5.1.1 ضوابط الطيران #

تتكون أنظمة التحكم في طيران الطائرات من أنظمة أولية وثانوية. تشكل الجنيحات والمصعد (أو المثبت) والدفة نظام التحكم الأساسي ومطلوبًا للتحكم في الطائرة بأمان أثناء الرحلة. تشكل اللوحات ذات الأجنحة والأجهزة الرائدة والمفسدين وأنظمة القطع نظام التحكم الثانوي وتحسين خصائص أداء الطائرة أو تريح الطيار من قوى التحكم المفرطة.

5.1.2 ضوابط الطيران الأساسية #

تم تصميم أنظمة التحكم في الطائرات بعناية لتوفير استجابة كافية للتحكم في المدخلات مع السماح بإحساس طبيعي. عند السرعات الجوية المنخفضة ، عادة ما تشعر أدوات التحكم بالنعومة والبطء ، وتستجيب الطائرة ببطء لتطبيقات التحكم. عند السرعات الجوية العالية ، تصبح عناصر التحكم ثابتة بشكل متزايد وتكون استجابة الطائرات أسرع.

حركة أي من أسطح التحكم في الطيران الثلاثة الأساسية (الجنيحات ، المصعد أو المثبت ، أو الدفة) ، تغير تدفق الهواء وتوزيع الضغط فوق الجناح وحوله. تؤثر هذه التغييرات على الرفع والسحب الناتج عن تركيبة الجنيح / سطح التحكم ، وتسمح للطيار بالتحكم في الطائرة حول محاور دورانها الثلاثة.

تحد ميزات التصميم من مقدار انحراف أسطح التحكم في الطيران. على سبيل المثال ، يمكن دمج آليات التحكم في التوقف في روابط التحكم في الطيران ، أو قد تكون حركة عمود التحكم و / أو دواسات الدفة محدودة. الغرض من حدود التصميم هذه هو منع الطيار من الإفراط في التحكم في الطائرة والإفراط في إجهادها أثناء المناورات العادية.

الطائرة المصممة بشكل صحيح مستقرة ويمكن التحكم فيها بسهولة أثناء المناورة العادية. تتسبب مدخلات سطح التحكم في الحركة حول محاور الدوران الثلاثة. ترتبط أنواع الاستقرار التي تعرضها الطائرة أيضًا بمحاور الدوران الثلاثة. [Figure 5-4]

5.1.3 الجنيحات #

تتدحرج الجنيحات حول المحور الطولي. يتم توصيل الجنيحات بالحافة الخلفية الخارجية لكل جناح وتتحرك في الاتجاه المعاكس من بعضها البعض. يتم توصيل الجنيحات بواسطة الكابلات ، والبراعم ، والبكرات وأنابيب الدفع والسحب بعجلة تحكم أو عصا تحكم.

يؤدي تحريك عجلة التحكم أو عصا التحكم إلى اليمين إلى انحراف الجنيح الأيمن لأعلى والجنيح الأيسر ينحرف إلى أسفل. يؤدي الانحراف التصاعدي للجنيح الأيمن إلى تقليل الحدبة مما يؤدي إلى انخفاض الرفع على الجناح الأيمن. يؤدي الانحراف الهبوطي المقابل للجيل الأيسر إلى زيادة الحدبة مما يؤدي إلى زيادة الرفع على الجناح الأيسر. وبالتالي ، فإن الرفع المتزايد على الجناح الأيسر والرفع المنخفض على الجناح الأيمن يتسببان في انقلاب الطائرة إلى اليمين.

5.1.4 الانعراج العكسي #

نظرًا لأن الجنيح المنحرف لأسفل ينتج المزيد من الرفع كما يتضح من رفع الجناح ، فإنه ينتج أيضًا المزيد من السحب. يؤدي هذا السحب الإضافي إلى إبطاء الجناح قليلاً. ينتج عن هذا انحراف الطائرة باتجاه الجناح الذي شهد زيادة في الرفع (والسحب). من منظور الطيارين ، فإن الانعراج هو عكس اتجاه البنك. الانعراج العكسي هو نتيجة السحب التفاضلي والاختلاف الطفيف في سرعة الجناحين الأيسر والأيمن. [Figure 5-5]

يصبح الانعراج العكسي أكثر وضوحًا عند السرعات الجوية المنخفضة. في هذه السرعة الجوية البطيئة ، يكون الضغط الديناميكي الهوائي على أسطح التحكم منخفضًا ومدخلات تحكم أكبر مطلوبة للمناورة بفعالية للطائرة. نتيجة لذلك ، تؤدي الزيادة في انحراف الجنيح إلى زيادة في الانعراج العكسي. يتجلى الانعراج بشكل خاص في الطائرات ذات الامتدادات الطويلة للأجنحة.

يستخدم تطبيق الدفة لمواجهة الانعراج العكسي. يكون مقدار التحكم في الدفة المطلوب أكبر عند السرعات الجوية المنخفضة ، وزوايا الهجوم العالية ، ومع انحرافات الجنيح الكبيرة. مثل جميع أسطح التحكم عند السرعات الجوية المنخفضة ، يصبح المثبت / الدفة العمودية أقل فاعلية ، ويضخم مشاكل التحكم المرتبطة بالانعراج السلبي.

يتم تنسيق جميع المنعطفات باستخدام الجنيحات والدفة والمصعد. يعد تطبيق ضغط الجنيح ضروريًا لوضع الطائرة في الزاوية المرغوبة للبنك ، في حين أن التطبيق المتزامن لضغط الدفة ضروري لمواجهة الانعراج العكسي الناتج. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن المزيد من الرفع مطلوب أثناء الانعطاف أكثر مما هو عليه في رحلة مستقيمة ومستوى ، يجب زيادة زاوية الهجوم (AOA) عن طريق تطبيق ضغط المصعد الخلفي. كلما كان الانحدار أكثر انحدارًا ، زادت الحاجة إلى ضغط خلفي للمصعد.

عند إنشاء الزاوية المرغوبة للبنك ، يجب تخفيف ضغط الجنيح والدفة. هذا يمنع زاوية الضفة من الزيادة ، لأن أسطح التحكم في الجنيح والدفة في وضع محايد وانسيابي. يجب أن يظل ضغط المصعد الخلفي ثابتًا للحفاظ على الارتفاع. يشبه اللف من المنعطف اللف ، باستثناء أن عناصر التحكم في الطيران يتم تطبيقها في الاتجاه المعاكس. يتم تطبيق الجنيح والدفة في اتجاه التدحرج أو نحو الجناح العالي. مع انخفاض زاوية البنك ، يجب تخفيف ضغط المصعد الخلفي حسب الضرورة للحفاظ على الارتفاع.

في محاولة لتقليل تأثيرات الانعراج العكسي ، صممت الشركات المصنعة أربعة أنظمة: الجنيحات التفاضلية ، والجنيحات من النوع المقلية ، والجنيحات المقترنة والدفة ، والفلابرون.

الجنيحات التفاضلية مع الجنيحات التفاضلية ، يتم رفع الجنيح على مسافة أكبر من الجنيح الآخر يتم إنزاله لحركة معينة لعجلة التحكم أو عصا التحكم. ينتج عن هذا زيادة في السحب على الجناح النازل. ينتج السحب الأكبر عن انحراف الجنيح لأعلى على الجناح النازل إلى زاوية أكبر من الجنيح السفلي على الجناح الصاعد. بينما يتم تقليل الانعراج العكسي ، لا يتم القضاء عليه تمامًا. [Figure 5-6]

الجنيحات من النوع المقلية مع الجنيح من النوع المقلية ، عند الضغط على عجلة التحكم أو عصا التحكم ، الجنيح الذي يتم رفعه محاور على مفصلة إزاحة. هذا يعرض الحافة الأمامية للجنيح في تدفق الهواء ويخلق السحب. يساعد في معادلة السحب الناتج عن الجنيح المنخفض على الجناح المقابل ويقلل من الانعراج المعاكس. [Figure 5-7]

يشكل الجنيح من النوع المقلية أيضًا فتحة بحيث يتدفق الهواء بسلاسة فوق الجنيح المنخفض ، مما يجعله أكثر فاعلية عند ارتفاع

زوايا الهجوم. يمكن أيضًا تصميم الجنيحات من النوع المقلية لتعمل بشكل تفاضلي. مثل الجنيح التفاضلي ، لا يزيل الجنيح من النوع الفريز الانعراج العكسي تمامًا. لا تزال هناك حاجة لتطبيق الدفة المنسقة أينما تم تطبيق الجنيحات.

الجنيحات المقترنة والدفة المقترنة بالجنيحات والدفة هي عناصر تحكم مرتبطة. يتم تحقيق ذلك باستخدام نوابض التوصيل البيني لـ Rudder-Aileron ، والتي تساعد في تصحيح سحب الجنيح عن طريق انحراف الدفة تلقائيًا في نفس الوقت الذي تنحرف فيه الجنيحات. على سبيل المثال ، عندما يتم تحريك عجلة التحكم أو عصا التحكم لإنتاج لفة يسار ، يسحب كابل التوصيل البيني والزنبرك للأمام على دواسة الدفة اليسرى بما يكفي لمنع أنف الطائرة من الانحدار إلى اليمين. القوة المطبقة

يمكن تجاوز الدفة بواسطة الينابيع إذا أصبح من الضروري انزلاق الطائرة. [Figure 5-8]

تجمع Flaperons Flaperons بين جوانب اللوحات والجنيحات. بالإضافة إلى التحكم في زاوية البنك لطائرة مثل الجنيحات التقليدية ، يمكن خفض الفلاترون معًا لتعمل تمامًا مثل مجموعة مخصصة من اللوحات. يحتفظ الطيار بضوابط منفصلة للجنيحات واللوحات. يتم استخدام الخلاط لدمج المدخلات التجريبية المنفصلة في هذه المجموعة المفردة من أسطح التحكم المسماة Flaperons. تقوم العديد من التصميمات التي تتضمن flaperons بتركيب أسطح التحكم بعيدًا عن الجناح لتوفير تدفق هواء غير مضطرب عند زوايا عالية للهجوم و / أو سرعات جوية منخفضة. [Figure 5-9]

5.1.5 مصعد #

يتحكم المصعد في الملعب حول المحور الجانبي. مثل الجنيحات على الطائرات الصغيرة ، يتم توصيل المصعد بعمود التحكم في سطح الطائرة بواسطة سلسلة من الروابط الميكانيكية. حركة الخلف لعمود التحكم تنحرف الحافة الخلفية لسطح المصعد لأعلى. يشار إلى هذا عادة باسم UP “مصعد”. [Figure 5-10]

يقلل وضع المصعد لأعلى حدبة المصعد ويخلق قوة ديناميكية هوائية ، وهي أكبر من قوة الذيل العادية الموجودة في رحلة مستقيمة ومستوى. يتسبب التأثير الكلي في تحرك ذيل الطائرة لأسفل ورفع الأنف. تحدث لحظة الترويج حول مركز الثقل (CG). يتم تحديد قوة لحظة الرمي من خلال المسافة بين CG وسطح الذيل الأفقي ، وكذلك من خلال الفعالية الهوائية لسطح الذيل الأفقي. تحريك عمود التحكم للأمام له تأثير معاكس. في هذه الحالة ، يزيد حدبة المصعد ، مما يخلق المزيد من الرفع (قوة الذيل لأسفل) على المثبت / المصعد الأفقي. هذا يحرك الذيل لأعلى ويضع الأنف لأسفل. مرة أخرى ، تحدث لحظة الترويج حول CG.

كما ذكرنا سابقًا في التغطية على الاستقرار ، والقوة ، وخط الدفع ، وموضع أسطح الذيل الأفقي على الشريحة ، تعتبر عوامل في فعالية المصعد التي تتحكم في الملعب. على سبيل المثال ، يمكن توصيل أسطح الذيل الأفقية بالقرب من الجزء السفلي من المثبت الرأسي ، عند نقطة المنتصف ، أو عند النقطة العالية ، كما هو الحال في تصميم T-tail.

T-tail في تكوين T-tail ، يكون المصعد أعلى من معظم تأثيرات الغسيل السفلي من المروحة وكذلك تدفق الهواء حول جسم الطائرة و / أو الأجنحة أثناء ظروف الطيران العادية. يسمح تشغيل المصاعد في هذا الهواء غير المضطرب بحركات تحكم متسقة في معظم أنظمة الطيران. أصبحت تصميمات T-Tail شائعة في العديد من الطائرات الخفيفة والكبيرة ، خاصة تلك التي تحتوي على محركات مثبتة في الهواء الطلق لأن تكوين T-Tail يزيل الذيل من انفجار العادم للمحركات. غالبًا ما تحتوي الطائرات المائية والبرمائيات على ذيول T من أجل الحفاظ على الأسطح الأفقية بعيدًا عن الماء قدر الإمكان. فائدة إضافية هي تقليل الاهتزاز والضوضاء داخل الطائرة.

عند السرعات البطيئة ، يجب تحريك المصعد الموجود على طائرة T-tail من خلال عدد أكبر من درجات السفر لرفع الأنف بمقدار معين مقارنة بطائرة تقليدية. هذا لأن الطائرة التقليدية لديها غسيل لأسفل من المروحة التي تدفع لأسفل على الذيل للمساعدة في رفع الأنف.

نظرًا لأن الضوابط على الطائرات يتم تزويرها بحيث تكون قوى التحكم المتزايدة مطلوبة لزيادة سفر التحكم ، فإن القوى المطلوبة لرفع أنف طائرة T-tail أكبر من تلك الخاصة بطائرة تقليدية. الثبات الطولي للطائرة المشذبة هو نفسه لكلا النوعين من التكوين ، ولكن يجب أن يدرك الطيار أن قوى التحكم المطلوبة تكون أكبر عند السرعات البطيئة أثناء الإقلاع أو الهبوط أو الأكشاك مقارنة بالطائرات ذات الحجم المماثل المجهزة بذيول تقليدية.

تتطلب طائرات T-Tail أيضًا اعتبارات تصميم إضافية لمواجهة مشكلة الرفرفة. نظرًا لأن وزن الأسطح الأفقية في الجزء العلوي من المثبت الرأسي ، فإن ذراع اللحظة التي تم إنشاؤها تسبب أحمالًا عالية على المثبت الرأسي الذي يمكن أن يؤدي إلى رفرفة. يجب على المهندسين تعويض ذلك عن طريق زيادة صلابة التصميم للمثبت الرأسي ، مما يؤدي عادةً إلى عقوبة الوزن على تصميمات الذيل التقليدية.

عند الطيران بسرعة عالية جدًا مع سرعة جوية منخفضة وخلفية CG ، قد تكون طائرة T-tail عرضة لموقف عميق. في كشك عميق ، يتم تغطية تدفق الهواء فوق الذيل الأفقي بتدفق الهواء المضطرب من الأجنحة وجسم الطائرة. في هذه الظروف ، يمكن أن يتضاءل التحكم في المصعد أو المثبت ، مما يجعل من الصعب التعافي من الكشك. وتجدر الإشارة إلى أن AFT CG غالبًا ما يكون عاملاً مساهماً في هذه الحوادث ، حيث توجد أيضًا مشاكل استرداد مماثلة مع طائرات الذيل التقليدية مع AFT CG. [Figure 5-11]

نظرًا لأن الطيران في AOA مرتفع بسرعة جوية منخفضة وموقف CG يمكن أن يكون خطيرًا ، فإن العديد من الطائرات لديها أنظمة للتعويض عن هذا الموقف. وتتراوح الأنظمة من

يتوقف التحكم إلى المصعد لأسفل الينابيع. يساعد المصعد الزنبركي في خفض أنف الطائرة لمنع حدوث كشك ناتج عن وضع AFT CG. يحدث الكشك لأن الطائرة المشذبة بشكل صحيح تطير مع المصعد في وضع الحافة الخلفية لأسفل ، مما يدفع الذيل لأعلى والأنف لأسفل. في هذه الحالة غير المستقرة ، إذا واجهت الطائرة اضطرابًا وتباطأت أكثر ، فإن علامة تبويب القطع لم تعد تضع المصعد في وضع الأنف لأسفل. ثم يتدفق المصعد ، ويرتفع أنف الطائرة لأعلى ، مما قد يؤدي إلى كشك.

ينتج زنبرك المصعد لأسفل حمولة ميكانيكية على المصعد ، مما يجعله يتحرك نحو وضع الأنف لأسفل إذا لم يكن متوازنًا. تعمل علامة تبويب تقليم المصعد على موازنة المصعد لأسفل الزنبرك لوضع المصعد في وضع مشذب. عندما تصبح علامة تبويب القطع غير فعالة ، يدفع الزنبرك السفلي المصعد إلى وضع الأنف لأسفل. ينخفض أنف الطائرة ، وتتراكم السرعة ، ويتم منع الكشك. [Figure 5-12]

يجب أن يتمتع المصعد أيضًا بالسلطة الكافية لرفع أنف الطائرة أثناء الدوران للهبوط. في هذه الحالة ، قد يتسبب CG الأمامي في حدوث مشكلة. أثناء توهج الهبوط ، عادة ما يتم تقليل الطاقة ، مما يقلل من تدفق الهواء فوق الحاجز. هذا ، إلى جانب انخفاض سرعة الهبوط ، يجعل المصعد أقل فعالية.

كما توضح هذه المناقشة ، يجب على الطيارين فهم واتباع إجراءات التحميل المناسبة ، لا سيما فيما يتعلق بوضع CG. يتم تضمين مزيد من المعلومات حول تحميل الطائرات ، وكذلك الوزن والتوازن ، في الفصل 9 ، الوزن والتوازن.

5.1.6 المثبت #

كما هو مذكور في الفصل 2 ، هيكل الطائرة ، المثبت هو في الأساس مثبت أفقي من قطعة واحدة يدور حوله

من نقطة مركزية. عندما يتم سحب عمود التحكم للخلف ، فإنه يرفع الحافة الخلفية للموازنات ، ويسحب أنف الطائرات لأعلى. يؤدي دفع عمود التحكم للأمام إلى خفض الحافة الخلفية للمثبت ورفع أنف الطائرة لأسفل.

نظرًا لأن المثبتات تدور حول نقطة مفصلة مركزية ، فهي حساسة للغاية للتحكم في المدخلات والأحمال الديناميكية الهوائية. يتم دمج علامات تبويب AntiServo على الحافة الخلفية لتقليل الحساسية. ينحرفون في نفس اتجاه المثبت. ينتج عن هذا زيادة في القوة المطلوبة لتحريك المثبت ، مما يجعله أقل عرضة للتحكم المفرط الناجم عن الطيار. بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما يتم دمج وزن التوازن أمام الصاري الرئيسي. قد يظهر وزن التوازن في الجزء العلوي أو قد يتم دمجه في الجزء الأمامي من أطراف المثبت. [Figure 5-13]

5.1.7 كانارد #

يستخدم تصميم Canard مفهوم سطحين للرفع ، يعمل Canard كمثبت أفقي يقع أمام الأجنحة الرئيسية. في الواقع ، فإن Canard عبارة عن جنيح مشابه للسطح الأفقي على تصميم ذيل خلفي تقليدي. الفرق هو أن الكاحل يخلق في الواقع رفع ويرفع الأنف ، على عكس تصميم الذيل الخلفي الذي يمارس قوة هبوطية على الذيل لمنع الأنف من الدوران لأسفل. [Figure 5-14]

يعود تصميم Canard إلى أيام رائدة في مجال الطيران ، وأبرزها استخدام في Wright Flyer. في الآونة الأخيرة ، استعاد تكوين Canard شعبيته ويظهر على طائرات أحدث. تشتمل تصميمات Canard على نوعين – أحدهما بسطح أفقي بنفس حجم الذيل الخلفي العادي

التصميم ، والآخر بسطح من نفس الحجم التقريبي والجناح للجناح المثبت في الخلف والمعروف باسم تكوين الجناح الترادفي. من الناحية النظرية ، تعتبر الكارنارد أكثر كفاءة لأن استخدام السطح الأفقي للمساعدة في رفع وزن الطائرة يجب أن يؤدي إلى سحب أقل لمقدار معين من الرفع.

5.1.8 الدفة #

تتحكم الدفة في حركة الطائرة حول محورها الرأسي. هذه الحركة تسمى انحراف. مثل أسطح التحكم الأساسية الأخرى ، فإن الدفة عبارة عن سطح متحرك مفصلي على سطح ثابت ، في هذه الحالة إلى المثبت الرأسي ، أو الزعنفة. تحريك دواسة الدفة اليسرى أو اليمنى يتحكم في الدفة.

عندما تنحرف الدفة إلى تدفق الهواء ، يتم بذل قوة أفقية في الاتجاه المعاكس. [Figure 5-15] بدفع الدواسة اليسرى ، تتحرك الدفة إلى اليسار. هذا يغير تدفق الهواء حول المثبت / الدفة الرأسية ، ويخلق ملف

رفع جانبي يحرك الذيل إلى اليمين ويخرج أنف الطائرة إلى اليسار. تزداد فعالية الدفة مع السرعة ؛ لذلك ، قد تكون هناك حاجة إلى انحرافات كبيرة عند السرعات المنخفضة والانحرافات الصغيرة بسرعات عالية لتوفير التفاعل المطلوب. في الطائرات التي تعمل بالمروحة ، فإن أي تيار منزلق يتدفق فوق الدفة يزيد من فعاليتها.

V-tail يستخدم تصميم V-tail سطحين ذيل مائل لأداء نفس وظائف أسطح المصعد التقليدي وتكوين الدفة. تعمل الأسطح الثابتة كمثبتات أفقية ورأسية. [Figure 5-16]

الأسطح المتحركة ، والتي تسمى عادة القوارض ، متصلة من خلال رابط خاص يسمح لعجلة التحكم بتحريك كلا السطحين في وقت واحد. من ناحية أخرى ، يؤدي إزاحة دواسات الدفة إلى تحريك الأسطح بشكل تفاضلي ، وبالتالي توفير التحكم في الاتجاه.

عندما يتم تحريك كل من عناصر التحكم في الدفة والمصعد بواسطة الطيار ، تقوم آلية خلط التحكم بتحريك كل سطح بالكمية المناسبة. يعد نظام التحكم في ذيل V أكثر تعقيدًا من النظام المطلوب للذيل التقليدي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تصميم V-tail أكثر عرضة لميول التدحرج الهولندي من الذيل التقليدي ، والانخفاض الكلي في السحب ضئيل.

5.1.9 ضوابط الطيران الثانوية #

قد تتكون أنظمة التحكم في الطيران الثانوية من اللوحات ذات الأجنحة والأجهزة الأمامية والخراطيم وأنظمة القطع.

5.1.10 اللوحات #

اللوحات هي أكثر أجهزة الرفع العالية شيوعًا المستخدمة في الطائرات. هذه الأسطح ، المتصلة بالحافة الخلفية للجناح ، تزيد من كل من الرفع والسحب المستحث لأي AOA معين. تسمح اللوحات بحل وسط بين سرعة الإبحار العالية وسرعة الهبوط المنخفضة ، لأنه قد يتم تمديدها عند الحاجة ، وسحبها إلى هيكل الأجنحة عند عدم الحاجة إليها. هناك أربعة أنواع شائعة من اللوحات: عادي ، مقسم ، مشقوق ، ولوحات فاولر. [Figure 5-17]

السديلة العادية هي أبسط الأنواع الأربعة. يزيد من حدبة الجنيح ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في معامل الرفع (Cl) عند AOA معين. في الوقت نفسه ، يزيد بشكل كبير من السحب ويحرك مركز الضغط (cp) للخلف على الجنيح ، مما يؤدي إلى لحظة نغمة لأسفل.

تنحرف السديلة المنفصلة عن السطح السفلي للجناح وتنتج زيادة أكبر قليلاً في الرفع من السديلة العادية. يتم إنشاء المزيد من السحب بسبب نمط الهواء المضطرب المنتج خلف الجنيح. عند تمديدها بالكامل ، تنتج كل من اللوحات العادية والمقسمة سحبًا عاليًا مع القليل من الرفع الإضافي.

الرفرف الأكثر شعبية على متن الطائرات اليوم هو السديلة المشقوقة. تستخدم الاختلافات في هذا التصميم للطائرات الصغيرة وكذلك للطائرات الكبيرة. تزيد اللوحات المشقوقة من معامل الرفع أكثر بكثير من اللوحات العادية أو المنقسمة. على الطائرات الصغيرة ، توجد المفصلة أسفل السطح السفلي للغطاء ، وعندما يتم خفض السديلة ، تتشكل قناة بين البئر في الجناح والحافة الأمامية للغطاء. عندما يتم خفض السديلة المشقوقة ، يتم توصيل الهواء عالي الطاقة من السطح السفلي إلى السطح العلوي للرفرف. يعمل الهواء عالي الطاقة من الفتحة على تسريع طبقة الحدود السطحية العلوية ويؤخر فصل تدفق الهواء ، مما يوفر Cl أعلى. وبالتالي ، فإن السديلة المشقوقة تنتج زيادات أكبر بكثير في الحد الأقصى لمعامل الرفع (Cl-max) من السديلة العادية أو المنقسمة. في حين أن هناك العديد من أنواع اللوحات المشقوقة ، غالبًا ما تحتوي الطائرات الكبيرة على لوح مزدوج وحتى ثلاثي الفتحات. هذه تسمح بأقصى زيادة في السحب دون تدفق الهواء فوق اللوحات التي تفصل وتدمر المصعد الذي تنتجه.

اللوحات Fowler هي نوع من السديلة المشقوقة. هذا التصميم الرفرف لا يغير حدبة الجناح فحسب ، بل يزيد أيضًا من مساحة الجناح. بدلاً من الدوران لأسفل على مفصلة ، فإنه ينزلق للخلف على المسارات. في الجزء الأول من امتداده ، يزيد السحب قليلاً ، لكنه يزيد من المصعد كثيرًا لأنه يزيد من المنطقة والحدبة. مع استمرار الامتداد ، تنحرف السديلة إلى الأسفل. خلال الجزء الأخير من سفره ، تزيد الرفرفة من السحب مع زيادة طفيفة في الرفع.

5.1.11 أجهزة الحافة الرائدة #

يمكن أيضًا تطبيق أجهزة الرفع العالي على الحافة الأمامية للجناح. الأنواع الأكثر شيوعًا هي الفتحات الثابتة والشرائح المتحركة واللوحات الأمامية والأساور. [Figure 5-18]

الفتحات الثابتة توجه تدفق الهواء إلى سطح الجناح العلوي وتؤخر فصل تدفق الهواء عند زوايا أعلى للهجوم. لا تزيد الفتحة من حدبة الجناح ، ولكنها تسمح بحد أقصى أعلى لـ CL لأن الكشك يتأخر حتى يصل الجناح إلى AOA أكبر.

تتكون الشرائح المنقولة من مقاطع حواف رائدة تتحرك على المسارات. في زوايا الهجوم المنخفضة ، يتم تثبيت كل شريحة على الأجنحة الأمامية من خلال الضغط العالي الذي يتشكل عند الحافة الأمامية للأجنحة. مع زيادة AOA ، تتحرك منطقة الضغط العالي للخلف أسفل السطح السفلي للجناح ، مما يسمح للشرائح بالتحرك للأمام. ومع ذلك ، يتم تشغيل بعض الشرائح التجريبية ويمكن نشرها في أي AOA. فتح شريحة يسمح للهواء الموجود أسفل الجناح بالتدفق فوق السطح العلوي للأجنحة ، مما يؤخر فصل تدفق الهواء.

تُستخدم اللوحات الأمامية ، مثل اللوحات الخلفية ، لزيادة كل من Cl-Max و Camber of the Wings. كثيرًا ما يستخدم هذا النوع من الأجهزة ذات الحافة الأمامية جنبًا إلى جنب مع رفرفات الحافة الخلفية ويمكن أن يقلل من حركة نصب الأنف لأسفل التي تنتجها الأخيرة. كما هو الحال مع اللوحات ذات الحافة الخلفية ، فإن الزيادة الصغيرة في اللوحات الأمامية تزيد من الرفع إلى حد أكبر بكثير من السحب. مع تمديد كميات أكبر من اللوحات ، يزداد السحب بمعدل أكبر من الرفع.

تُستخدم الأصفاد الأمامية ، مثل اللوحات الأمامية والحافة الخلفية لزيادة كل من Cl-Max و Camber of the Wings. على عكس اللوحات الأمامية واللوحات الخلفية ، فإن الأصفاد الأمامية هي أجهزة هوائية ثابتة. في معظم الحالات ، تمدد الأصفاد الأمامية الحافة الأمامية للأسفل وللأمام. يؤدي هذا إلى تعلق تدفق الهواء بشكل أفضل بالسطح العلوي للجناح عند زوايا هجوم أعلى ، وبالتالي خفض سرعة توقف الطائرات. إن الطبيعة الثابتة لأصفاد الحافة الأمامية تستخرج ركلة جزاء في أقصى سرعة للرحلات الجوية ، لكن التطورات الأخيرة في التصميم والتكنولوجيا قللت من هذه العقوبة.

5.1.12 المفسدين #

توجد في العديد من الطائرات الشراعية وبعض الطائرات ، يتم نشر أجهزة السحب العالية التي تسمى المفسدين من الأجنحة لإفساد تدفق الهواء السلس ، مما يقلل من الرفع ويزيد من السحب. في الطائرات الشراعية ، غالبًا ما يتم استخدام المفسدين للتحكم في معدل الهبوط للهبوط الدقيق. في الطائرات الأخرى ، غالبًا ما يتم استخدام المفسدين للتحكم في الأسطوانة ، ومن مزاياها القضاء على الانعراج العكسي. للانعطاف يمينًا ، على سبيل المثال ، يتم رفع المفسد الموجود على الجناح الأيمن ، مما يؤدي إلى تدمير بعض المصعد وخلق المزيد من السحب على اليمين. يسقط الجناح الأيمن ، وبنوك الطائرات والانحرافات إلى اليمين. يسمح نشر المفسدين على كلا الجناحين في نفس الوقت للطائرة بالنزول دون اكتساب السرعة. يتم أيضًا نشر المفسدين للمساعدة في تقليل الانقلاب الأرضي بعد الهبوط. من خلال تدمير الرفع ، ينقلون الوزن إلى العجلات ، مما يحسن فعالية الكبح. [Figure 5-19]

5.1.13 أنظمة القطع #

على الرغم من أنه يمكن تشغيل الطائرة عبر مجموعة واسعة من المواقف والسرعات الجوية وإعدادات الطاقة ، إلا أنه يمكن تصميمها للطيران في نطاق محدود للغاية فقط من هذه المتغيرات. تُستخدم أنظمة القطع لتخفيف الطيار من الحاجة إلى الحفاظ على ضغط ثابت على أدوات التحكم في الطيران ، وعادة ما تتكون من أدوات تحكم في سطح الطيران وأجهزة صغيرة مفصلية متصلة بالحافة الخلفية لواحد أو أكثر من أسطح التحكم في الطيران الأساسية. مصممة للمساعدة في تقليل عبء عمل الطيارين ، تساعد أنظمة القطع الهوائية ديناميكيًا على حركة وموضع سطح التحكم في الطيران الذي يتم توصيله به. تشمل الأنواع الشائعة من أنظمة القطع

علامات التبويب ، وعلامات التبويب الموازنة ، وعلامات التبويب المضادة ، وعلامات التبويب الأرضية القابلة للتعديل ، ومثبت قابل للتعديل.

5.1.14 علامات تبويب #

التثبيت الأكثر شيوعًا على الطائرات الصغيرة هو علامة تبويب واحدة متصلة بالحافة الخلفية للمصعد. يتم تشغيل معظم أقراص القطع يدويًا بواسطة عجلة تحكم صغيرة مثبتة رأسياً. ومع ذلك ، يمكن العثور على كرنك تقليم في بعض الطائرات. يشتمل التحكم في سطح الطيران على مؤشر موضع علامة تبويب. يؤدي وضع عنصر التحكم في القطع في وضع الأنف الكامل لأسفل إلى تحريك علامة التبويب القطع إلى وضعها الكامل. مع علامة تبويب القطع لأعلى وإلى تيار الهواء ، يميل تدفق الهواء فوق سطح الذيل الأفقي إلى دفع الحافة الخلفية للمصعد لأسفل. يؤدي هذا إلى تحرك ذيل الطائرة لأعلى وتحرك الأنف لأسفل. [Figure 5-20]

إذا تم ضبط علامة تبويب القطع على وضع الأنف الكامل ، تتحرك علامة التبويب إلى وضعها الكامل لأسفل. في هذه الحالة ، يضرب الهواء المتدفق تحت سطح الذيل الأفقي علامة التبويب ويفرض الحافة الخلفية للمصعد لأعلى ، مما يقلل من المصاعد AOA. يؤدي هذا إلى تحرك ذيل الطائرة لأسفل وتحرك الأنف لأعلى.

على الرغم من الحركة الاتجاهية المعاكسة لعلامة تبويب القطع والمصعد ، فإن التحكم في التشذيب أمر طبيعي للطيار. إذا احتاج الطيار إلى ممارسة ضغط خلفي ثابت على عمود التحكم ، فإن الحاجة إلى تقليم الأنف لأعلى. يتمثل إجراء التشذيب العادي في التشذيب حتى تصبح الطائرة متوازنة ولا تظهر حالة ثقل الأنف. عادةً ما ينشئ الطيارون القوة المطلوبة ، وموقف الملعب ، والتكوين أولاً ، ثم يقومون بقص الطائرة لتخفيف ضغوط التحكم التي قد تكون موجودة في حالة الرحلة هذه. في أي وقت يتم تغيير القوة أو موقف الملعب أو التكوين ، توقع أن تكون إعادة القطع ضرورية لتخفيف ضغوط التحكم في حالة الرحلة الجديدة.

5.1.15 علامات تبويب التوازن #

قد تكون قوى التحكم عالية بشكل مفرط في بعض الطائرات ، ومن أجل تقليلها ، قد تستخدم الشركة المصنعة علامات تبويب التوازن. تبدو مثل علامات تبويب القطع وتتوقف في نفس الأماكن تقريبًا مثل علامات تبويب القطع. يتمثل الاختلاف الأساسي بين الاثنين في أن علامة التبويب الموازنة تقترن بقضيب سطح التحكم بحيث عندما يتم تحريك سطح التحكم الأساسي في أي اتجاه ، تتحرك علامة التبويب تلقائيًا في الاتجاه المعاكس. يؤدي تدفق الهواء الذي يضرب علامة التبويب إلى موازنة بعض ضغط الهواء ضد سطح التحكم الأساسي ، ويمكّن الطيار من التحرك بسهولة أكبر مع تثبيت سطح التحكم في موضعه.

إذا كان الارتباط بين علامة التبويب التوازن والسطح الثابت قابلاً للتعديل من سطح الرحلة ، فإن علامة التبويب تعمل كعلامة تبويب وعلامة تبويب توازن يمكن تعديلها إلى أي انحراف مرغوب فيه.

5.1.16 علامات التبويب المضادة للسيرفو #

تعمل علامات تبويب AntiServo بنفس طريقة علامات تبويب التوازن باستثناء ، بدلاً من التحرك في الاتجاه المعاكس ، فإنها تتحرك في نفس اتجاه الحافة الخلفية للمثبت. بالإضافة إلى تقليل حساسية المثبت ، تعمل علامة التبويب AntiServo أيضًا كجهاز تقليم لتخفيف ضغط التحكم والحفاظ على المثبت في الموضع المطلوب. تكون النهاية الثابتة للوصلة على الجانب الآخر من السطح من البوق في علامة التبويب ؛ عندما تتحرك الحافة الخلفية للمثبت لأعلى ، فإن الوصلة تفرض الحافة الخلفية لعلامة التبويب لأعلى. عندما يتحرك المثبت لأسفل ، تتحرك علامة التبويب أيضًا لأسفل. على العكس من ذلك ، تتحرك علامات تبويب القطع على المصاعد عكس سطح التحكم. [Figure 5-21]

5.1.17 علامات تبويب أرضية قابلة للتعديل #

تحتوي العديد من الطائرات الصغيرة على علامة تبويب معدنية غير متحركة على الدفة. تم ثني علامة التبويب هذه في اتجاه أو آخر أثناء وجودها على الأرض لتطبيق قوة تقليم على الدفة. يتم تحديد الإزاحة الصحيحة عن طريق التجربة والخطأ. عادة ، تكون التعديلات الصغيرة ضرورية حتى لا تنزلق الطائرة إلى اليسار أو اليمين أثناء رحلة الإبحار العادية. [Figure 5-22]

5.1.18 مثبت قابل للتعديل #

بدلاً من استخدام علامة تبويب متحركة على الحافة الخلفية للمصعد ، تحتوي بعض الطائرات على مثبت قابل للتعديل. من خلال هذا الترتيب ، تقوم الروابط بتركيب المثبت الأفقي حول الحافة الخلفية. يتم تحقيق ذلك عن طريق استخدام مسامير مثبتة على الحافة الأمامية للمثبت. [Figure 5-23]

على الطائرات الصغيرة ، يتم تشغيل الكابل برافعة الرافعة أو الكرنك. في الطائرات الأكبر حجمًا ، يتم تشغيلها بمحرك. يتشابه تأثير التشذيب ومؤشرات سطح الطيران لمثبت قابل للتعديل مع تلك الموجودة في علامة تبويب القطع.