 ось.

    Основные оси самолета (видео)

    Продольная ось

    Начнем с того, что возьмем нашу очень длинную шпажку и, стоя перед самолетом, протолкнем ее в нос, пока она не пройдет насквозь, и торчит из хвоста. Это продольная ось, вокруг которой будет катиться самолет. торчит из другой законцовка крыла. Это боковая ось, вокруг которой самолет будет делать тангаж .

    Вертикальная ось

    Наконец, мы парим над нашим самолетом и проталкиваем шпажку прямо через центр сверху, пока она не будет торчать из брюха самолета. Это вертикальная ось, вокруг которой самолет совершит рыскание.

    Комбинация этих трех осей дает возможность перемещать самолет во всех трех измерениях. Эти три измерения называются Roll, Pitch и Yaw.

    Как нам это сделать?

    Вы скоро узнаете.

    Управление полетом. Важный момент

    Прежде чем мы двинемся дальше, мне нужно объяснить фундаментальный принцип, чтобы избежать путаницы.

    Только что упомянутая ось и органы управления полетом, влияющие на вращение вокруг них, всегда указываются относительно самолета. Независимо от того, перевернут ли он, летит ли он назад или на бок, ориентация оси и используемые элементы управления остаются прежними.

    Органы управления полетом по-прежнему выполняют одни и те же функции независимо от ориентации или положения коптера.

    Запомните это понятие, чтобы избежать путаницы.

    Какие три основных элемента управления полетом?

    Есть три основных элемента управления полетом, которые мы используем, обычно в комбинации, для управления ориентацией самолета. Они называются руль высоты, элерон и руль направления. Мы редко используем один элемент управления полетом изолированно, поскольку они взаимодействуют друг с другом и часто производят вторичные эффекты.

    Рассмотрим их подробнее.

    Руль высоты

    Руль высоты вращает дрон вокруг поперечной оси. Это горизонтальная большая плоская часть хвоста. Когда пилот тянет ручку назад, руль высоты перемещается вверх, вызывая прижимную силу, воздействующую на хвост, поднимая нос. Обратное происходит, если пилот толкает стик вперед.

    Руль высоты используется для подъема и опускания носовой части, либо для подъема и спуска, либо для поддержания высоты в повороте.

    Элероны

    Элероны вращают самолет вокруг продольной оси. Это небольшие выступы, расположенные на задней кромке крыльев, обычно расположенные рядом с законцовками крыльев. Когда пилот двигает ручку из стороны в сторону, один элерон поднимается, а другой опускается. Это создает направленную вниз силу на одно крыло и восходящую силу на другое.

    Элерон используется для крена самолета. Направленный вверх элерон всегда находится в том направлении, в котором вы нажали на ручку управления.

    Руль направления

    Руль направления представляет собой вертикальную часть хвостового оперения. Он перемещается из стороны в сторону, чтобы вращать самолет вокруг вертикальной оси. Когда пилот нажимает на педаль руля направления, руль перемещается в ту сторону, на которую нажимает пилот. Нажатая левая нога означает ввод левого руля и наоборот.

    Элерон используется для рыскания самолета, балансировки поворотов и компенсации крутящего момента от двигателя.

    Производят ли органы управления полетом более одного эффекта?

    Элементы управления полетом, хотя и предназначены для одной функции, могут производить вторичные эффекты. Особенно элероны и руль направления.

    Вторичные эффекты управления рулем направления

    При нажатии на руль направления самолет рыскает. Это заставляет одно крыло на мгновение двигаться быстрее, чем другое. Если бы вы обратили внимание, когда я описывал четыре силы полета, вы бы знали, что когда крыло движется быстрее, оно создает большую подъемную силу.

    Одно крыло движется быстрее другого, что означает, что одно крыло создает немного большую подъемную силу, чем другое. Следовательно, основным действием руля направления является рыскание. Вторичный эффект ввода руля составляет крен .

    Вторичный эффект ввода элеронов

    Возможно, вы удивитесь, узнав, что элероны также имеют вторичный эффект. Помните, мы говорили о балансировке поворотов рулем направления? Вот почему.

    При крене вправо правый элерон пойдет вверх , вращая самолет вокруг своей продольной оси. Однако левое крыло подвержено большему сопротивлению и, как следствие, будет немного тянуть нос самолета влево. Эта боковая сила называется неблагоприятное рыскание. Этой силе необходимо противодействовать сжатием правого руля направления.

    Следовательно, теперь мы можем сказать, что первичным эффектом элеронов является крен, а вторичным эффектом является неблагоприятное рыскание .

    Является ли дроссельная заслонка средством управления полетом?

    Дроссель — это управление самолетом, но не совсем управление полетом. Вместо этого правильнее будет описать его как двигатель управления. Двигатель влияет на одну из четырех сил полета (а именно на тягу). Тем не менее, многие летающие самолеты (например, планеры) не имеют двигателя.

    Однако органы управления полетом взаимодействуют с двигателем. Вы получаете эффект крутящего момента, когда нажимаете на газ там, где самолет хочет катиться в противоположном направлении.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2019 © Все права защищены. Карта сайта