Можно ли добиться идеальной автоматизации координации поворотов, связав руль направления с элеронами?

Я читал о самолете ERCO, который, по-видимому, имеет систему связи руля направления с элеронами, которая позволяет выполнять скоординированные повороты без необходимости явного управления рулем направления. Я слышал, что у Пайпер есть банджи-шнуры для той же цели.

Два вопроса:

  1. Приводит ли такая физическая связь к идеально скоординированным поворотам при любых условиях? Или это только грубое приближение, и опытный пилот может выполнить поворот лучше?

  2. Почему многие другие гражданские самолеты не автоматизируют эту функцию скоординированного поворота? Это потому, что это трудно автоматизировать, или что-то еще, что пилот должен сохранить способность проскальзывать, когда это необходимо, и иногда выполнять нескоординированные повороты?

Что ж, даже если бы последнее было правдой, поскольку 99% всех поворотов скоординированы, можно было бы просто предложить переопределение функции автоматической координации, верно?

Физическая связь довольно грубая, но с сервоприводом/контуром обратной связи нельзя ли полностью отказаться от педалей руля направления?

Ответы (2)

Механическая связь со штурвалом (элероном) решает только одну из проблем, влияющих на координацию, — неблагоприятное рыскание . Он самый значительный, но не единственный. Другие причины, по которым вам может понадобиться некоторое отклонение руля направления в скоординированном полете, включают:

  • Компенсация P-фактора . При большом угле атаки (медленный полет) лопасть винта, поднимающаяся вверх, имеет меньший угол атаки, чем лопасть винта, опускающаяся, создавая асимметрию тяги. Эффект зависит от мощности и скорости двигателя, что делает его слишком сложным для компенсации только механическими связями.
  • Спутный поток вращающегося винта также создает асимметричную силу на руле направления, требующую компенсации в зависимости от мощности и скорости двигателя.
  • В хвостовых драггерах прецессия винта создает довольно значительный рыскающий момент при отрыве хвоста, который необходимо подключить с помощью руля направления, иначе самолет может замкнуться на землю . Хвостовым тягачам обычно требуется активное управление рулем направления, потому что они нестабильны по направлению на земле.
  • В многодвигательных самолетах асимметричная тяга в случае отказа двигателя. Для многодвигательных самолетов это самый значительный момент рыскания, который должен уметь компенсировать руль направления.
  • И последнее, но не менее важное: руль направления необходим для демпфирования голландского крена . Я никогда не слышал, чтобы это упоминалось как проблема в служебных самолетах, но это большая проблема для транспортных самолетов и причина, по которой они обычно поставляются с демпфером рыскания .

Демпфер рыскания представляет собой контроллер с обратной связью , который отслеживает поперечное ускорение и другие параметры (рыскание и скорость крена) и применяет руль направления для демпфирования голландского крена, а также для обеспечения координации поворотов, выполняемых автопилотом, где обычно автопилот непосредственно управляет элеронами и рулем направления. остается вверху демпфера рыскания. Так что да, обеспечение координации возможно, но не посредством простых механических связей. И, конечно же, педали руля направления все еще должны быть там, поэтому нескоординированный полет возможен по любой из причин, уже перечисленных в ответе Рона Бейера.

Для компенсации, описанной в ваших пунктах № 1 и № 2 (P-фактор / спутный поток), это компенсация руля направления, обеспечиваемая непрерывным асимметричным входом через педали на протяжении всего полета (что вызывает усталость), или есть какой-то другой способ обеспечить устойчивый ассиметричный ввод руля направления? Что-то вроде триммера/триммера?
@curious_cat, ну, оба эффекта значимы на низкой скорости, а не на высокой. Но да, руль направления (и элероны) обычно тоже имеют триммер.

У ERCO Ercoupe нет педалей руля направления, и даже безрукий пилот Джессика Кокс использовала одну, чтобы получить лицензию пилота.

Самая большая проблема, которую я вижу в таких конструкциях, это когда вы хотите выполнить нескоординированный маневр, например, посадку при боковом ветре, используя технику с опущенным крылом. Это требует, чтобы вы повернули органы управления против ветра (крыло опустилось), а затем использовали руль направления в противоположном направлении, чтобы оставаться на одной линии с взлетно-посадочной полосой. Даже при посадке с боковым ветром в стиле краба вам нужно нажать на руль направления, чтобы выпрямиться, прежде чем коснуться тротуара. Снаряжение Ercoupe спроектировано так, чтобы выдерживать посадку в крабовом положении, но это немного грубо для пассажиров.

Еще одна операция, для которой мне нравится использовать противоположный руль направления, это аварийное снижение. Наклоняя дрон в пикирование и используя руль направления, чтобы держать вас в правильном направлении, вы можете достичь довольно приличной скорости снижения, не уходя «в красную зону», особенно в неспокойном воздухе.

Еще одна проблема, о которой я могу думать, это рулевое управление. В трехколесных самолетах GA используются педали руля направления для управления самолетом, а для самолетов с самоустанавливающимся колесом или хвостовым тормозом требуется дифференциальное торможение и управление рулем направления. Ercoupe фактически использует штурвал для руления, что вызывает смех у большинства пилотов :).

Это все еще не объясняет, почему нет рычага, который регулировал бы нейтральную точку для обеспечения координации, поэтому сила на педалях использовалась бы только для достижения нескоординированного полета. И не касается того, насколько хорошо механическая связь на самом деле обеспечивает координацию в первую очередь.
Да, хорошая информация, но ответа на вопрос нет.