5.1.1 Kontrola lotu #

Aircraft flight control systems consist of primary and secondary systems. Lotki, winda (lub stabilator) i ster są głównym systemem sterowania i są zobowiązane do bezpiecznej kontroli statku powietrznego podczas lotu. Klapy skrzydłowe, urządzenia krawędzi natarcia, spoilery i systemy trymowania stanowią wtórny system sterowania i poprawiają charakterystykę osiągów samolotu lub odciążają pilota nad nadmiernymi siłami kontrolnymi.

5.1.2 Podstawowe kontrole lotu #

Systemy sterowania statkami powietrznymi są starannie zaprojektowane, aby zapewnić odpowiednią reakcję na wejścia sterujące, jednocześnie zapewniając naturalne odczucie. Przy niskich prędkościach kontrolki zwykle wydają się miękkie i powolne, a samolot powoli reaguje na aplikacje sterujące. Przy wyższych prędkościach kontrole stają się coraz bardziej stabilne, a reakcja samolotów jest szybsza.

Ruch dowolnej z trzech głównych powierzchni sterujących lotu (przelotów, windy lub stabilizatora lub steru) zmienia przepływ powietrza i rozkład ciśnienia nad profilem i wokół profilu. Zmiany te wpływają na podnoszenie i opór wytwarzany przez kombinację profilu/powierzchni sterującej i umożliwiają pilotowi kontrolowanie samolotu wokół jego trzech osi obrotu.

Cechy konstrukcyjne ograniczają ugięcie powierzchni sterujących lotem. Na przykład mechanizmy sterujące-stop mogą być włączone do łączników sterowania lotem lub ruch kolumny sterującej i/lub pedałów steru może być ograniczony. Celem tych ograniczeń projektowych jest zapobieganie nieumyślne nadmierne kontrolowanie i nadmierne obciążanie samolotu podczas normalnych manewrów.

Odpowiednio zaprojektowany samolot jest stabilny i łatwo sterowany podczas normalnego manewrowania. Wejścia na powierzchni kontrolnej powodują ruch wokół trzech osi obrotu. Rodzaje stabilności, jaki wystawia samolot, odnoszą się również do trzech osi obrotu. [Figure 5-4]

5.1.3 Loty #

Przechylenie kontrolne lotek wokół osi podłużnej. Lotki są przymocowane do zewnętrznej krawędzi spływu każdego skrzydła i poruszają się w przeciwnym kierunku od siebie. Lotki są połączone kablami, korbami dzwonowymi, koła pasowe i/lub rury typu push-pull do kółka sterującego lub drążka sterującego.

Przesunięcie kółka sterującego lub drążka sterującego w prawo powoduje odchylenie prawej lotki w górę, a lewa lotka odchyla się w dół. Odchylenie w górę prawej lotki zmniejsza pochylenie, powodując zmniejszenie podnoszenia na prawym skrzydle. Odpowiednie odchylenie w dół lewej lotki zwiększa pochylenie, co skutkuje zwiększonym uniesieniem na lewym skrzydle. W ten sposób zwiększona siła podnoszenia na lewym skrzydle i zmniejszona dźwignia na prawym skrzydle powoduje, że samolot toczy się w prawo.

5.1.4 Niekorzystne odchylenie #

Ponieważ lotka odchylana w dół powoduje większy udźwig, o czym świadczy podnoszenie skrzydła, powoduje również większy opór. To dodatkowe opory powodują, że skrzydło nieznacznie zwalnia. Powoduje to odchylenie samolotu w kierunku skrzydła, które doświadczyło wzrostu podnoszenia (i oporu). Z perspektywy pilotów odchylenie jest naprzeciwko banku. Niekorzystne odchylenie jest wynikiem oporu różnicowego i niewielkiej różnicy w prędkości lewego i prawego skrzydła. [Figure 5-5]

Niekorzystne odchylenie staje się bardziej wyraźne przy niskich prędkościach. Przy tych wolniejszych prędkościach nacisk aerodynamiczny na powierzchnie kontrolne jest niski, a do skutecznej manewrowania samolotem wymagane są większe wejścia sterujące. W rezultacie wzrost ugięcia lotek powoduje wzrost niekorzystnego odchylenia. Odchylenie jest szczególnie widoczne w samolotach o długich rozpiętościach skrzydeł.

Zastosowanie steru służy do przeciwdziałania niekorzystnemu odchyleniu. Wymagana kontrola steru steru jest największa przy niskich prędkościach, wysokich kątach natarcia i przy dużych ugięciach lotek. Podobnie jak wszystkie powierzchnie sterujące przy niższych prędkościach, stabilizator pionowy/ster staje się mniej skuteczny i zwiększa problemy sterowania związane z niekorzystnym odchyleniem.

Wszystkie zwoje są koordynowane przez użycie lotek, steru i windy. Zastosowanie nacisku lotki jest konieczne, aby umieścić statek powietrzny pod pożądanym kątem przechylenia, podczas gdy jednoczesne stosowanie nacisku steru jest konieczne, aby przeciwdziałać wynikowemu niekorzystnemu odchyleniu. Dodatkowo, ponieważ podczas skrętu potrzeba więcej siły nośnej niż podczas lotu na poziomie prostym i na poziomie, kąt natarcia (AOA) musi zostać zwiększony poprzez zastosowanie ciśnienia wstecznego windy. Im bardziej stromy skręt, tym większe jest większe ciśnienie zwrotne windy.

W miarę ustalania pożądanego kąta przechylenia należy rozluźnić lotki i stery. Zatrzymuje to kąt przechylenia przed wzrostem, ponieważ powierzchnie sterujące lotki i steru znajdują się w pozycji neutralnej i opływowej. Ciśnienie wsteczne windy powinno być utrzymywane na stałym poziomie, aby utrzymać wysokość. Wznoszenie z zakrętu jest podobne do rolowania, z wyjątkiem tego, że kontrolki lotu są stosowane w przeciwnym kierunku. Lotki i ster są nakładane w kierunku roll-out lub w kierunku wysokiego skrzydła. W miarę zmniejszania się kąta przechylenia ciśnienie wsteczne windy powinno być rozluźnione w razie potrzeby, aby utrzymać wysokość.

Próbując zmniejszyć wpływ niekorzystnego zbaczania, producenci opracowali cztery systemy: lotki różnicowe, lotki typu frise, lotki sprzężone i stery oraz flaperony.

lotki różnicowe Z różnicowymi lotkami, jedna lotka jest podnoszona o większą odległość niż druga lotka jest opuszczana dla danego ruchu pokrętła lub drążka kontrolnego. Powoduje to wzrost oporu na opadającym skrzydle. Większy opór wynika z odchylenia lotki w górę na skrzydle opadającym do większego kąta niż lotka w dół na wznoszącym się skrzydle. Chociaż niekorzystne odchylenie jest zmniejszone, nie jest całkowicie wyeliminowane. [Figure 5-6]

Lotki typu FRISE z lotką typu Frise, gdy nacisk jest wywierany na koło sterujące lub drążek sterowy, lotka, która jest podniesiona, obraca się na zawiasie przesuniętym. To rzutuje krawędź przednią lotki do przepływu powietrza i tworzy opór. Pomaga wyrównać opór tworzony przez obniżoną lotkę na przeciwległym skrzydle i zmniejsza niekorzystne odchylenie. [Figure 5-7]

Aileron typu Frise tworzy również szczelinę, dzięki czemu powietrze płynie płynnie nad obniżoną lotką, dzięki czemu jest bardziej efektywne przy wysokim poziomie

Kąty ataku. Lotki typu FRISE mogą być również zaprojektowane tak, aby działały w różny sposób. Podobnie jak lotka różnicowa, lotka typu Frise nie eliminuje całkowicie niekorzystnego zbaczania. Skoordynowany sterownik jest nadal potrzebny wszędzie tam, gdzie stosowane są lotki.

Sprzężone lotki i stery sprzężone lotki i ster są połączonymi kontrolami. Osiąga się to za pomocą sprężyn interkonektowych steru-lotów, które pomagają skorygować opór lotki, automatycznie odchylając ster w tym samym czasie, w którym lotki są odchylane. Na przykład, gdy pokrętło sterujące lub drążek sterowniczy jest przesuwany w celu wywołania lewego przechyłu, kabel połączeniowy i sprężyna pociągają do przodu na lewym pedamencie steru na tyle, aby zapobiec odchyleniu nosa samolotu w prawo. przyłożona siła

do steru za pomocą sprężyn można zastąpić, jeśli konieczne będzie poślizgnięcie się samolotu. [Figure 5-8]

Flaperony Flaperons łączą oba aspekty klap i lotek. Oprócz kontrolowania kąta nachylenia samolotu, takiego jak konwencjonalne lotki, klapki można opuszczać razem, aby działały podobnie do dedykowanego zestawu klap. Pilot zachowuje oddzielne elementy sterujące dla lotek i klap. Mikser służy do łączenia oddzielnych wejść pilotowych w ten pojedynczy zestaw powierzchni sterowych zwanych flaperonami. Wiele projektów, które zawierają klapki, montuje powierzchnie sterujące z dala od skrzydła, aby zapewnić niezakłócony przepływ powietrza przy wysokich kątach natarcia i/lub niskich prędkościach. [Figure 5-9]

5.1.5 Winda #

Winda kontroluje skok wokół osi bocznej. Podobnie jak lotki w małych samolotach, winda jest połączona z kolumną kontrolną na pokładzie lotu za pomocą szeregu mechanicznych połączeń. Ruch na rufie kolumny sterującej odchyla krawędź spływu powierzchni windy w górę. Jest to zwykle określane jako UP „Winda”. [Figure 5-10]

Pozycja wzniesienia w górę zmniejsza pochylenie windy i tworzy siłę aerodynamiczną w dół, która jest większa niż normalna siła tylna, która występuje w locie na wprost i poziom. Ogólny efekt powoduje, że ogon samolotu przesuwa się w dół, a nos się podnosi. Moment pochylenia występuje wokół środka ciężkości (CG). Wytrzymałość momentu pochylania zależy od odległości między CG a poziomą powierzchnią ogona, a także przez aerodynamiczną skuteczność poziomej powierzchni ogona. Przesunięcie kolumny kontrolnej do przodu ma odwrotny efekt. W tym przypadku pochylenie windy zwiększa się, tworząc więcej siły podnoszenia (mniej siły ogona) na stabilizatorze poziomym/podnośniku. To przesuwa ogon w górę i rzuca nos w dół. Ponownie, moment rzucania pojawia się wokół CG.

Jak wspomniano wcześniej w pokryciu stabilności, mocy, linii ciągu i położenia poziomych powierzchni ogona na ogonie, są czynnikami kontrolującymi skuteczność skoku podnośnika. Na przykład, poziome powierzchnie ogona mogą być przymocowane w pobliżu dolnej części stabilizatora pionowego, w punkcie środkowym lub w górnym punkcie, jak w przypadku T-ogona.

T-ogon W konfiguracji ogona w kształcie litery T, winda znajduje się powyżej większości efektów spływu ze śmigła, a także przepływu powietrza wokół kadłuba i/lub skrzydeł w normalnych warunkach lotu. Działanie wind w tym niezakłóconym powietrzu umożliwia ruchy kontrolne, które są spójne w większości reżimów lotu. Wzory ogona w kształcie litery T stały się popularne w wielu lekkich i dużych samolotach, zwłaszcza tych z silnikami zamontowanymi na kadłubie rufowym, ponieważ konfiguracja ogona w kształcie litery T usuwa ogon z podmuchu wydechu silników. Wodnosamoloty i płazy często mają ogony T, aby utrzymać poziome powierzchni jak najdalej od wody. Dodatkową korzyścią jest zmniejszenie wibracji i hałasu wewnątrz samolotu.

Przy niskich prędkościach winda w samolocie z ogonem T musi być przemieszczana przez większą liczbę stopni jazdy, aby podnieść nos o określoną wartość niż w przypadku samolotu z konwencjonalnym ogonem. Dzieje się tak, ponieważ samolot z ogonem konwencjonalnym ma upadek ze śmigła, który naciska na ogon, aby pomóc w podniesieniu nosa.

Ponieważ kontrole na statkach powietrznych są uzbrojone tak, że do zwiększenia ruchu kontrolnego wymagane są rosnące siły kontrolne, siły wymagane do podniesienia nosa samolotu T-ogon są większe niż w przypadku samolotu z ogonem konwencjonalnym. Stabilność wzdłużna przyciętego samolotu jest taka sama dla obu typów konfiguracji, ale pilot musi mieć świadomość, że wymagane siły sterujące są większe przy małych prędkościach podczas startów, lądowań lub przeciągnięć niż w przypadku samolotów o podobnych rozmiarach wyposażonych w konwencjonalne ogony.

Samoloty z ogonem w kształcie litery T również wymagają dodatkowych względów projektowych, aby przeciwdziałać problemowi trzepotania. Ponieważ waga poziomych powierzchni znajduje się na górze stabilizatora pionowego, moment utworzony przez ramię powoduje duże obciążenia stabilizatora pionowego, co może powodować trzepotanie. Inżynierowie muszą to zrekompensować, zwiększając sztywność konstrukcyjną stabilizatora pionowego, co zwykle skutkuje karą wagową w porównaniu z konwencjonalnymi konstrukcjami ogona.

Podczas lotu na bardzo wysokim AOA z niską prędkością lotu i rufowym CG, samolot T-tail może być podatny na głębokie przeciągnięcie. W głębokim boksie przepływ powietrza nad poziomym ogonem jest pokryty zakłóconym przepływem powietrza ze skrzydeł i kadłuba. W takich okolicznościach kontrola windy lub stabilatora może zostać zmniejszona, co utrudnia odzyskanie ze stanowiska. Należy zauważyć, że CG na rufie jest często czynnikiem przyczyniającym się do tych incydentów, ponieważ podobne problemy z odzyskiwaniem występują również w przypadku konwencjonalnych samolotów ogonowych z AFT CG. [Figure 5-11]

Ponieważ lot na wysokim AOA z niską prędkością lotu i tylną pozycją CG może być niebezpieczny, wiele samolotów ma systemy, aby zrekompensować tę sytuację. Systemy wahają się od

Kontrola zatrzymuje się do windy w dół sprężyn. Sprężyna w dół windy pomaga opuścić nos samolotu, aby zapobiec przeciągnięciu spowodowanego pozycją na rufie CG. Stoisko ma miejsce, ponieważ odpowiednio przycięty samolot leci z windą w pozycji krawędzi spływu, wypychając ogon w górę i nos w dół. W tym niestabilnym stanie, jeśli statek powietrzny napotka turbulencje i zwolni dalej, zakładka trymu nie ustawia już windy w pozycji nosowej w dół. Winda następnie opływa, a nos samolotu pochyla się w górę, co prawdopodobnie skutkuje przeciągnięciem.

Sprężyna w dół windy powoduje mechaniczne obciążenie windy, co powoduje, że porusza się w kierunku położenia nosa w dół, jeśli nie jest wyważone w inny sposób. Zakładka wykończenia windy równoważy sprężynę windy, aby ustawić windę w pozycji przyciętej. Gdy wypustka trymu staje się nieskuteczna, sprężyna w dół ustawia windę do pozycji w dół. Nos samolotu obniża się, gromadzi się prędkość i uniemożliwia przeciągnięcie. [Figure 5-12]

Winda musi również mieć wystarczającą władzę, aby utrzymać nos samolotu podczas zaokrąglenia w celu lądowania. W takim przypadku CG do przodu może spowodować problem. Podczas rozbłysku lądowania moc jest zwykle zmniejszana, co zmniejsza przepływ powietrza nad ujarzmieniem. To, w połączeniu ze zmniejszoną prędkością lądowania, sprawia, że winda jest mniej skuteczna.

Jak pokazuje ta dyskusja, piloci muszą zrozumieć i postępować zgodnie z odpowiednimi procedurami ładowania, szczególnie w odniesieniu do pozycji CG. Więcej informacji na temat załadunku statków powietrznych, a także wagi i wyważenia znajduje się w rozdziale 9, Waga i wyważenie.

5.1.6 Stabilizator #

Jak wspomniano w rozdziale 2, konstrukcja statku powietrznego stabilizator jest zasadniczo jednoczęściowym stabilizatorem poziomym, który obraca się

z centralnego punktu zawiasu. Kiedy kolumna sterująca jest cofana, podnosi krawędź spływu stabilizatora, pociągając nosem samolotu w górę. Popchnięcie kolumny sterującej do przodu obniża krawędź spływu stabilatora i pochyla nos samolotu w dół.

Ponieważ stabilizatory obracają się wokół centralnego punktu zawiasu, są niezwykle wrażliwe na wejścia sterujące i obciążenia aerodynamiczne. Wypustki antyservo są włączone na krawędzi spływu w celu zmniejszenia czułości. Odchylają się w tym samym kierunku, co stabilizator. Skutkuje to wzrostem siły wymaganej do przesunięcia stabilatora, co czyni go mniej podatnym na nadmierne sterowanie wywołane przez pilota. Ponadto przed głównym dźwigarem jest zwykle waga wyważona. Waga wagi może rzutować do oporu lub może być włączona do przedniej części końcówek stabilizatora. [Figure 5-13]

5.1.7 Canard #

Konstrukcja Canarda wykorzystuje koncepcję dwóch powierzchni podnoszących, kanada funkcjonuje jako poziomy stabilizator umieszczony przed głównymi skrzydłami. W efekcie kaczka jest profilem podobnym do poziomej powierzchni na konwencjonalnej konstrukcji z tylnym ogonem. Różnica polega na tym, że kaczka faktycznie tworzy uniesienie i utrzymuje nos w górę, w przeciwieństwie do konstrukcji tylnego ogona, która wywiera siłę w dół na ogon, aby zapobiec obracaniu się nosa w dół. [Figure 5-14]

Projekt Canard pochodzi z czasów pionierskich lotnictwa, w szczególności używanych w ulotce Wright. Ostatnio konfiguracja Canard odzyskała popularność i pojawia się na nowszych samolotach. Projekty Canard obejmują dwa typy – jeden z poziomą powierzchnią mniej więcej tego samego rozmiaru, co normalny tylny ogon

Konstrukcja, a druga z powierzchnią o tym samym przybliżonym rozmiarze i profilu skrzydła zamontowanego na rufie, znanego jako konfiguracja skrzydła tandemowego. Teoretycznie kaczka jest uważana za bardziej wydajną, ponieważ użycie poziomej powierzchni do podniesienia ciężaru samolotu powinno skutkować mniejszym oporem dla danej ilości podnoszenia.

5.1.8 Ster #

Ster steruje ruchem samolotu wokół jego osi pionowej. Ten ruch nazywa się Yaw. Podobnie jak inne podstawowe powierzchnie kontrolne, ster jest ruchomą powierzchnią zawieszoną na stałej powierzchni, w tym przypadku do stabilizatora pionowego lub żeberka. Przesunięcie lewego lub prawego pedału steru steruje sterem.

Gdy ster jest odchylony do przepływu powietrza, siła pozioma jest wywierana w przeciwnym kierunku. [Figure 5-15] Naciskając lewy pedał, ster przesuwa się w lewo. Zmienia to przepływ powietrza wokół pionowego stabilizatora/sterowania i tworzy

Podnośnik boczny, który przesuwa ogon w prawo i odchyla nos samolotu w lewo. Skuteczność steru wzrasta wraz z szybkością; W związku z tym, aby zapewnić pożądaną reakcję, mogą być wymagane duże ugięcia przy niskich prędkościach i małe ugięcia przy dużych prędkościach. W samolotach napędzanych śmigłem każdy strumień poślizgu przepływający nad sterem zwiększa jego skuteczność.

V-Tail Konstrukcja V-Tail wykorzystuje dwie skośne powierzchnie ogona do wykonywania tych samych funkcji, co powierzchnie konwencjonalnej konfiguracji windy i steru. Stałe powierzchnie działają zarówno jako stabilizatory poziome, jak i pionowe. [Figure 5-16]

Ruchome powierzchnie, które zwykle nazywane są sterwatorami, są połączone za pomocą specjalnego połączenia, które umożliwia jednoczesne przesuwanie obu powierzchni. Z drugiej strony przesunięcie pedałów steru porusza powierzchnie w różny sposób, zapewniając w ten sposób kontrolę kierunkową.

Gdy sterowanie sterujące sterem i windą jest poruszane przez pilota, mechanizm mieszania sterowania przesuwa każdą powierzchnię o odpowiednią ilość. System kontroli ogona V jest bardziej złożony niż wymagany dla konwencjonalnego ogona. Ponadto konstrukcja ogona w kształcie litery V jest bardziej podatna na holenderskie tendencje rolowania niż konwencjonalny ogon, a całkowite zmniejszenie oporu jest minimalne.

5.1.9 Drugorzędne kontrole lotu #

Wtórne systemy sterowania lotem mogą składać się z klap skrzydłowych, urządzeń krawędziowych, spojlerów i systemów trymowania.

5.1.10 Klapy #

Klapy są najczęstszymi urządzeniami o wysokim podnoszeniu używanych w samolotach. Powierzchnie te, które są przymocowane do krawędzi spływu skrzydła, zwiększają zarówno podnoszenie, jak i indukowane opór dla dowolnego AOA. Klapy pozwalają na kompromis między dużą prędkością przelotową a niską prędkością lądowania, ponieważ w razie potrzeby mogą być wydłużone i cofać się do konstrukcji skrzydeł, gdy nie są potrzebne. Istnieją cztery popularne typy klap: gładkie, dzielone, szczelinowe i klapy Fowlera. [Figure 5-17]

Zwykła klapa jest najprostszy z czterech typów. Zwiększa to wygięcie płata, co skutkuje znacznym wzrostem współczynnika nośności (CL) przy danym AOA. Jednocześnie znacznie zwiększa opór i przesuwa środek nacisku (CP) na profil, co skutkuje momentem rzucania z nosem w dół.

Podział klapki jest odchylony od dolnej powierzchni płata i powoduje nieco większy wzrost podnoszenia niż zwykła klapa. Większy opór powstaje z powodu turbulentnego wzoru powietrza wytwarzanego za profilem. Po całkowitym wydłużeniu zarówno gładkie, jak i dzielone klapy powodują wysoki opór z niewielkim dodatkowym podnoszeniem.

Najpopularniejszą obecnie klapą w samolocie jest klapa szczelinowa. Odmiany tego projektu są używane zarówno w przypadku małych samolotów, jak i dużych. Klapy szczelinowe zwiększają współczynnik podnoszenia znacznie bardziej niż klapy zwykłe lub dzielone. W małych samolotach zawias znajduje się poniżej dolnej powierzchni klapy, a gdy klapka jest opuszczona, pomiędzy klapką dobrze w skrzydle a przednią krawędzią klapy tworzy się kanał. Gdy klapka szczelinowa jest obniżona, powietrze o wysokiej energii z dolnej powierzchni jest odprowadzane do górnej powierzchni klap. Wysokoenergetyczne powietrze z szczeliny przyspiesza górną warstwę graniczną powierzchni i opóźnia separację przepływu powietrza, zapewniając wyższy CL. W ten sposób klapka szczelinowa powoduje znacznie większy wzrost maksymalnego współczynnika podnoszenia (CL-max) niż klapa zwykła lub podzielona. Chociaż istnieje wiele rodzajów klap szczelinowych, duże samoloty często mają klapy z podwójnymi, a nawet potrójnymi szczelinami. Pozwalają one na maksymalny wzrost oporu bez przepływu powietrza nad klapami oddzielającymi i niszczącymi podnośnik, który wytwarzają.

Klapy Fowlera to rodzaj klapy szczelinowej. Ta konstrukcja klapy nie tylko zmienia pochylenie skrzydła, ale także zwiększa obszar skrzydła. Zamiast obracać się na zawiasie, przesuwa się do tyłu po torach. W pierwszej części jego przedłużenia bardzo nieznacznie zwiększa opór, ale znacznie zwiększa podnoszenie, ponieważ zwiększa zarówno obszar, jak i pochylenie. W miarę jak przedłużanie jest kontynuowane, klapka odchyla się w dół. Podczas ostatniej części podróży klapa zwiększa opór z niewielkim dodatkowym wzrostem podnoszenia.

5.1.11 Urządzenia krawędzi wiodących #

Urządzenia o wysokim podnoszeniu mogą być również nakładane na przednią krawędź płata. Najczęstsze typy to stałe szczeliny, ruchome listwy, klapy krawędzi natarcia i mankiety. [Figure 5-18]

Naprawiono szczeliny kierujące przepływ powietrza do górnej powierzchni skrzydła i opóźniają separację przepływu powietrza przy wyższych kątach natarcia. Szczelina nie zwiększa pochylenia skrzydła, ale pozwala na wyższe maksymalne CL, ponieważ przeciągnięcie jest opóźnione, aż skrzydło osiągnie większe AOA.

Ruchome listwy składają się z segmentów krawędzi natarcia, które poruszają się po torach. Przy niskich kątach natarcia każda listwa jest utrzymywana równo z krawędzią natarcia skrzydeł przez wysokie ciśnienie, które tworzy się na krawędzi natarcia skrzydeł. Wraz ze wzrostem AOA obszar wysokiego ciśnienia przesuwa się do tyłu poniżej dolnej powierzchni skrzydła, umożliwiając poruszanie się listew do przodu. Niektóre listwy są jednak obsługiwane przez pilota i mogą być rozmieszczone w dowolnym AOA. Otwarcie listwy umożliwia przepływ powietrza poniżej skrzydła nad górną powierzchnią skrzydeł, opóźniając separację przepływu powietrza.

Klapy krawędzi natarcia, podobnie jak klapy krawędzi spływu, służą do zwiększenia zarówno CL-MAX, jak i pochylenia skrzydeł. Ten typ urządzenia krawędzi natarcia jest często używany w połączeniu z klapami krawędzi spływu i może zmniejszyć ruch pochylenia nosa w dół wytwarzany przez ten ostatni. Podobnie jak w przypadku klap krawędzi spływu, niewielki przyrost klap krawędzi natarcia zwiększa siłę unoszenia w znacznie większym stopniu niż opór. Ponieważ większe ilości klap są wydłużane, opór zwiększa się z większą szybkością niż podnoszenie.

Mankiety z krawędzią natarcia, takie jak klapy krawędzi natarcia i klapy krawędzi spływu, służą do zwiększenia zarówno CL-MAX, jak i pochylenia skrzydeł. W przeciwieństwie do klap krawędzi natarcia i klap krawędzi spływu, mankiety z krawędzią natarcia są stałymi urządzeniami aerodynamicznymi. W większości przypadków mankiety z krawędzią natarcia wydłużają krawędź natarcia w dół i do przodu. Powoduje to, że przepływ powietrza lepiej przylega do górnej powierzchni skrzydła przy wyższych kątach natarcia, obniżając w ten sposób prędkość przeciągnięcia samolotu. Naprawiono charakter mankietów z krawędzią wiodącej kary przy maksymalnej prędkości przelotowej, ale ostatnie postępy w projektowaniu i technologii zmniejszyły tę karę.

5.1.12 Spoilery #

Znalezione na wielu szybowcach i niektórych samolotach, urządzenia o wysokim oporze zwanym spojlerami są rozmieszczone ze skrzydeł, aby zepsuć płynny przepływ powietrza, zmniejszając siłę nośną i zwiększając opór. Na szybowcach spoilery są najczęściej używane do kontrolowania szybkości opadania w celu dokładnego lądowania. W innych samolotach spoilery są często używane do kontroli przechyłu, których zaletą jest eliminacja niekorzystnego odchylenia. Aby na przykład skręcić w prawo, spoiler na prawym skrzydle jest podniesiony, niszcząc część podnośnika i tworząc większy opór po prawej stronie. Prawe skrzydło spada, a samoloty przechylają się i odchylają po prawej stronie. Rozmieszczenie spojlerów na obu skrzydłach jednocześnie pozwala samolotowi opadać bez nabierania prędkości. Spoilery są również rozmieszczane, aby pomóc zmniejszyć przechylenie ziemi po lądowaniu. Niszcząc dźwig, przenoszą ciężar na koła, poprawiając skuteczność hamowania. [Figure 5-19]

5.1.13 Systemy trymowania #

Chociaż statek powietrzny może być obsługiwany w szerokim zakresie postaw, prędkości lotu i ustawień mocy, może być zaprojektowany tak, aby latać bez użycia tylko w bardzo ograniczonej kombinacji tych zmiennych. Systemy trymowe służą do odciążenia pilota od konieczności utrzymania stałego nacisku na sterowanie lotu i zwykle składają się z elementów sterujących pokładowych i małych urządzeń zawiasowych przymocowanych do krawędzi wciągu jednej lub więcej głównych powierzchni sterowania lotem. Zaprojektowane, aby pomóc zminimalizować obciążenie pilotów, systemy trymowania wspomagają aerodynamicznie ruch i położenie powierzchni kontroli lotu, do której są przymocowane. Typowe typy systemów trymowania obejmują trymowanie

Zakładki, zakładki wyważające, zakładki antyserwostyczne, wypustki z regulacją gruntu i regulowany stabilizator.

5.1.14 Wykaszki trymowania #

Najczęstszą instalacją na małym samolocie jest pojedyncza zakładka przymocowana do krawędzi spływu windy. Większość zaczepów trymu jest obsługiwana ręcznie przez małe, pionowo zamontowane kółko sterujące. Jednak w niektórych samolotach można znaleźć korbę wykończeniową. Sterowanie pokładem lotniczym zawiera wskaźnik położenia zakładki trymu. Umieszczenie elementu sterującego trymu w pozycji pełnej nosa w dół powoduje przesunięcie zakładki trymu do pełnej pozycji w górę. Po podniesieniu zaczepu i do strumienia powietrza, przepływ powietrza nad poziomą powierzchnią ogona ma tendencję do wypychania krawędzi spływu windy w dół. Powoduje to, że ogon samolotu porusza się w górę, a nos przesuwa się w dół. [Figure 5-20]

Jeśli karta trymu jest ustawiona w pozycji pełnej nosa w górę, karta przesuwa się do pełnej pozycji w dół. W tym przypadku powietrze płynące pod poziomą powierzchnią ogona uderza w wypustkę i wymusza krawędź spływu windy w górę, zmniejszając AOA. Powoduje to przesunięcie ogona samolotu w dół, a nos przesuwa się w górę.

Pomimo przeciwstawnego ruchu kierunkowego trymu i windy, kontrola trymu jest naturalna dla pilota. Jeśli pilot musi wywierać stałe ciśnienie wsteczne na kolumnę kontrolną, wskazane jest zapotrzebowanie na przycinanie nożem. Normalna procedura trymowania polega na kontynuowaniu przycinania, dopóki samolot nie zostanie wyważony, a stan ciężki nosa nie będzie już widoczny. Piloci zwykle najpierw ustalają pożądaną moc, nachylenie i konfigurację, a następnie przycinają samolot, aby zmniejszyć ciśnienie sterujące, które mogą istnieć dla tego stanu lotu. Za każdym razem, gdy zmienia się moc, położenie pochylenia lub konfiguracja, spodziewaj się, że retrimming będzie konieczne, aby zmniejszyć ciśnienie sterujące dla nowego stanu lotu.

5.1.15 Zakładki bilansowe #

W niektórych statkach powietrznych siły sterujące mogą być nadmiernie wysokie, a w celu ich zmniejszenia producent może korzystać z wypustek. Wyglądają jak wypustki i są zawieszone na zawiasach mniej więcej w tych samych miejscach, co zakładki przycinane. Istotną różnicą między nimi jest to, że wypustka jest połączona z prętem powierzchni sterującej, tak że gdy główna powierzchnia kontrolna jest przesunięta w dowolnym kierunku, wypustka automatycznie porusza się w przeciwnym kierunku. Przepływ powietrza uderzający w zaczep równoważy część ciśnienia powietrza na pierwotnej powierzchni sterującej i umożliwia pilotowi łatwiejsze poruszanie się i utrzymywanie powierzchni sterującej w pozycji.

Jeśli połączenie między wypustką wagi a stałą powierzchnią jest regulowane z pokładu lotu, zakładka działa jako kombinacja trymowania i wyważania, które można dostosować do dowolnego pożądanego ugięcia.

5.1.16 Zakładki Antiservo #

Zakładki antyservo działają w ten sam sposób, co zakładki wyważające, z wyjątkiem tego, że zamiast poruszać się w przeciwnym kierunku, poruszają się w tym samym kierunku, co krawędź spływu stabilatora. Oprócz zmniejszenia czułości stabilatora, zakładka Antiservo działa również jako urządzenie trymujące, aby zmniejszyć ciśnienie sterujące i utrzymać stabilizator w pożądanej pozycji. Stały koniec łącznika znajduje się po przeciwnej stronie powierzchni od rogu na zakładce; Gdy krawędź spływu stabilizatora przesuwa się w górę, połączenie wymusza krawędź spływu zakładki. Gdy stabilizator przesuwa się w dół, zakładka również przesuwa się w dół. I odwrotnie, wypustki przycinania na windach poruszają się naprzeciwko powierzchni sterującej. [Figure 5-21]

5.1.17 Wypustki z regulacją podłoża #

Wiele małych samolotów ma nieruchomą metalową zakładkę wykończeniową na sterze. Ta zakładka jest wygięta w jednym lub drugim kierunku, gdy na ziemi jest przyłożona siła trymu do steru. Prawidłowe przemieszczenie jest określane metodą prób i błędów. Zwykle konieczne są niewielkie korekty, dopóki samolot nie będzie już poślizgiem w lewo lub w prawo podczas normalnego lotu rejsowego. [Figure 5-22]

5.1.18 Regulowany stabilizator #

Zamiast używać ruchomej wypustki na krawędzi spływu windy, niektóre samoloty mają regulowany stabilizator. Dzięki takiemu rozwiązaniu łączniki obracają poziomy stabilizator wokół tylnego dźwigara. Osiąga się to za pomocą śruby podnośnej zamontowanej na krawędzi natarcia stabilatora. [Figure 5-23]

W małych samolotach podnośnik jest obsługiwany kablem za pomocą koła lub korby. W większych samolotach jest napędzany silnikiem. Efekt przycinania i wskazania pokładu lotu dla regulowanego stabilizatora są podobne do tych z zakładki trymu.