Horizontalni rep aviona. Stabilizator aviona

Efikasnost empenacije u velikoj mjeri zavisi od njene lokacije u avionu. Poželjno je da u svim načinima leta empennacija ne padne u zonu protoka usporavanog krilom, postoljem motora, trupom aviona ili drugim dijelovima aviona. Relativni položaj njegovih dijelova u AO i GO takođe ima veliki uticaj na efikasnost repa.

Iza krila aviona formira se zona stagnirajućeg toka, koja se naziva buđenje. Veličina ove zone ovisi o brzini leta, napadnom kutu krila i njegovim parametrima. Tačne granice slipstream -a određuju se na osnovu aerodinamičkih zamaha. U slijedećem mlazu brzine su značajno smanjene, kutovi nagiba protoka dosežu velike vrijednosti, zona je zasićena vrtlozima.

Iz ovih razloga, postavljanje vodoravnog repa u mlaz pražnjenja dovelo bi do smanjenja njegove efikasnosti (zbog smanjenja brzine protoka), pogoršanja karakteristika stabilnosti (zbog velikih kutova kosine) i pojave vibracija tokom intenzivnog stvaranja vrtloga. Pri odabiru položaja vodoravnog repa potrebno je da u svim načinima leta ne padne u trag.

Slika 4 Slika 5

Horizontalni rep nalazi se iznad (slika 4a) ili ispod (slika 4b) budnice.

Prilikom odabira položaja vodoravnog repa, potrebno je osigurati i njegovo dovoljno uklanjanje iz mlaznog mlaza motora.

Relativni položaj vodoravnog i okomitog empenata trebao bi biti takav da bi u letu jedan dio empenacije zamaglio drugi što je manje moguće. Kada zrakoplov leti pod visokim kutovima napada ili s klizanjem, određeni dio okomitog repa pada u aerodinamičku sjenu vodoravnog repa. Letjelica čiji je vertikalni rep, a posebno kormilo jako zasjenjeno, ima loše karakteristike vadičepa (teško je izaći iz centrifuge).

Sjenčanje okomitog repa može se smanjiti postavljanjem vodoravnog repa iza ili ispred vertikalnog repa ili na njegov vrh.

Svaka od ovih opcija ima prednosti i nedostatke.

Ako je ruka vodoravnog repa pravilno odabrana, tada je prilikom postavljanja okomitog repa ispred vodoravnog potrebno povećati površinu okomitog repa kako bi se osigurala potrebna učinkovitost, a to će dovesti do povećanja njegove mase i otpora te do povećanja okretnog momenta trupa trupa. Prilikom postavljanja okomitog repa nakon vodoravnog, bit će potrebno povećati duljinu trupa, što će uzrokovati povećanje mase trupa i njegovog otpora. Prilikom postavljanja vodoravno

rep u okomitom položaju, dizajn pričvršćivanja postaje kompliciraniji i povećava se opterećenje kobilice.

Trenutno na teškom transportu i putnički avion s motorima postavljenim na stubove sa strana repnog dijela trupa, uzorak T-repa postao je široko rasprostranjen.

U tom slučaju osigurano je uklanjanje vodoravnog repa iz mlaza motora. Prednosti takve sheme također uključuju povećanje učinkovitosti okomitog repa (u ovom slučaju vodoravni rep igra ulogu završne ploče) i smanjenje mogućnosti njegovog zasjenjivanja. Glavni nedostatak ove sheme je mogućnost pada zrakoplova u takozvani način "dubokog zastoja".

Ako su dopuštene vrijednosti napadnog kuta prekoračene (to se može slučajno dogoditi s jakim okomitim udarom) i početka zastoja na krilu, mlaz za buđenje može pokriti cijeli vodoravni rep i učinkovitost kormila neće biti dovoljna .

Kako bi se povećala stabilnost u smjeru i učinkovitost vertikalnog repa pri velikim kutovima klizanja, na avione se ugrađuju vilice i trbušni grebeni (slika 6).

Konačno, pitanje postavljanja ampenaže na zrakoplov i relativnog položaja njenih pojedinih dijelova rješava se na osnovu rezultata miniranja, a zatim i letačkih testova.

8.1. Opravdanje aerodinamičkog dizajna aviona.

Savremeni avion je složen tehnički sistem čiji elementi, svaki pojedinačno i svi zajedno, moraju imati maksimalnu pouzdanost. Zrakoplov u cjelini mora ispunjavati specificirane zahtjeve i imati visoku efikasnost na odgovarajućem tehničkom nivou.

Prilikom razvoja projekata za avione nove generacije koji će ući u upotrebu početkom 2000 -ih, veliki značaj daje se postizanju visoke tehničke i ekonomske efikasnosti. Ovi zrakoplovi ne samo da bi trebali imati dobre performanse u vrijeme puštanja u rad, već i imati potencijal za izmjene radi sistemskog povećanja efikasnosti tokom čitavog perioda serijske proizvodnje. To je potrebno kako bi se osigurala implementacija novih zahtjeva i tehnološki napredak uz minimalne troškove.

Prilikom razmatranja kola putnički avion lokalnih avioprijevoznika, preporučljivo je proučiti sve avione prethodno stvorene u ovoj klasi.

Razvoj putničkog zrakoplovstva počeo je aktivno nakon Drugog svjetskog rata. Od tada je shema aviona ove klase, koja se postepeno mijenja, došla do najoptimalnije za danas. U većini slučajeva ovo je avion napravljen prema normalnoj aerodinamičkoj konfiguraciji, monoplan. Motori se obično nalaze ispod krila (TVD), ispod krila na stubovima ili na krilu (turboreaktivni motor). Empennaža je napravljena prije u obliku slova T, ponekad na uobičajen način. Dio trupa sastoji se od kružnih lukova. Šasija je izrađena prema shemi s nosnim kotačem, glavni nosači su često na više kotača i s više ležajeva, uvlačeći se ili u izdužene gondole turbopropelerskih motora (za zrakoplove težine do 20 tona), ili u trup trupa prevjesi.

Tipičan raspored trupa je prednji kokpit, dugačak putnički prostor.

Odstupanje od ove utvrđene sheme rasporeda može biti uzrokovano samo nekim posebnim zahtjevima za zrakoplov. U drugim slučajevima, prilikom razvoja putničkog zrakoplova, dizajneri se pokušavaju pridržavati ove posebne sheme, jer je praktički optimalna. Ispod je obrazloženje za primjenu ove sheme.

Upotreba normalnog aerodinamičkog dizajna za transportne avione prvenstveno je posljedica njegovih prednosti:

Dobra uzdužna i smjerna stabilnost. Zbog ovog svojstva, normalna shema uvelike nadmašuje sheme pataka i repa.

S druge strane, ova šema ima dovoljnu upravljivost za avione kojima se ne može upravljati. Zbog prisutnosti ovih svojstava u normalnoj aerodinamičkoj konfiguraciji, zrakoplovom je lako upravljati, što omogućava upravljanje njegovim pilotima bilo koje vještine. Međutim, normalni krug svojstven je sljedećim nedostacima:

Veliki gubici pri balansiranju, koji, pod istim uvjetima, uvelike smanjuju kvalitetu aviona.

Korisni povrat mase za normalnu shemu je manji, budući da je masa strukture obično veća (makar samo zato što rep bez repa uopće nema vodoravni rep, a u patki stvara pozitivno podizanje, radeći poput krila i, dakle, istovar krila, što omogućuje smanjenje površine potonjeg).

Utjecaj nagiba toka iza krila na vodoravni rep, iako nije tako kritičan kao utjecaj PGO -a u "patki", ipak se mora računati, šireći krilo i vodoravni rep u visinu. Također biste trebali uzeti u obzir činjenicu da zrakoplovi napravljeni prema shemama "patka" i "bez repa" za vrijeme polijetanja i slijetanja zahtijevaju velike uglove napada, što čini strukturno gotovo nemogućim upotrebu zamahnutih krila velikog i srednjeg omjera širine, budući da upotreba takvih krila i napadi velikih uglova povezani su s vrlo velikom visinom šasije. Zbog toga se u shemama "patka" i "bez repa" koriste samo krila malog izduženja trokutastog, gotičkog, ogivalnog ili polumjesecastog oblika. Zbog niskog omjera stranica, takva krila imaju nisku aerodinamičku kvalitetu u podzvučnim uvjetima leta. Ova razmatranja određuju preporučljivost korištenja shema "patka" i "bez repa" na avionima u kojima je glavni način leta let nadzvučnom brzinom.

Uspoređujući sve prednosti i nedostatke tri aerodinamičke sheme, dolazimo do zaključka da je preporučljivo koristiti klasičnu aerodinamičku shemu na podzvučnom putničkom zrakoplovu.

8.2. Položaj krila u odnosu na trup aviona.

Za putničke avione, izbor rasporeda krila u odnosu na trup prvenstveno je vezan za razmatranje izgleda. Potreba za slobodnim prostorom unutar trupa ne dopušta upotrebu sheme srednjih ravnina, budući da se s jedne strane središnji dio krila ne može proći kroz trup, a s druge strane korištenje krila bez središnji dio, s konzolama spojenim na okvir prstena za napajanje, nije isplativ u smislu težine.

Za razliku od srednjeg aviona, šeme visokog i niskog krila ne ometaju stvaranje jednog teretnog prostora. Prilikom izbora između njih, prednost se daje shemi visokih aviona, jer će se projektirani zrakoplovi koristiti na aerodromima različitih klasa, uključujući neasfaltirane piste, gdje nema pristupnih ljestava. Omogućava vam da minimizirate visinu poda iznad nivoa zemlje, što uvelike pojednostavljuje i olakšava ukrcavanje putnika i utovar prtljaga kroz vrata ulaznih ljestava.

S aerodinamičkog gledišta, visokokrilni avion je prednosti po tome što omogućava da se na krilu dobije distribucija cirkulacije bliska eliptičnoj (s konvencionalno istim oblikom krila u planu) bez nagiba u području trupa, kao u šemama s niskim i srednjim krilima. U isto vrijeme, činjenica da visokokrilni avion ima otpornost na smetnje, iako veći od onog u srednjem krilu, ali manji od onog u niskokrilnom, omogućava dobijanje visokokvalitetnih aviona izgrađenih prema ovom šema. Sa niskim položajem krila, povucite (pri brzinama sa M<0,7) больше, чем при среднем и высоком расположении. Ниже приведены поляры для трёх схем расположения крыла на фюзеляже, из которых видно, что
(u
) u avionima sa niskim krilima više nego u avionima sa srednjim i visokim krilima (slika 8.2.1.).

Raspored visokih krila ima sljedeće nedostatke u izgledu i dizajnu:

Stajni trap se ne može postaviti na krilo ili je (na malim avionima) glavni stajni trap glomazan i težak. U tom se slučaju stajni trap postavlja u pravilu na trup trupa, opterećujući ga velikim koncentriranim snagama.

Prilikom hitnog slijetanja, krilo (posebno ako su na njemu ugrađeni motori) ima tendenciju prignječenja trupa i putničke kabine koja se nalazi u njemu. Da bi se uklonio ovaj problem, potrebno je ojačati strukturu trupa u području krila i značajno ga otežati.

Prilikom hitnog slijetanja na vodu, trup prolazi ispod površine vode, čime se otežava hitna evakuacija putnika i posade.

8.3. Shema perja.

Za putničke avione postoje dvije konkurentne sheme ampenzacije: normalna i u obliku slova T.

Snažan mlaz buđenja iz elise negativno utječe na konvencionalnu nisko postavljenu horizontalnu repnu jedinicu i može narušiti stabilnost zrakoplova u nekim letnim uvjetima. Visoko postavljeni vodoravni rep značajno povećava stabilnost aviona, jer izlazi iz zone utjecaja mlaza praćenja. Ovo takođe povećava efikasnost kobilice. Normalna kobilica ekvivalentne geometrije trebala bi imati 10% više površine. Budući da visoki vodoravni rep ima veći vodoravni krak zbog nagiba kobilice unatrag, potrebna je polovica sile koja je potrebna na ručki za stvaranje potrebnog uzdužnog momenta nego kod konvencionalnog vodoravnog repa. Osim toga, repna jedinica u obliku slova T pruža viši nivo udobnosti putnika jer smanjuje strukturne vibracije uzrokovane propelerom. Težina normalnog i perja u obliku slova T približno je ista.

Korištenje repne jedinice u obliku slova T povećava troškove aviona za manje od 5% zbog povećanja troškova razvoja i proizvodnje opreme. Međutim, prednosti ovog perja opravdavaju njegovu upotrebu.

Ostale prednosti perja u obliku slova T uključuju:

Horizontalna empengacija je „krajnja podloška“ za vertikalnu empengaciju, što povećava efektivno produženje kobilice. To vam omogućuje smanjenje površine okomitog repa i na taj način olakšava dizajn.

Horizontalni rep povučen je iz zone utjecaja na njegovu strukturu zvučnih valova, što može stvoriti opasnost od zamora. U tom se slučaju povećava vijek trajanja vodoravnog repa.

8.4. Izbor broja motora i njihov položaj.

Potreban broj motora za elektranu aviona zavisi od niza faktora, kako zbog namjene aviona, tako i zbog njegovih glavnih parametara i karakteristika leta.

Glavni kriteriji za odabir broja motora u avionu su:

Zrakoplov mora imati potreban omjer početnog potiska i težine;

Avion mora biti dovoljno pouzdan i ekonomičan;

Efektivni potisak elektrane trebao bi biti što je moguće veći;

Relativni trošak motora trebao bi biti što je moguće niži;

Formalnim pristupom moguće je osigurati potreban početni omjer potiska i težine projektiranog zrakoplova s ​​bilo kojim brojem motora (ovisno o pokretačkom potisku jednog motora). Stoga je pri rješavanju ovog pitanja potrebno uzeti u obzir i specifičnosti namjene aviona i zahtjeve za njegov raspored i elektranu. Studija o avionima slične klase koje već koriste aviokompanije može pomoći u izboru broja motora.

Razvojem putničkih aviona lokalnih avioprevoznika, dizajneri su na kraju došli do optimalnog broja motora za avione ove klase - dva motora. Odbijanje korištenja jednog motora objašnjava se činjenicom da postoje velike poteškoće s njegovim rasporedom, a također i jedan motor ne zadovoljava sigurnost leta. Upotreba tri ili više motora nepotrebno će otežati i usložniti dizajn, što će rezultirati povećanjem cijene aviona u cjelini i smanjenjem njegove borbene gotovosti.

Prilikom odabira mjesta za ugradnju motora razmatrano je nekoliko mogućnosti za njihovo postavljanje. Kao rezultat analize, napravljen je izbor na shemi ugradnje motora ispod krila. Prednosti ove sheme su:

Krilo se u letu istovara motorima, što omogućuje smanjenje njegove težine za 10 ... 15%

Sa ovakvim rasporedom upravljačkog sistema, kritična brzina lepršanja se povećava - motori su protiv balansiranja, pomerajući CM krila prema napred.

Moguće je pouzdano izolirati krilo od motora pomoću vatrozida.

Puhanjem mlaza iz elisa na krilnoj mehanizaciji povećava se njegova efikasnost.

Nedostaci sheme uključuju:

Veliki okretni momenti u slučaju kvara jednog motora u letu. - Motori koji se nalaze daleko od tla teže se održavaju.

Do danas su se na podzvučnim avionima kojima se ne može upravljati koristiti dvije vrste motora - TVD i turboreaktivni motor. Krstareća brzina je od odlučujuće važnosti pri odabiru tipa motora. Korisno je koristiti HPT pri brzinama leta koje odgovaraju M = 0,45 ... 0,7 (slika 8.4.2.). U ovom rasponu brzina, on je mnogo ekonomičniji od turboreaktivnog motora (specifična potrošnja goriva je 1,5 puta manja). Korištenje HPT -a pri brzinama koje odgovaraju M = 0,7 ... 0,9 je neisplativo, jer nema dovoljnu specifičnu snagu i povećan nivo buke i vibracija u zrakoplovu.

Uzimajući u obzir sve gore navedene činjenice, a na osnovu početnih podataka za projektovane avione, izbor za SU napravljen je u korist pozorišta.

8.5. Rezultati analize.

Gornja analiza pokazuje da su dvije glavne sheme primjenjive za putničke zrakoplove na kratkim relacijama (slika 8.5.1.).

Shema 1: Zrakoplovi s niskim krilima s niskim položajem, motori u krilu i stajni trap smješteni u postoljima motora.

Shema 2: Visokokrilni avion sa repom u obliku slova T, motorima ispod krila i stajnim trapom smještenim u gondolama na trupu aviona.

Sa stanovišta rada, aerodinamike i ekonomije, druga šema je najkorisnija za ovu vrstu aviona (Tabela 8.5.1.).

Tabela 8.5.1.

	Opcije
	Po lokaciji motora.	Kad se motor nalazi na krilu, lopatice propelera su blizu tla, što ne dozvoljava rad na neasfaltiranim pistama.	Položaj motora ispod krila osigurava potrebnu udaljenost lopatica propelera u odnosu na tlo.
	Po lokaciji motora.	Za servisiranje motora morate se popeti na krilo.	Za servisiranje motora koristite ljestve.
	Po lokaciji šasije.	Zbog velike visine, glavni nosač stajnog trapa ima veliku masu.	Niža visina glavnog stajnog trapa omogućava smanjenje težine.
	Po lokaciji poda.	Visoki sprat otežava putnicima ulazak i izlazak bez upotrebe pristupnih rampi.	Niski pod i vrata za prolaze putnicima olakšavaju ukrcaj i utovar ručne prtljage.
	Prema vrsti perja.	Ukupne dimenzije repa otežavaju postavljanje zrakoplova u hangare, ali HE s niskim položajem lakše se održava.	Zbog manjih dimenzija AO-a, ne stvara probleme pri postavljanju u hangare, ali je stabilizator u obliku slova T teže održavati.

8.6. Statistika ranije stvorenih aviona ove klase.

Šta znamo o stabilizatoru aviona? Većina ljudi na ulici će samo slegnuti ramenima. Oni koji su voljeli fiziku u školi možda će moći reći par riječi, ali, naravno, stručnjaci će najvjerojatnije moći najpotpunije odgovoriti na ovo pitanje. U međuvremenu, ovo je vrlo važan dio, bez kojeg je let gotovo nemoguć.

Osnovna struktura aviona

Ako se od vas zatraži da nacrtate nekoliko aviona za odrasle, slike će biti približno iste i razlikovat će se samo u detaljima. Raspored aviona najvjerovatnije će izgledati ovako: kokpit, krila, trup, salon i takozvani repni sklop. Neko će nacrtati rupe, a neko će ih zaboraviti, možda će neke druge sitnice promašiti. Možda umjetnici neće moći ni odgovoriti zašto su potrebni određeni detalji, jednostavno ne razmišljamo o tome, iako avione prilično često viđamo, i uživo i na slikama, u filmovima i jednostavno na televiziji. A ovo je, u stvari, temeljna struktura aviona - ostali su, u usporedbi s ovim, samo sitnice. Trup i krila zapravo služe za podizanje aviona u zrak, kontrola se vrši u kokpitu, a putnici ili teret su u kabini. Pa, šta je s repom, čemu služi? Nije za lepotu, zar ne?

Repna jedinica

Oni koji voze automobil savršeno znaju kako se ide sa strane: samo trebate okrenuti upravljač, a zatim i kotače. No, avion je potpuno druga stvar, jer u zraku nema cesta, a potrebni su i neki drugi mehanizmi za kontrolu. Ovdje dolazi do izražaja čista znanost: veliki broj različitih sila djeluje na leteću mašinu, a one koje su korisne pojačavaju se, a ostale se minimiziraju, uslijed čega se postiže određena ravnoteža.

Vjerovatno su gotovo svi koji su u životu vidjeli avion obratili pažnju na složenu strukturu u repnom dijelu - rep. Taj relativno mali dio, što je čudno, upravlja cijelom ovom ogromnom mašinom, prisiljavajući je ne samo da se okreće, već i da dobiva ili spušta visinu. Sastoji se od dva dijela: okomitog i vodoravnog, koji su također podijeljeni na dva dijela. Postoje i dva upravljača: jedan služi za postavljanje smjera kretanja, a drugi - za visinu. Osim toga, postoji i dio kojim se postiže uzdužna stabilnost aviona.

Usput, stabilizator aviona može se nalaziti ne samo u stražnjem dijelu. Ali o tome kasnije.

Stabilizator

Savremeni raspored aviona pruža mnoge detalje potrebne za održavanje bezbjednog stanja aviona i njegovih putnika u svim fazama leta. I, možda, glavni je stabilizator koji se nalazi na stražnjoj strani konstrukcije. To je u stvari samo šipka, pa je nevjerojatno kako tako relativno mali detalj na bilo koji način može utjecati na kretanje ogromnog aviona. Ali to je zaista jako važno - kada se ovaj dio pokvari, let može završiti vrlo tragično. Na primjer, prema službenoj verziji, stabilizator aviona uzrokovao je nedavni pad putničkog Boeinga u Rostovu na Donu. Prema mišljenju međunarodnih stručnjaka, nedosljednost u postupcima pilota i greška jednog od njih aktivirali su jedan od dijelova repa, pomaknuvši stabilizator u položaj karakterističan za zaron. Posada jednostavno nije učinila ništa da spriječi sudar. Na sreću, avionska industrija ne miruje, pa svaki sljedeći let daje manje prostora za ljudski faktor.

Funkcije

Kao što naziv implicira, stabilizator aviona služi za kontrolu njegovog kretanja. Nadoknađujući i prigušujući neke vrhove i vibracije, čini let glatkijim i sigurnijim. Budući da postoje odstupanja i na okomitoj i na vodoravnoj osi, kontrola stabilizatora također se vrši u dva smjera - stoga se sastoji od dva dijela. Mogu imati vrlo različit dizajn, ovisno o vrsti i namjeni zrakoplova, ali u svakom slučaju prisutni su na bilo kojem modernom zrakoplovu.

Horizontalni dio

Ona je odgovorna za balansiranje okomito, ne dopuštajući automobilu da s vremena na vrijeme "klimne", a sastoji se od dva glavna dijela. Prvi od njih je fiksna površina, koja je, u stvari, stabilizator visine aviona. Na šarkama je na ovaj dio pričvršćen drugi - upravljač koji pruža kontrolu.

U normalnoj aerodinamičkoj konfiguraciji, vodoravni stabilizator nalazi se u repu. Međutim, postoje i dizajni kada se nalazi ispred krila ili ih ima dva - sprijeda i iza. Postoje i takozvane šeme bez repa ili letećih krila, koje uopće nemaju vodoravni rep.

Vertikalni dio

Ova funkcija zrakoplovu pruža stabilnost u smjeru leta, sprječavajući njegovo ljuljanje s jedne na drugu stranu. Ovo je također kompozitna konstrukcija u kojoj je predviđen fiksni vertikalni stabilizator zrakoplova ili kobilica, kao i kormilo na šarkama.

Ovaj dio, poput krila, ovisno o namjeni i traženim karakteristikama, može imati vrlo različit oblik. Raznolikost se također postiže razlikama u relativnom položaju svih površina i dodavanjem dodatnih dijelova, poput vilice ili trbušnog grebena.

Oblik i mobilnost

Možda je danas najpopularniji u civilnom zrakoplovstvu T-rep u kojem je vodoravni dio na kraju kobilice. Međutim, postoje i neki drugi.

Neko vrijeme korišten je rep u obliku slova V u kojem su oba dijela istovremeno obavljala funkcije i vodoravnih i okomitih dijelova. Složeno upravljanje i relativno niska efikasnost spriječili su ovu opciju da se proširi.

Osim toga, postoji razmaknuti vertikalni rep u kojem se njegovi dijelovi mogu nalaziti sa strana trupa, pa čak i na krilima.

Što se tiče pokretljivosti, obično su stabilizacijske površine kruto fiksirane u odnosu na tijelo. Ipak, postoje mogućnosti, posebno kada je riječ o vodoravnom repu.

Ako možete promijeniti kut u odnosu na uzdužnu os na tlu, ova vrsta stabilizatora naziva se premještanje. Ako se stabilizator zrakoplova može kontrolirati i u zraku, bit će pokretan. Ovo je tipično za teške avione kojima je potrebno dodatno uravnoteženje. Konačno, na nadzvučnim mašinama koristi se pomični stabilizator zrakoplova, koji djeluje i kao lift.

0

Površine ležajeva dizajnirane da osiguraju stabilnost, upravljivost i ravnotežu aviona nazivaju se empennage.

Osiguravanje uzdužnog uravnoteženja, stabilnosti i upravljivosti zrakoplova konvencionalne sheme provodi se horizontalnim repom; uravnoteženje kolosijeka, stabilnost i upravljivost - okomito; balansiranje i upravljanje zrakoplovom u odnosu na uzdužnu osu izvode se pomoću elerona ili kormilarnih kormila, koji predstavljaju određeni dio repnog dijela krila. Empennaža se obično sastoji od fiksnih površina, koje služe za osiguravanje ravnoteže (ravnoteže) i stabilnosti, te pokretnih površina, kada se skrenu, stvaraju se aerodinamički momenti, pružajući ravnotežu (ravnotežu) i kontrolu leta. Fiksni dio vodoravnog repa naziva se stabilizator, a okomiti rep kobilicom.

Lift, koji se obično sastoji od dvije polovine, šarkama je pričvršćen za stabilizator, a kormilo za kobilicu (slika 57).

Na sl. 57 prikazuje princip rada repa kada je kormilo skrenuto. Rep (u ovom slučaju je vodoravan) se okreće strujanjem zraka pod određenim napadnim kutom α r °, koji nije jednak nuli.

Stoga na repu nastaje aerodinamička sila R r.o, koja zbog velikog ramena u odnosu na težište zrakoplova stvara trenutak koji uravnotežuje ukupni moment s krila, potiska motora, trupa. Dakle, repni moment uravnotežuje avion. Skretanjem kormila na jednu ili drugu stranu, možete promijeniti ne samo veličinu, već i smjer trenutka i tako uzrokovati okretanje zrakoplova oko poprečne osi, odnosno kontrolu zrakoplova. Moment oko osi rotacije kormila koji proizlazi iz djelovanja aerodinamičke sile R p na njega obično se naziva šarnirski moment i označava se M w = R p a.

Vrijednost šarki ovisi o brzini leta (M broj), napadnim i kliznim kutovima, kutu skretanja kormila, položaju zglobova ovjesa i veličini kormila. Prilikom naginjanja upravljačkih ručica, pilot mora primijeniti određenu silu kako bi prevladao moment okretanja.

Zadržavanje sila potrebnih za skretanje kormila, prihvatljivo za pilota, postiže se upotrebom aerodinamičke kompenzacije, o čemu će biti riječi u nastavku.

Efikasnost kormila može se procijeniti promjenom vrijednosti uzdužnog momenta, momenata kotrljanja i zakretanja s odstupanjem od jednog stepena odgovarajućeg kormila. Pri malim brzinama leta, učinkovitost kormila malo ovisi o brzini leta (M broj). Međutim, pri velikim brzinama leta, stlačivost zraka, kao i elastične deformacije konstrukcije, značajno smanjuju učinkovitost kormila. Smanjenje učinkovitosti kormila pri velikim transoničnim brzinama uglavnom je posljedica elastičnog uvijanja stabilizatora, kobilice, krila, čime se smanjuje ukupno povećanje sile podizanja profila pri skretanju kormila (vidi sliku 57 ).

Stupanj elastičnog uvijanja profila sa otklonom kormila ovisi o veličini aerodinamičkog momenta koji djeluje na profil (u odnosu na centar krutosti profila), kao i o krutosti same konstrukcije.

Mala relativna debljina repa brzih aviona, što znači da niska krutost može uzrokovati fenomen obrnute kontrole.

Smanjenje učinkovitosti upravljačkih površina kada se lete supersoničnim brzinama uzrokovano je drugim razlozima. U nadzvučnom toku dolazi do dodatne sile podizanja kada se kormilo skrene samo na kormilo, nepomični dio repa (kobilica, stabilizator) ne sudjeluje u stvaranju dodatne aerodinamičke sile. Stoga je, kako bi se postigao dovoljan stupanj upravljivosti, potrebno veće ugibanje kormila ili povećanje otklonjene površine. U tu svrhu, na nadzvučnim avionima, koji nemaju lift, ugrađuje se pomični kontrolirani stabilizator. Isto se odnosi i na okomiti rep. Na nadzvučnim avionima moguće je koristiti kobilicu za upravljanje bez kormila.

Promjena smjera leta postiže se okretanjem stabilizatora i kobilice. Uglovi otklona stabilizatora i kobilice znatno su manji od kutova skretanja odgovarajućih kormila. Ugibanje površina bez upravljanja izvodi se pomoću nepovratnih samokočnih hidrauličnih ili električnih pogonskih uređaja. Empennacija bez kormila osigurava efikasnu kontrolu i balansiranje aviona u širokom rasponu brzina, od niskih podzvučnih do visokih nadzvučnih, kao i u širokom rasponu CG -ova.

Elerone (kotrljajuća kormila) nalaze se na kraju krila (slika 58). Princip djelovanja elerona je preraspodjela aerodinamičkog opterećenja po rasponu krila. Ako se, na primjer, lijevi element otkloni prema dolje, a desni prema gore, tada će se podizanje lijeve polovice krila povećati, a desna smanjiti. Rezultat je trenutak koji naginje avion. Teško je osigurati dovoljnu efikasnost kotrljanja kormila u nadzvučnim avionima. Mala debljina krila, a posebno njegovi krajnji dijelovi, dovode do činjenice da se krilo, kad se krilo otkloni, uvija u smjeru suprotnom od otklona elerona. To drastično smanjuje njihovu efikasnost. Povećanje krutosti krajeva krila dovodi do povećanja težine konstrukcije, što je nepoželjno.

Nedavno su se pojavili avioni sa takozvanim unutrašnjim krilima (slika 58, b). Ako su uobičajeni (sl. 58, a) krilci ugrađeni duž vrha krila, tada se unutrašnji eleroni nalaze bliže trupu. Sa istom površinom krilca, zbog smanjenja ramena u odnosu na uzdužnu os aviona, efikasnost unutrašnjih elemenata se smanjuje pri letenju malim brzinama. Međutim, pri velikim brzinama leta, unutrašnji elementi su efikasniji. Moguća je istovremena ugradnja vanjskih i unutarnjih elemenata. U ovom slučaju, pri letenju malim brzinama koriste se vanjski eleroni, a pri velikim brzinama unutarnji eleroni. Unutarnji elementi se mogu koristiti kao zakrilca tokom polijetanja i slijetanja.

Eleroni, koji zauzimaju relativno veliki dio raspona krila, stvaraju poteškoće u postavljanju mehanizacije krila duž cijelog raspona, zbog čega se smanjuje efikasnost potonjeg. Želja za poboljšanjem efikasnosti mehanizacije dovela je do stvaranja spojlera. Spojler je mala ravna ili blago zakrivljena ploča duž raspona krila koja je skrivena u krilu u letu. Prilikom upotrebe, spojler se proteže prema gore s lijeve ili desne polovice krila, približno normalno do površine krila, te uzrokujući prekid protoka zraka dovodi do promjene podizanja i kotrljanja zrakoplova. Tipično, spojler radi zajedno s krilcem i proteže se na dijelu krila gdje je krilo skrenuto prema gore.

Tako se djelovanje spojlera dodaje djelovanju elerona. Korištenje spojlera omogućuje smanjenje duljine krilca i time povećanje raspona zaklopki, čime se povećava učinkovitost krilne mehanizacije.

Na nekim zrakoplovima spojleri se koriste kao kočione zaklopke, au ovom slučaju se istovremeno odbijaju prema gore na oba dijela krila tek nakon slijetanja zrakoplova ili tijekom odbijenog polijetanja. Na drugim zrakoplovima spojleri za kočenje produženi su nekim dijelom punog hoda, a ostatak hoda može se koristiti za bočnu kontrolu. Visina potpuno proširenog spojlera je 5-10% krilne tetive, a dužina 10-35% poluraspona. Kako bi se održao glatkiji tok oko krila i smanjio otpor pri zaustavljanju, spojleri se ponekad ne prave kontinuirano duž raspona, već se češljaju. Učinkovitost takvih prekidača nešto je manja od one kod čvrstih prekidača, ali zbog slabljenja fenomena zastoja, istovremeno se trese krilo i rep.

Korištena literatura: "Osnove zrakoplovstva" autori: G.A. Nikitin, E.A. Bakanov

Preuzmite sažetak: Nemate pristup preuzimanju datoteka s našeg servera.