Uçağın yatay kuyruğu. Uçak sabitleyici

Kuyruk verimliliği büyük ölçüde uçaktaki konumuna bağlıdır. Tüm uçuş modlarında, kuyruk bölümünün kanat, motor naselleri, gövde veya uçağın diğer parçaları tarafından yavaşlatılan akış bölgesine düşmemesi arzu edilir. AO ve GO'daki parçalarının göreceli konumu da kuyruğun verimliliği üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.

Uçağın kanadının arkasında, uyanma adı verilen durgun bir akış bölgesi oluşur. Bu bölgenin boyutu uçuş hızına, kanadın hücum açısına ve parametrelerine bağlıdır. Akıntının kesin sınırları aerodinamik darbelere göre belirlenir. Kuyruk jetinde hızlar önemli ölçüde azalır, akış eğiminin açıları büyük değerlere ulaşır, bölge girdaplarla doyurulur.

Bu nedenlerle, iz jetine yatay bir kuyruğun yerleştirilmesi, verimliliğinde azalmaya (akış hızındaki düşüş nedeniyle), stabilite özelliklerinde bozulmaya (büyük eğim açıları nedeniyle) ve titreşimlerin oluşmasına yol açacaktır. yoğun girdap oluşumu sırasında. Yatay kuyruğun konumunu seçerken, tüm uçuş modlarında uyanık kalmaması gerekir.

Şekil 4 Şekil 5

Yatay kuyruk, kuyruk izinin ya üstünde (Şekil 4a) ya da altında (Şekil 4b) bulunur.

Yatay kuyruğun konumunu seçerken, motorların jet akımından yeterince uzaklaştırıldığından emin olmak da gereklidir.

Yatay ve dikey kuyunun nispi konumu, uçuş sırasında kuyunun bir kısmı diğerini mümkün olduğunca az gizleyecek şekilde olmalıdır. Uçak yüksek hücum açılarında veya kayma ile uçarken, dikey kuyruğun belirli bir kısmı yatay kuyruğun aerodinamik gölgesine düşer. Dikey kuyruğu ve özellikle dümeni çok gölgeli olan bir uçak, zayıf tirbuşon özelliklerine sahiptir (virilden çıkmak zordur).

Dikey kuyruğun gölgelenmesi, yatay kuyruğu dikeyin arkasına, önüne veya üstüne yerleştirerek azaltılabilir.

Bu seçeneklerin her birinin avantajları ve dezavantajları vardır.

Yatay kuyruğun kolu doğru seçilirse, dikey kuyruğu yatayın önüne yerleştirirken, gerekli verimi sağlamak için dikey kuyruğun alanını artırmak gerekir ve bu da bir artışa yol açacaktır. kütlesi ve direnci ve gövdenin torkunda bir artış. Dikey kuyruğu yatayın arkasına yerleştirirken, gövdenin kütlesinde ve direncinde bir artışa neden olacak şekilde gövde uzunluğunun arttırılması gerekecektir. Yatay yerleştirirken

dikeyde kuyruk, montaj yapısı daha karmaşık hale gelir ve omurga yükü artar.

Şu anda ağır nakliye ve yolcu uçağı Gövdenin kuyruk bölümünün yan taraflarındaki direklere monte edilmiş motorlarla T-kuyruğu yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu durumda yatay kuyruğun motorların jetinden çıkarılması sağlanır. Böyle bir şemanın avantajları arasında dikey kuyruğun verimliliğinde bir artış (bu durumda, yatay kuyruk bir uç plakanın rolünü oynar) ve gölgeleme olasılığında bir azalma bulunur. Bu planın önemli bir dezavantajı, uçağın "derin stall" olarak adlandırılan moda düşme olasılığıdır.

Hücum açısının izin verilen değerleri aşılırsa (bu, güçlü bir dikey esinti ile yanlışlıkla olabilir) ve kanatta bir stall'ın başlaması durumunda, kuyruk jeti tüm yatay kuyruğu kaplayabilir ve dümen verimliliği yetersiz olacaktır. .

Büyük kayma açılarında dikey kuyruğun yön kararlılığını ve verimliliğini artırmak için uçaklara çatallar ve ventral sırtlar yerleştirilmiştir (Şekil 6).

Son olarak, kuyruk boşluğunun uçağa yerleştirilmesi ve tek tek parçalarının göreceli konumu konusuna, blöflerin sonuçlarına ve ardından uçuş testlerine dayanarak karar verilir.

8.1. Uçağın aerodinamik tasarımının gerekçesi.

Modern bir uçak, unsurlarının her biri ayrı ayrı ve bir bütün olarak toplamda maksimum güvenilirliğe sahip olması gereken karmaşık bir teknik sistemdir. Hava aracı bir bütün olarak belirtilen gereksinimleri karşılamalı ve uygun teknik düzeyde yüksek verimliliğe sahip olmalıdır.

2000'li yılların başında hizmete girecek yeni nesil uçaklar için projeler geliştirirken, büyük önem yüksek teknik ve ekonomik verimliliğin elde edilmesine verilir. Bu uçaklar, yalnızca devreye alma sırasında iyi performansa sahip olmakla kalmamalı, aynı zamanda tüm seri üretim dönemi boyunca verimliliği sistematik olarak artırmak için modifikasyon potansiyeline de sahip olmalıdır. Bu, yeni gereksinimlerin ve teknolojik ilerlemenin minimum maliyetle uygulanmasını sağlamak için gereklidir.

Bir devre düşünüldüğünde yolcu uçağı yerel havayolları, bu sınıfta daha önce oluşturulmuş tüm uçakları incelemeniz önerilir.

Yolcu havacılığının gelişimi, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra aktif olarak başladı. O zamandan beri, yavaş yavaş değişen bu sınıfın uçak şeması bugün için en uygun olana geldi. Çoğu durumda, bu normal bir aerodinamik konfigürasyona göre yapılmış bir uçak, bir tek kanatlı uçaktır. Motorlar genellikle kanat altında (TVD), kanat altında direklerde veya kanatta (turbojet motor) bulunur. Kuyruk daha çok T şeklinde, bazen normal bir şekilde yapılır. Gövde bölümü dairesel yaylardan oluşur. Şasi, burun tekerleği olan şemaya göre yapılır, ana destekler genellikle çok tekerlekli ve çok yataklıdır, turboprop motorların uzun gövdelerine (yaklaşık 20 tona kadar olan uçaklar için) veya gövdeye geri çekilebilir çıkıntılar.

Tipik bir gövde düzeni, bir ön kokpit, uzun bir yolcu bölmesidir.

Bu yerleşik yerleşim düzeninden bir sapma, yalnızca uçak için bazı özel gereksinimlerden kaynaklanabilir. Diğer durumlarda, bir yolcu uçağı geliştirirken, tasarımcılar pratik olarak optimal olduğu için bu özel şemaya uymaya çalışırlar. Aşağıda bu planın uygulanmasının gerekçesi yer almaktadır.

Nakliye uçakları için normal bir aerodinamik tasarımın kullanılması öncelikle avantajlarından kaynaklanmaktadır:

İyi uzunlamasına ve yön kararlılığı. Bu özellik nedeniyle, normal şema, ördek ve kuyruksuz şemalardan büyük ölçüde daha iyi performans gösterir.

Öte yandan, bu şema, manevra kabiliyeti olmayan bir uçak için yeterli kontrole sahiptir. Bu özelliklerin normal bir aerodinamik konfigürasyonda bulunması nedeniyle, uçağın kullanımı kolaydır, bu da pilotlarını herhangi bir beceride çalıştırmayı mümkün kılar. Bununla birlikte, aşağıdaki dezavantajlar normal devrenin doğasında vardır:

Diğer şeyler eşit olduğunda, uçağın kalitesini büyük ölçüde azaltan büyük dengeleme kayıpları.

Normal bir şemada faydalı kütle dönüşü daha düşüktür, çünkü yapının kütlesi genellikle daha yüksektir (eğer sadece kuyruksuz kuyruğun yatay kuyruğu olmadığı için ve ördekte bir kanat gibi çalışan pozitif bir kaldırma yaratırsa ve, bu nedenle, kanadın boşaltılması, ikincisinin alanını azaltmayı mümkün kılar).

Kanat arkasındaki akış eğiminin yatay kuyruk üzerindeki etkisi, PGO'nun "ördek" üzerindeki etkisi kadar kritik olmasa da, kanat ve yatay kuyruk yüksekliğinin yayılması dikkate alınmalıdır. Kalkış ve iniş sırasında "ördek" ve "kuyruksuz" şemalara göre yapılan uçakların büyük hücum açıları gerektirdiği gerçeğini de dikkate almalısınız, bu da yapısal olarak büyük ve orta en boy oranına sahip süpürülmüş kanatların kullanılmasını neredeyse imkansız hale getirir, çünkü bu tür kanatların kullanımı ve geniş açılı saldırılar, çok yüksek bir şasi yüksekliği ile ilişkilidir. Bu nedenle, "ördek" ve "kuyruksuz" şemalarda, yalnızca üçgen, gotik, ogival veya hilal şeklindeki küçük uzama kanatları kullanılır. Düşük en-boy oranı nedeniyle, bu tür kanatlar, ses altı uçuş koşullarında düşük aerodinamik kaliteye sahiptir. Bu hususlar, ana uçuş modunun süpersonik hızda uçuş olduğu uçaklarda "ördek" ve "kuyruksuz" şemaların kullanılmasının tavsiye edilebilirliğini belirler.

Üç aerodinamik şemanın tüm avantajlarını ve dezavantajlarını karşılaştırarak, klasik aerodinamik şemanın bir ses altı yolcu uçağında kullanılmasının tavsiye edildiği sonucuna varıyoruz.

8.2. Kanatın gövdeye göre konumu.

Yolcu uçakları için, gövdeye göre kanat yerleşiminin seçimi öncelikle yerleşimle ilgili hususlarla ilgilidir. Gövde içinde boş alan ihtiyacı orta düzlem şemasının kullanılmasına izin vermez, çünkü bir yandan kanadın orta kısmı gövdeden geçemezken, diğer yandan kanatsız bir kanat kullanımına izin verilmez. konsolların güç halkası çerçevesine kenetlendiği orta bölüm, ağırlık açısından kârsızdır.

Orta düzlemden farklı olarak, yüksek kanat ve alçak kanat şemaları, tek bir kargo bölmesinin oluşturulmasına müdahale etmez. Aralarında seçim yapılırken, yüksek uçak şeması tercih edilir, çünkü öngörülen uçak, erişim merdivenlerinin olmadığı asfaltsız pistler de dahil olmak üzere farklı sınıflardaki hava alanlarında kullanılacaktır. Zemin seviyesinden zemin yüksekliğini en aza indirmenize izin verir, bu da yolcuların binişini ve giriş merdiven kapısından bagaj yüklemesini büyük ölçüde basitleştirir ve kolaylaştırır.

Aerodinamik bakış açısından, yüksek kanatlı uçak, gövde bölgesinde bir düşüş olmaksızın, kanatta eliptik (geleneksel olarak aynı kanat şekli ile) yakın bir sirkülasyon dağılımı elde etmeye izin vermesi bakımından avantajlıdır. düşük kanat ve orta kanat şemalarında. Aynı zamanda, yüksek kanatlı uçağın, orta kanattan daha büyük, ancak alçak kanattan daha az olsa da, bir girişim direncine sahip olması, buna göre inşa edilmiş yüksek kaliteli uçakların elde edilmesini mümkün kılmaktadır. şema. Düşük kanat pozisyonunda sürükleyin (M ile hızlarda)<0,7) больше, чем при среднем и высоком расположении. Ниже приведены поляры для трёх схем расположения крыла на фюзеляже, из которых видно, что
(NS
) alçak kanatlı uçaklarda orta kanatlı ve yüksek kanatlı uçaklardan daha fazla (Şekil 8.2.1.).

Yüksek kanat düzeni aşağıdaki düzen ve tasarım dezavantajlarına sahiptir:

İniş takımı kanada yerleştirilemez veya (küçük uçaklarda) ana iniş takımı hacimli ve ağırdır. Bu durumda, iniş takımı, kural olarak, büyük konsantre kuvvetlerle yüklenerek gövdeye yerleştirilir.

Acil iniş sırasında kanat (özellikle motorlar üzerine kurulu ise) gövdeyi ve içinde bulunan yolcu kabinini ezme eğilimindedir. Bu sorunu ortadan kaldırmak için gövdenin yapısını kanat bölgesinde güçlendirmek ve önemli ölçüde daha ağır hale getirmek gerekir.

Suya acil iniş sırasında, gövde su yüzeyinin altına düşer ve böylece yolcuların ve mürettebatın acil tahliyesini zorlaştırır.

8.3. Tüy düzeni.

Yolcu uçakları için iki rakip kuyruk düzeni vardır: normal ve T-şekilli.

Pervaneden gelen güçlü bir kuyruk jeti, geleneksel alçak yatay kuyruk ünitesini olumsuz etkiler ve bazı uçuş koşullarında uçağın dengesini bozabilir. Yüksek düzeyde yerleştirilmiş yatay kuyruk, kuyruk jetinin etki bölgesinin ötesine geçtiği için uçağın dengesini önemli ölçüde artırır. Bu aynı zamanda omurganın verimini de arttırır. Eşdeğer geometriye sahip normal bir salma %10 daha fazla alana sahip olmalıdır. Yüksek yatay kuyruk, omurganın geriye doğru eğilmesi nedeniyle daha büyük bir yatay kola sahip olduğundan, gerekli uzunlamasına momenti oluşturmak için, geleneksel bir yatay kuyruğa göre kol üzerinde gereken kuvvetin yarısı gereklidir. Ayrıca, T şeklindeki kuyruk ünitesi, pervane izinden kaynaklanan yapısal titreşimi azalttığı için daha yüksek düzeyde yolcu konforu sağlar. Normal ve T şeklindeki tüylerin ağırlığı yaklaşık olarak aynıdır.

T şeklinde bir kuyruk ünitesinin kullanılması, geliştirme ve üretim ekipmanı maliyetlerinin artması nedeniyle uçağın maliyetini %5'ten daha az artırır. Bununla birlikte, bu tüyün avantajları kullanımını haklı çıkarır.

T şeklindeki tüylerin diğer avantajları şunlardır:

Yatay kuyruk, etkili omurga uzantısını artıran dikey kuyruk için bir “uç levha”dır. Bu, dikey kuyruk alanını azaltmanıza ve böylece tasarımı kolaylaştırmanıza olanak tanır.

Yatay kuyruk, yorulma arızası tehlikesi yaratabilecek ses dalgalarının yapısı üzerindeki etki bölgesinden geri çekilir. Bu durumda, yatay kuyruğun hizmet ömrü artar.

8.4. Motor sayısının seçimi ve yerleşimi.

Uçağın elektrik santrali için gerekli motor sayısı, hem uçağın amacı hem de ana parametreleri ve uçuş özellikleri nedeniyle bir dizi faktöre bağlıdır.

Bir uçaktaki motor sayısını seçmek için ana kriterler şunlardır:

Uçak, gerekli başlangıç ​​itme-ağırlık oranına sahip olmalıdır;

Uçak yeterince güvenilir ve ekonomik olmalıdır;

Santralin etkili itişi mümkün olduğu kadar büyük olmalıdır;

Motorların nispi maliyeti mümkün olduğu kadar düşük olmalıdır;

Resmi bir yaklaşımla, herhangi bir sayıda motorla (bir motorun başlangıç ​​itme kuvvetine bağlı olarak) tasarlanan uçağın gerekli başlangıç ​​itme-ağırlık oranını sağlamak mümkündür. Bu nedenle, bu sorunu çözerken, uçağın amacının özelliklerini ve yerleşimi ve elektrik santrali gereksinimlerini de dikkate almak gerekir. Havayolları tarafından hâlihazırda kullanılan benzer bir sınıftaki uçakların incelenmesi, motor sayısının seçilmesine yardımcı olabilir.

Yerel havayollarının yolcu uçaklarının geliştirilmesiyle, tasarımcılar sonunda bu sınıftaki uçaklar için en uygun motor sayısına ulaştı - iki motor. Bir motorun kullanılmasının reddedilmesi, yerleşiminde büyük zorluklar olması ve ayrıca bir motorun uçuş güvenliğini karşılamaması ile açıklanmaktadır. Üç veya daha fazla motorun kullanılması, tasarımı gereksiz yere daha ağır ve daha karmaşık hale getirecek, bu da uçağın bir bütün olarak maliyetinde bir artışa ve savaşa hazır olma durumunda bir azalmaya neden olacaktır.

Motorların montajı için bir yer seçerken, yerleşimleri için çeşitli seçenekler göz önünde bulunduruldu. Analiz sonucunda kanat altına motor montaj şemasında seçim yapılmıştır. Bu şemanın avantajları şunlardır:

Kanat, uçuş sırasında ağırlığını %10 ... 15 oranında azaltan motorlar tarafından boşaltılır.

Kontrol sisteminin bu yerleşimi ile kritik çarpıntı hızı artar - motorlar, kanat bölümlerinin CM'sini ileri kaydıran çarpıntı önleyici dengeleyicilerdir.

Güvenlik duvarları kullanarak kanadı motorlardan güvenilir bir şekilde izole etmek mümkündür.

Kanat mekanizasyonundaki pervanelerden jet üflemek verimini arttırır.

Planın dezavantajları şunları içerir:

Uçuşta bir motorun arızalanması durumunda büyük dönüş momentleri. - Yerden uzakta bulunan motorların bakımı daha zordur.

Bugüne kadar, manevra kabiliyeti olmayan ses altı uçaklarda iki tip motor kullanıldı - TVD ve turbojet motoru. Bir motor tipi seçerken seyir hızı belirleyici bir öneme sahiptir. HPT'yi M = 0.45 ... 0.7'ye karşılık gelen uçuş hızlarında kullanmak faydalıdır (Şekil 8.4.2.). Bu hız aralığında turbojet motora göre çok daha ekonomiktir (özgül yakıt tüketimi 1,5 kat daha azdır). Bir HPT'nin M = 0.7 ... 0.9'a karşılık gelen hızlarda kullanılması, yetersiz özgül güce ve uçakta artan bir gürültü ve titreşim seviyesine sahip olduğundan kârsızdır.

Yukarıdaki tüm gerçekler göz önüne alındığında ve öngörülen uçak için ilk verilere dayanarak, SU seçimi tiyatro lehine yapılır.

8.5. Analiz sonuçları.

Yukarıdaki analiz, kısa mesafeli bir yolcu uçağı için iki ana şemanın geçerli olduğunu göstermektedir (Şekil 8.5.1.).

Şema 1: Düşük konumlu bir G.O.'ya, kanatta motorlara ve motor kaportalarına yerleştirilmiş bir iniş takımına sahip alçak kanatlı bir uçak.

Şema 2: Gövde üzerinde gondollarda bulunan T şeklinde bir kuyruğa, kanat altı motorlara ve iniş takımlarına sahip yüksek kanatlı bir uçak.

Operasyon, aerodinamik ve ekonomi açısından, ikinci şema bu tür uçaklar için en faydalıdır (Tablo 8.5.1.).

Tablo 8.5.1.

	Seçenekler
	Motorların konumuna göre.	Motor kanat üzerine yerleştirildiğinde pervane kanatları zemine yakındır ve bu da asfaltsız pistlerde çalışmaya izin vermez.	Motorun kanat altındaki konumu, pervane kanatlarının yere göre gerekli mesafesini sağlar.
	Motorların konumuna göre.	Motora bakım yapmak için kanada tırmanmanız gerekir.	Motora bakım yapmak için bir merdiven kullanın.
	Şasinin konumuna göre.	Yüksek yüksekliği nedeniyle, ana iniş takımı payandası büyük bir kütleye sahiptir.	Daha düşük ana iniş takımı yüksekliği, ağırlıkta bir azalmaya izin verir.
	Zeminin konumuna göre.	Yüksek kat, yolcuların erişim rampaları kullanmadan inip binmelerini zorlaştırıyor.	Alçak zemin ve geçit kapısı, yolcuların bagaja binmesini ve el bagajını yüklemesini kolaylaştırır.
	Tüy türüne göre.	Kuyruğun genel boyutları, uçağı hangarlara yerleştirmeyi zorlaştırır, ancak alçak konumlu HE'nin bakımı daha kolaydır.	AO'nun daha küçük boyutları nedeniyle hangarlara yerleştirmede sorun yaratmaz, ancak T şeklindeki stabilizatörün bakımı daha zordur.

8.6. Bu sınıfın daha önce oluşturulmuş uçaklarının istatistikleri.

Uçak stabilizatörü hakkında ne biliyoruz? Sokaktaki çoğu insan sadece omuzlarını silkecek. Okulda fiziği sevenler birkaç kelime söyleyebilirler, ancak elbette uzmanlar bu soruyu en eksiksiz şekilde cevaplayabileceklerdir. Bu arada, bu çok önemli bir parçadır ve onsuz uçuş neredeyse imkansızdır.

Uçağın temel yapısı

Birkaç yetişkin uçağı çizmeniz istenirse, resimler yaklaşık olarak aynı olacak ve yalnızca ayrıntılarda farklılık gösterecektir. Uçağın düzeni büyük olasılıkla şöyle görünecek: kokpit, kanatlar, gövde, salon ve sözde kuyruk tertibatı. Biri lomboz çizecek ve biri onları unutacak, belki başka küçük şeyler de gözden kaçacak. Belki de sanatçılar belirli ayrıntıların neden gerekli olduğunu bile cevaplayamayacaklar, uçakları hem canlı hem de resimlerde, filmlerde ve sadece TV'de oldukça sık görmemize rağmen, sadece düşünmüyoruz. Ve bu, aslında, uçağın temel yapısıdır - geri kalanı, bununla karşılaştırıldığında, sadece önemsizdir. Gövde ve kanatlar, uçağı fiilen havaya kaldırmak için kullanılır, kontrol kokpitte yapılır ve yolcular veya kargolar kabindedir. Peki ya kuyruk, ne için? Güzellik için değil, değil mi?

Kuyruk ünitesi

Araba kullananlar, yana nasıl gidileceğini çok iyi biliyorlar: sadece direksiyon simidini, ardından tekerlekleri çevirmeniz gerekiyor. Ancak uçak tamamen farklı bir konudur, çünkü havada yol yoktur ve onu kontrol etmek için başka mekanizmalara ihtiyaç vardır. Burada saf bilim devreye giriyor: uçan bir makineye çok sayıda farklı kuvvet etki ediyor ve faydalı olanlar güçlendiriliyor ve geri kalanı en aza indiriliyor, bunun sonucunda belirli bir denge sağlanıyor.

Muhtemelen, hayatında bir uçak gören hemen hemen herkes, kuyruk bölümündeki karmaşık yapıya - kuyruk - dikkat etti. Garip bir şekilde, tüm bu devasa makineyi kontrol eden, onu sadece dönmeye değil, aynı zamanda irtifa kazanmaya veya düşürmeye zorlayan bu nispeten küçük parçadır. İki bölümden oluşur: sırayla ikiye ayrılan dikey ve yatay. Ayrıca iki direksiyon simidi vardır: biri hareket yönünü, diğeri ise yüksekliği ayarlamaya yarar. Ek olarak, uçağın uzunlamasına stabilitesinin sağlandığı bir kısım da vardır.

Bu arada, uçak sabitleyici sadece arka kısmına yerleştirilemez. Ama bunun hakkında daha sonra.

sabitleyici

Modern uçak yerleşimi, uçuşun tüm aşamalarında uçağın ve yolcularının güvenli durumunu korumak için gerekli birçok ayrıntıyı sağlar. Ve belki de asıl olan, yapının arkasında bulunan dengeleyicidir. Aslında, sadece bir çubuktur, bu yüzden bu kadar küçük bir detayın devasa bir uçağın hareketini herhangi bir şekilde nasıl etkileyebileceği şaşırtıcı. Ancak bu gerçekten çok önemlidir - bu parçanın bir arızası meydana geldiğinde, uçuş çok trajik bir şekilde sona erebilir. Örneğin, resmi versiyona göre, son zamanlarda Rostov-on-Don'da bir yolcu Boeing'in düşmesine neden olan uçağın dengeleyicisiydi. Uluslararası uzmanlara göre, pilotların hareketlerindeki tutarsızlık ve bunlardan birinin hatası, kuyruğun kısımlarından birini harekete geçirerek dengeleyiciyi dalışın karakteristik pozisyonuna getirdi. Mürettebat bir çarpışmayı önlemek için hiçbir şey yapmadı. Neyse ki, uçak endüstrisi durmuyor ve sonraki her uçuş insan faktörüne daha az yer veriyor.

Fonksiyonlar

Adından da anlaşılacağı gibi, bir uçağın dengeleyicisi, hareketini kontrol etmeye hizmet eder. Bazı tepe noktaları ve titreşimleri dengeleyerek ve sönümleyerek uçuşu daha yumuşak ve daha güvenli hale getirir. Hem dikey hem de yatay eksenlerde sapmalar olduğu için stabilizatör iki yönde de kontrol edilir - bu nedenle iki parçadan oluşur. Uçağın tipine ve amacına bağlı olarak çok farklı bir tasarıma sahip olabilirler, ancak her durumda herhangi bir modern uçakta bulunurlar.

yatay kısım

Dikey olarak dengelemekten, arabanın ara sıra "başını sallamasına" izin vermemekten sorumludur ve iki ana parçadan oluşur. Bunlardan ilki, aslında bir uçak irtifa dengeleyicisi olan sabit bir yüzeydir. Menteşede, bu parçaya bir saniye takılır - kontrol sağlayan bir direksiyon.

Normal aerodinamik konfigürasyonda yatay dengeleyici kuyrukta bulunur. Ancak, kanat önündeyken de tasarımlar var ya da iki tane var - önde ve arkada. Hiç yatay kuyruğu olmayan kuyruksuz veya uçan kanat şemaları da vardır.

Dikey kısım

Bu özellik, uçağa uçuşta yön dengesi sağlayarak yan yana sallanmasını önler. Bu aynı zamanda, uçağın sabit bir dikey dengeleyicisinin veya bir omurganın ve ayrıca bir menteşe üzerinde bir dümenin sağlandığı kompozit bir yapıdır.

Bu kısım, kanat gibi, amaca ve gerekli özelliklere bağlı olarak çok farklı bir şekle sahip olabilir. Çeşitlilik, tüm yüzeylerin göreceli konumlarındaki farklılıklar ve çatal veya karın çıkıntısı gibi ek parçaların eklenmesiyle de elde edilir.

Form ve hareketlilik

Belki de bugün sivil havacılıkta en popüler olanı, yatay kısmın omurganın sonunda olduğu T-kuyruktur. Ancak, başkaları da var.

Bir süredir, her iki parçanın da aynı anda hem yatay hem de dikey parçaların işlevlerini yerine getirdiği V şeklinde bir kuyruk kullanıldı. Karmaşık yönetim ve nispeten düşük verimlilik bu seçeneğin yaygınlaşmasını engelledi.

Ek olarak, parçalarının gövdenin yanlarına ve hatta kanatlara yerleştirilebileceği aralıklı dikey bir kuyruk vardır.

Hareketlilik ile ilgili olarak, genellikle stabilize edici yüzeyler gövdeye göre rijit bir şekilde sabitlenir. Ancak, özellikle yatay kuyruk söz konusu olduğunda seçenekler var.

Yerdeki uzunlamasına eksen etrafındaki açıyı değiştirebiliyorsanız, bu tür dengeleyiciye yeniden konumlandırılabilir denir. Uçağın stabilizatörü havada da kontrol edilebiliyorsa hareketli olacaktır. Bu, ek dengelemeye ihtiyaç duyan ağır uçaklar için tipiktir. Son olarak, süpersonik makinelerde, asansör görevi de gören hareketli bir uçak stabilizatörü kullanılır.

0

Uçağın stabilitesini, kontrol edilebilirliğini ve dengesini sağlamak için tasarlanan yatak yüzeylerine kuyruk denir.

Yatay kuyruk ile geleneksel bir şemaya sahip bir uçağın boyuna dengeleme, stabilite ve kontrol edilebilirliğinin sağlanması; hat dengeleme, stabilite ve kontrol edilebilirlik - dikey; uçağın uzunlamasına eksene göre dengelenmesi ve kontrolü, kanadın kuyruk bölümünün belirli bir bölümünü temsil eden kanatçıklar veya yuvarlanma dümenleri kullanılarak gerçekleştirilir. Kuyruk genellikle denge (denge) ve stabilite sağlamaya hizmet eden sabit yüzeylerden ve yön değiştirildiğinde denge (denge) ve uçuş kontrolü sağlayan aerodinamik momentler oluşturan hareketli yüzeylerden oluşur. Yatay kuyruğun sabit kısmına dengeleyici, dikey kuyruğa ise omurga denir.

Genellikle iki yarıdan oluşan asansör, dengeleyiciye ve dümen omurgaya menteşelidir (Şek. 57).

İncirde. 57, dümen saptırıldığında kuyruk işleminin prensibini gösterir. Kuyruk (dikkate alınan durumda yatay), hava akışı tarafından sıfıra eşit olmayan belirli bir α r ° hücum açısında uçar.

Bu nedenle, kuyrukta, uçağın ağırlık merkezine göre büyük bir omuz nedeniyle, kanattan, motor itişinden ve gövdeden gelen toplam momenti dengeleyen bir moment yaratan bir aerodinamik kuvvet R r.o ortaya çıkar. Böylece kuyruk momenti uçağı dengeler. Dümeni bir tarafa veya diğerine saptırarak, sadece büyüklüğü değil, aynı zamanda anın yönünü de değiştirebilir ve böylece uçağın enine eksen etrafında dönmesine, yani uçağı kontrol etmesine neden olabilirsiniz. Üzerinde aerodinamik kuvvet R p'nin etkisinden kaynaklanan dümenin dönme ekseni etrafındaki momente genellikle menteşe momenti denir ve M w = R p a olarak gösterilir.

Menteşe momentinin değeri uçuş hızına (M sayısı), hücum ve kayma açılarına, dümenin sapma açısına, süspansiyon mafsallarının konumuna ve dümenin boyutuna bağlıdır. Kontrol kollarını yatırırken, pilot, pivot momentinin üstesinden gelmek için belirli bir miktarda kuvvet uygulamalıdır.

Pilot için kabul edilebilir olan dümenin sapması için gereken kuvvetlerin korunması, aşağıda tartışılacak olan aerodinamik dengeleme uygulanarak sağlanır.

Dümenlerin verimliliği, ilgili dümenin bir derecelik sapması ile boyuna moment, yuvarlanma ve yalpalama momentlerinin değerlerindeki değişiklik ile değerlendirilebilir. Düşük uçuş hızlarında, dümenlerin verimliliği uçuş hızına (M sayısı) çok az bağlıdır. Bununla birlikte, yüksek uçuş hızlarında, havanın sıkıştırılabilirliği ve ayrıca yapının elastik deformasyonları, dümenlerin verimliliğini belirgin şekilde azaltır. Yüksek transonik hızlarda dümenin verimliliğindeki azalma, esas olarak, dümenin sapmasından hava folyosunun kaldırma kuvvetindeki genel artışı azaltan stabilizatör, omurga, kanatların elastik bükülmesinden kaynaklanır (bkz. Şekil 57). ).

Kanat profilinin dümen sapması ile elastik bükülme derecesi, kanat profiline etki eden aerodinamik momentin büyüklüğüne (kanat profili sertlik merkezine göre) ve ayrıca yapının kendisinin rijitliğine bağlıdır.

Yüksek hızlı uçağın kuyruğunun küçük göreli kalınlığı, bu da düşük sertliğin ters kontrol olgusuna neden olabileceği anlamına gelir.

Kontrol yüzeylerinin süpersonik hızlarda hareket ettiklerinde verimlerinin düşmesi başka sebeplerden kaynaklanmaktadır. Süpersonik bir akışta, dümen saptırıldığında ek bir kaldırma yalnızca dümende meydana gelir, kuyruğun sabit kısmı (omurga, dengeleyici) ek aerodinamik kuvvet yaratmada yer almaz. Bu nedenle, yeterli derecede kontrol edilebilirlik elde etmek için, daha büyük bir dümen sapması veya saptırılan yüzey alanında bir artış gereklidir. Bu amaçla, asansörü olmayan süpersonik uçaklara hareketli kontrollü stabilizatör kurulur. Aynısı dikey kuyruk için de geçerlidir. Süpersonik uçaklarda, dümensiz bir dümen omurgası kullanmak mümkündür.

Uçuş yönünün değiştirilmesi, dengeleyici ve omurga döndürülerek elde edilir. Dengeleyicinin ve omurganın sapma açıları, karşılık gelen dümenlerin sapma açılarından önemli ölçüde daha azdır. Direksiyonsuz yüzeylerin sapması, geri dönüşü olmayan kendi kendine fren yapan hidrolik veya elektrikli güç cihazları kullanılarak gerçekleştirilir. Dümensiz kuyruk, uçağın düşük sesaltından yüksek sese kadar geniş bir hız aralığında ve ayrıca çok çeşitli CG'lerde verimli bir şekilde kontrol edilmesini ve dengelenmesini sağlar.

Aileronlar (yuvarlak dümenler) kanadın sonunda bulunur (Şekil 58). Kanatçıkların çalışma prensibi, aerodinamik yükü kanat açıklığına yeniden dağıtmaktır. Örneğin, sol kanatçık aşağı ve sağ yukarı saptırılırsa, kanadın sol yarısının kaldırma kuvveti artacak ve sağ kanat azalacaktır. Sonuç, uçağı yatıran bir andır. Süpersonik uçaklarda yeterli yalpa dümen verimliliğini sağlamak zordur. Kanadın küçük kalınlığı ve özellikle uç bölümleri, kanatçıklar yön değiştirdiğinde, kanadın kanatçıkların sapmasının tersi yönde bükülmesine neden olur. Bu, etkinliklerini büyük ölçüde azaltır. Kanat uç kısımlarının sertliğindeki bir artış, yapının ağırlığında istenmeyen bir artışa yol açar.

Son zamanlarda, sözde iç kanatçıklara sahip uçaklar ortaya çıkmıştır (Şekil 58, b). Kanat ucu boyunca olağan (Şekil 58, a) kanatçıklar takılıysa, iç kanatçıklar gövdeye daha yakın yerleştirilir. Aynı kanatçık alanı ile, düşük hızlarda uçarken, uçağın boyuna eksenine göre omuzdaki azalma nedeniyle, dahili kanatçıkların verimliliği azalır. Ancak yüksek uçuş hızlarında iç kanatçıklar daha etkilidir. Harici ve dahili kanatçıkların eşzamanlı kurulumu mümkündür. Bu durumda, düşük hızlarda uçarken dış kanatçıklar, yüksek hızlarda ise iç kanatçıklar kullanılır. Kalkış ve iniş sırasında iç kanatçıklar kanatçık olarak kullanılabilir.

Kanat açıklığının nispeten büyük bir bölümünü kaplayan kanatçıklar, kanat mekanizasyonunun tüm açıklığa yerleştirilmesinde zorluklar yaratır ve bunun sonucunda kanat açıklığının verimi düşer. Mekanizasyonun verimliliğini artırma arzusu, spoiler yaratılmasına yol açmıştır. Spoyler, uçuş sırasında kanatta gizlenen kanat açıklığı boyunca küçük, düz veya hafif kavisli bir plakadır. Kullanımda, spoyler kanadın sol veya sağ yarısından yukarı doğru, kanat yüzeyine yaklaşık olarak normal olarak uzanır ve hava akışının bozulmasına neden olarak, uçağın kaldırma ve yuvarlanmada bir değişikliğe yol açar. Tipik olarak, spoyler kanatçık ile birlikte çalışır ve kanatçık yukarı doğru saptırıldığı kanat kısmında uzanır.

Böylece kanatçık hareketine spoylerin hareketi eklenir. Spoiler kullanımı, kanatçık uzunluğunun azaltılmasını ve böylece kanat açıklığının arttırılmasını, dolayısıyla kanat mekanizasyonunun verimliliğinin arttırılmasını mümkün kılar.

Bazı uçaklarda, rüzgarlıklar fren kanatları olarak kullanılır ve bu durumda, yalnızca uçak indikten sonra veya reddedilen bir kalkış sırasında kanadın her iki tarafında aynı anda yukarı doğru yönlendirilirler. Diğer uçaklarda, fren spoyleri tam strokun bir kısmı uzatılır ve strokun geri kalanı yanal kontrol için kullanılabilir. Tamamen uzatılmış spoylerin yüksekliği kanat kirişinin %5-10'u ve uzunluğu ise yarım açıklığın %10-35'i kadardır. Kanat etrafında daha düzgün bir akış sağlamak ve stall direncini azaltmak için, spoiler bazen açıklık boyunca sürekli değil, tarak benzeri yapılır. Bu tür kesicilerin verimliliği, katı kesicilerinkinden biraz daha düşüktür, ancak durma fenomeninin zayıflaması nedeniyle, kanat ve kuyruk ünitesinin birlikte sallanması azalır.

Kullanılan literatür: "Havacılığın Temelleri" yazarları: G.A. Nikitin, E.A. bakanov

Özeti indirin: Sunucumuzdan dosya indirme erişiminiz yok.