Аэродинамическая компенсация

Аэродинамическая сила, возникающая на руле при его отклонении, создает относительно оси вращения руля шарнирный момент, который стремится вернуть руль в нейтральное положение. Для удержания руля в отклоненном положении шарнирный момент уравновешивается моментом, приложенным к ручке управления (штурвалу) или педалям.

Величина шарнирного момента возрастает при увеличении угла отклонения руля, его размеров и скоростного напора. При больших скоростях полета для преодоления шарнирных моментов могут потребоваться недопустимо большие усилия.

Уменьшение усилий на ручке управления и педалях достигается применением роговой и осевойаэродинамической компенсации (

Рис.14.8).

Рис. 14.8 Виды аэродинамических компенсаций:

А - роговая; б – осевая

Принцип действия роговой и осевой аэродинамической компенсации основан на приближении центра давления руля к оси его вращения (рис.14.9).

Рис. 14.9 Принцип действия роговой аэродинамической компенсации

Роговой компенсацией руля называется часть его площади в виде “рога”, расположенного впереди оси вращения. ”Рог” создает относительно оси вращения момент, направленный в сторону, противоположную шарнирному моменту (рис. 14.9).

Момент, создаваемый роговой компенсацией Y_К · ℓ, уменьшает шарнирный момент, а следовательно, и усилие, действующее на ручку управления (педали).

Осевой аэродинамической компенсацией руля называется часть его площади, расположенной впереди оси вращения (рис. 14.10).

Рис. 14.10 Принцип действия осевой аэродинамической

Компенсации

Принцип действия осевой аэродинамической компенсации подобен принципу действия роговой компенсации. Этот вид компенсации имеет наибольшее распространение на самолетах.

При подобранной аэродинамической компенсации рулей шарнирный момент рулей не становится равным нулю, а только уменьшается.

Однако в длительном полете даже небольшое усилие, прикладываемое к ручке управления, утомляет летчика. Поэтому дополнительно на самолете установлен аэродинамический триммер, который позволяет регулировать усилие на ручке управления или полностью снимать его.

Рис. 14.11 Принцип действия триммера

Аэродинамический триммер представляет собой небольшую часть руля, шарнирно укрепленную около его задней кромки (рис.14.11). Триммер имеет независимое управление. При его отклонении возникает аэродинамический момент, противоположный шарнирному моменту руля.

Летчик по своему желанию может уменьшить или полностью снять усилие на ручке управления.

Управление триммером механическое (тросовое). В отклоненном положении триммер фиксируется с помощью механизма перестановки.

Выводы:

-Устойчивость и управляемость являются важными показателями динамики полета. От них зависит маневренность самолета, то есть его способность изменять за определенный промежуток времени скорость, высоту и направление полета;

-Устойчивость и управляемость взаимосвязаны. Если самолет достаточно устойчив, упрощается и процесс пилотирования такого самолета: снижаются нагрузки на рычагах управления, уменьшаются потребные углы отклонения рулей;

-Органами устойчивости на самолете являются крыло, стабилизатор, киль;

-Органами управления на самолете являются аэродинамические рули: элероны, рули высоты, рули направления;

-Основными факторами, влияющими на запасы устойчивости и степень управляемости самолета, являются: геометрические характеристики крыла, оперения, центровка самолета, величина угла атаки и скорость полета.

Занятие №15