Почему многие самолеты имеют как цельноповоротное оперение, так и рули высоты?

Многие самолеты, особенно крупные коммерческие авиалайнеры, имеют как цельноповоротное оперение (горизонтальный стабилизатор), так и рули высоты. (У них также есть небольшой третий подвижный элемент на задней кромке руля высоты.)

Насколько я могу судить, все эти поверхности делают одно и то же, т.е. вызывают изменение высоты тона. Действительно, этот ответ подтверждает, что и стабилизатор, и руль высоты имеют одинаковый эффект, хотя намекает, что могут быть различия на трансзвуковых скоростях, что не относится к большинству авиалайнеров.

Я понимаю, что триммер вызывает беспокойство, но в конечном итоге вы просто пытаетесь направить нос вверх или вниз. Особенно с компьютерами, вычисляющими оптимальные углы, наличие двух управляющих поверхностей, которые могут противодействовать друг другу , кажется, добавляет много сложности.

Конечно, должно быть какое-то преимущество в наличии обоих, я хотел бы знать, что это такое?

737 оперениеОперение 737 ( источник )

этот ответ поможет ?

Ответы (3)

  1. Перемещение каждой части по-разному влияет на перетаскивание:

    • Перемещение только руля высоты увеличивает развал, создавая большую силу, которая полезна для маневрирования, но также увеличивает сопротивление.

    • Перемещение всего стабилизатора, сохраняя низкий развал, приводит к меньшему сопротивлению при той же силе, что хорошо для крейсерской эффективности.

    Поэтому для управления используется руль высоты, а для дифферентовки — передняя часть стабилизатора.

  2. Расположение добавляет сложности, но также добавляет избыточности . Если один из приводов сломается и заклинит, летательным аппаратом все еще можно будет управлять с помощью другой части, достаточной для безопасной посадки.

Это, а также регулируемый стабилизатор обеспечивает полное отклонение руля высоты при всех настройках триммера.
@busdriver, полный прогиб, но не полный авторитет, так как команды стабилизатора и руля высоты примерно складываются.
Никогда особо не задумывался о необходимости сверхкритического хвостового оперения, но да, изогнутое хвостовое оперение было бы катастрофой в трансзвуковом полете.

Перетаскивание - одна из основных причин, как указано в ответе @JanHudec; во-вторых, маневренность, учитывая довольно широкий диапазон центровки, существующий на современных самолетах транспортной категории. Без горизонтального стабилизатора руля высоты может быть недостаточно для маневрирования в переднем ЦТ.

Одним из вероятных ограничений может быть соответствие требованиям 14 CFR 25.107(e)(3) и (4), где необходимо демонстрировать быстрое взлетное вращение в условиях работы всех двигателей (AEO) и одного неработающего двигателя (OEI) с вращением. скорость ниже В р (-5 уз для OEI и -7%/10 уз для AEO) при максимальном взлетном весе и наиболее переднем центрировании. Быстрое вращение может быть недостижимо с фиксированным углом наклона и полным рулем высоты.

Другим может быть способность демонстрировать скорость сваливания в соответствии с 14 CFR 25.201 с выпущенными закрылками в переднем ЦТ. Если самая низкая достигнутая скорость ограничена полномочиями по тангажу, то это будет самая низкая скорость, которую может заявить производитель, независимо от того, насколько низкой является фактическая аэродинамическая скорость сваливания. Это отрицательно сказывается на производительности поля.

Наличие триммируемого горизонтального стабилизатора решает или, по крайней мере, значительно смягчает вышеупомянутые проблемы. Стоимость, как вы упомянули, заключается в большей сложности и дополнительных режимах отказа, которые необходимо учитывать. Например, в соответствии с 14 CFR 25.107(e)(4) теперь также необходимо будет демонстрировать быстрое вращение с максимальным отклонением H-Stab при взлете.

Как TriStar справился с соблюдением требования Части 25, о котором вы упомянули? Это может быть поучительно...
@UnrecognizedFallingObject Я не могу найти много достоверной информации о L-1011 FCS, кроме того, что у него есть (возможно) стабилизатор и (редукторные) рули высоты. Если у вас есть какие-либо источники, хотел бы узнать больше.
Насколько я понимаю, на L-1011 использовалось цельноповоротное горизонтальное оперение с гидравлическим управлением и зубчатыми выступами на задней кромке, да, но, к сожалению, у меня тоже нет под рукой источников :/

Связано это с тем, что стабилизаторы аэродинамически необходимы сверхзвуковым истребителям для поддержания авторитета руля высоты. Интересная история о его открытии и Чаке Йегере. Если я правильно помню, это сводится к тому, что триммеры не работают и могут убить вас, как только вы превысите скорость звука из-за распространения ударной волны.

Для авиации общего назначения, в которой не используется полет по проводам, стабилизатор обеспечивает лучшее управление рулем высоты, поскольку для движения требуется меньшая физическая сила. Обычно он дополняется анти-сервоприводом.

Погуглите подвертку, стабилизатор и антисерво по интересным материалам как базовым, так и техническим.

мы не отправляем людей в Google, мы предоставляем здесь полные ответы или даем прямые ссылки на соответствующие документы.
Почему многие самолеты имеют как цельноповоротное оперение, так и рули высоты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v