Почему авиалайнеры не используют движение стабилизатора, чтобы помочь с большим вводом управления по тангажу?

Большинство крупных авиалайнеров имеют не только рули высоты для управления тангажем, но и подвижные горизонтальные стабилизаторы. Рули высоты используются для основного управления тангажем, стабилизаторы используются для балансировки самолета, а для некоторых авиалайнеров - в качестве альтернативного метода аварийного управления тангажем в случае потери управления рулем высоты (например, из-за отказ гидравлических систем, приводящих в действие лифты, отказ привода лифта или физическое отделение одного или обоих лифтов от самолета). Из-за своего гораздо большего размера стабилизаторы имеют гораздо большие максимальные возможности управления, чем рули высоты (именно поэтому большие современные авиалайнеры можно балансировать в очень широком диапазоне продольного положения центра масс без необходимости нарушать рули высоты, и почему неисправность триммера стабилизатора естьвообще несколько неудобно ) однако, несмотря на это, немногие крупные авиалайнеры, если таковые имеются, используют стабилизаторы для помощи рулям высоты при выполнении больших продольных управляющих воздействий (например, при выполнении действий уклонения, чтобы избежать MAC, или при восстановлении самолета после опрокидывания).

Почему это? Авиалайнеры могут использовать и используют вторичные органы управления полетом для усиления основных в других ситуациях; например, с управлением по крену на большинстве самолетов небольшие входные сигналы обрабатываются только элеронами, в то время как спойлероны 1 прыгают, чтобы помочь элеронам с большими изменениями. Так почему же горизонтальные стабилизаторы не призваны помогать рулям высоты, когда необходимы большие, внезапные изменения тангажа?


1 : Спойлерон — это технический термин для спойлера, который также используется для управления креном в полете (обычно это те же спойлеры, которые могут симметрично выдвигаться в полете для замедления самолета). Практически все большие самолеты и многие самолеты меньшего размера имеют их, чтобы помочь с большими входами по крену; некоторые самолеты, такие как Mitsubishi MU-2 , имеют только спойлероны без обычных элеронов.

Без ссылок, я полагаю, что стабилизаторы обычно управляются с помощью домкрата или чего-то подобного, и поэтому они движутся довольно медленно.
кто сказал что нет? (т.е. необходима цитата).
Скорость тона слишком низкая, и вам нужно ее увеличить?
L-1011 имел цельноповоротное оперение . С тех пор не повторяется.
@SomeoneSomewhere И если бы они были быстрее, они были бы очень тяжелыми, и вам нужно было бы заставить их выдерживать любую тенденцию к трепетанию - так что даже тяжелее. Вдобавок ко всему: лифты меняют развал, который на самом деле довольно эффективен для отклонения воздуха немного вверх или вниз, чтобы противостоять небольшим возмущениям.

Ответы (3)

Гидравлические приводы лифтов являются быстродействующими устройствами, THS работает от винта и, следовательно, медленнее срабатывает. Поэтому нормально использовать лифты для краткосрочных действий, а THS — для долгосрочных.

В плане безопасности нельзя полагаться только на лифты или только на THS. Одна система должна иметь возможность нейтрализовать другую в случае отказа.

Я не понимаю вашу последнюю фразу. Они не могут оба иметь больше полномочий, чем друг друга. Я думаю, что недавний опыт показал, что THS превосходит лифт.
Обычно при длительном движении рули высоты выровнены с THS, что снижает сопротивление, но в случае дифферентного разгона рули высоты должны быть в состоянии немедленно нейтрализовать эффект THS. Верно и обратное, т.е. триммер для нейтрализации неуправляемого движения рулей высоты, но это менее вероятно.

Нет никаких правил, требующих от авиалайнеров такой высокой маневренности. Авиалайнеры спроектированы так, чтобы быть безопасными и стабильными. Более важно, чтобы пилоты были обучены выходить из ситуации с неестественным шагом, чем уметь быстро попасть в такую ​​ситуацию. Добровольное добавление новой системы для автоматического перемещения THS для улучшения управляемости в ситуациях, возникновение которых маловероятно, сопряжено с риском. Должна быть какая-то дополнительная выгода.

В целом авиалайнеры больше озабочены тем, чтобы иметь слишком много полномочий по тангажу, а не слишком мало, поскольку они проводят большую часть своего времени в воздухе на скоростях, на которых у лифта достаточно полномочий. Системы Fly by Wire могут помочь в этом, ограничивая управляющие входы, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на конструкции. Они аналогичным образом защищают низы, ограничивая угол атаки.

На низких скоростях внезапные изменения тангажа могут поставить самолет в опасность сваливания, поскольку авиалайнеры обычно не имеют тяги, необходимой для поддержания высокого тангажа, или типа крыльев, которые хорошо работают на больших углах атаки. Триммер по тангажу также не очень быстрый, поэтому маловероятно, что будет достаточно тяги, чтобы выдержать маневр, который принес бы пользу от перемещения всего стабилизатора. И в конце такого маневра самолет выходит из дифферента, в крайнем положении по тангажу, при этом воздушная скорость опасно увеличивается или уменьшается. Это могло быть более опасным, чем то, чего пилоты пытались избежать.

Помните, авиалайнеры — это комфорт пассажиров. Во-вторых, необходимо проверить пределы напряжения перегрузок при применении триммеров руля высоты и стабилизатора для тангажа, особенно для отрицательных перегрузок.

В качестве экстренного маневра уклонения пилот может предпочесть развернуть самолет, чтобы сбросить его и тянуть положительные перегрузки. Более того, они предпочли бы знать, что их окружает.

Авиалайнеры настолько массивны и быстры, что любое резкое вмешательство, скорее всего, будет слишком запоздалым.

Аварийный маневр уклонения почти всегда будет выполняться исключительно вертикально, потому что это проще, быстрее и менее рискованно. Для поворота сначала требуется наклон самолета, что занимает драгоценные секунды, и из-за задействованных скоростей сложнее оценить риск столкновения. Для вертикального уклонения вертикальные скорости всегда довольно малы, и сравнение высот является надежным.
Согласен с вами, Ян, но крен на постоянной мощности немедленно заставит самолет снижаться и поворачивать, добавить немного высоты, и это «крен и рывок». Это была бы последняя секунда отчаяния. Суть в том, что разумная конструкция руля высоты будет немного ниже предела перегрузки для вертикального уклонения. Да, с заблаговременным предупреждением (и связью между самолетами) изменение высоты будет работать лучше всего.
Хотя крен при постоянной мощности действительно заставит самолет снижаться, он будет значительным только при больших углах крена. Вы по-прежнему находитесь на 0,72G по вертикали при 30°, только опускаетесь до 0,5G при 60° и до 0G при 90°, и это займет пару секунд, потому что скорость вращения будет, возможно, 20°/с. При толчке лифта вы достигаете -0,5G менее чем за секунду.
Это хорошая информация. Добавлю в нарезку дроссельной заслонки. Мы могли бы поработать над этим в симуляторе.
Не забывайте, что самолеты не будут избегать друг друга, если оба начнут снижаться. Нужно подняться…