Существует ли общий подход к проектированию триммируемого горизонтального стабилизатора?

Вы всегда смотрите на оба в сочетании.

Первый шаг — использовать хвостовые тома , которые работали раньше. Этого достаточно для предварительного проектирования.

При дальнейшем развитии конструкции у вас есть загружения, которые сочетают в себе требования к дифференту и маневрированию, и вы используете комбинации настроек дифферента и отклонений руля высоты. Полезный диапазон отклонения изменяется с настройками триммера, потому что, когда хвостовое оперение должно создавать значительную прижимную силу для обрезки отклоненных закрылков Фаулера на крыле, оно не может допустить такого же положительного отклонения руля высоты, как в прямолинейном полете с легко нагруженным хвостовым оперением.

Кроме того, скорость, коэффициент нагрузки и нагрузка определяют угол нисходящего потока на хвосте. Используемый диапазон стабилизатора зависит от угла наклона вниз, поэтому каждый случай нагрузки необходимо рассматривать отдельно.

Затем вы выбираете размер хвостового оперения и диапазон отклонения, который охватывает все варианты нагрузки, и проверяете результат в аэродинамической трубе и летных испытаниях.

Триммируемые горизонтальные стабилизаторы варьируются от самолета к самолету. Например, у Cessna Cardinal есть небольшой язычок на задней части стойки, который пилот меняет с помощью триммера в кабине. На высоких скоростях, таких как 125 узлов/145 миль в час, Cardinal требует довольно много усилий, чтобы изменить угол тангажа. .

По сравнению со многими стабилизаторами Piper, он не расширяет всю ширину стержня.

Отклонение спроектировано таким образом, чтобы не приходилось удерживать ручку назад при заходе на посадку. Приземляясь в финале, вы набираете достаточно триммера, чтобы совершить устойчивый спуск, а затем у вас все еще остается управление джойстиком, чтобы справиться с небольшими изменениями вверх / вниз по мере необходимости из-за порывов ветра и прочего, а затем вы можете отступить, чтобы завершить посадочную ракету. .

(Верхнее изображение — Piper, нижнее — Cessna).

Во-первых, это понимание функции горизонтального стабилизатора по отношению к его партнеру, крылу. На самом деле жокей и лошадь, возможно, режиссер и симфонист. Для пассажирских самолетов (и больших грузовых транспортных средств, которые действительно не хотят рассыпать грузы) общий подход к проектным параметрам может начинаться со следующих критериев:

1. Для управления углом атаки крыла и предотвращения самопроизвольного достижения крылом угла атаки сваливания. Это означает, что Hstab должен быть достаточного размера, чтобы действовать как «флюгер», поддерживая постоянный угол наклона крыла (относительный ветер).

2. Чтобы центр подъемной силы сетки не смещался слишком далеко вперед при увеличении угла атаки. Когда крыло поднимается вверх, его Clift движется вперед, но когда Hstab начинает создавать крутящий момент вверх / нос вниз, правильно сбалансированный, эффекты исчезают.

3. В случае полного сваливания/снижения наклон носа вниз быстрее, чем вертикальное снижение, увеличивает УА. В противном случае самолет попадает в «глубокое сваливание».

У дизайнеров есть выбор: аэродинамический профиль, большая плоская пластина или их комбинация. Плоская тарелка с низким аспектом может быть безопасным выбором для 3, так как она действует подобно парашюту, толкая нос вниз, даже если он полностью застопорился. Аэродинамические поверхности будут работать для 1 и 2, но должны сваливаться при более высоком AOA, чем крыло.

Как только правильная область установлена, определение максимальных отклонений может быть следующим: ни одно отклонение не должно быть настолько большим, чтобы его не преодолевали два других. Вот почему 3 регулятора шага могут быть лучше: триммер Hstab по тангажу (очень медленный), руль высоты (слабее, чем Hstab в обычном полете, более высокие скорости доступны в чрезвычайных ситуациях) и язычок точной настройки (для незначительных регулировок тангажа, таких как несколько узлов). скорость полета). Пилот (ы) управляет лифтом.

Если Hstab спроектирован правильно и линия тяги правильная, это должно обеспечить очень безопасный и стабильный самолет. Несмотря на очевидное влияние недавних событий, обзор базовых конструкций может помочь инженерам придерживаться самых высоких стандартов безопасности, требуемых для пассажирских перевозчиков.