Установка руля высоты на определенный угол равна триммеру стабилизатора?

(Я пытался понять продольную устойчивость самолета и как она связана с рулем высоты)

Если я потяну ручку назад, скажем, на 2 дюйма, будет ли это иметь тот же эффект, что и обрезка горизонтального стабилизатора, чтобы заставить самолет лететь под этим углом атаки?

Я имею в виду, будет ли установка руля высоты на постоянное значение 2 градуса заставлять самолет поднимать нос, пока удерживается ручка управления, или он выравнивается до нового угла атаки и устойчиво летит в новом положении?

Вы спрашиваете, заставляет ли оттягивание стика назад нос непрерывно подниматься, пока он не вернется в нейтральное положение?
Да. Или в дело вступает продольная устойчивость и выравнивает самолет на, может быть, уменьшенной скорости?
Кто-то вроде Питера может ответить на этот вопрос довольно лаконично, но да, самолет будет замедляться и лететь ровно при большем угле атаки, меньшей скорости и большем сопротивлении. Если вы хотите начать устойчивый подъем, вам также придется увеличить мощность.
Я ожидаю, что триммеры добавят некоторое сопротивление (без бесплатного обеда), но оно, вероятно, будет небольшим или незначительным. Удержание стика вручную должно быть немного более эффективным. Если вы гидравлически удерживаете рукоять назад, то любая экономия сопротивления идет на нагрузку гидравлического насоса.

Ответы (2)

Да, оба равны для небольших изменений угла. Исключения действительно применяются, особенно в трансзвуковом потоке .

Как изменение угла наклона стабилизатора, так и отклонение руля высоты изменит распределение подъемной силы между поверхностями крыла и хвостового оперения и выравнивает самолет для другого угла атаки. Изменение угла наклона дает оперению новый угол атаки, в то время как изменение отклонения меняет изгиб (а вместе с ним и угол атаки при нулевой подъемной силе) и угол атаки оперения. При небольших отклонениях эффект тот же; однако изменение угла наклона стабилизатора меньше, чем изменение отклонения руля высоты для того же эффекта пропорционально квадратному корню из соответствующей хорды руля высоты.

Скажем, вы меняете стабилизатор носом вниз, рсп. задняя кромка руля высоты вверх. Хвост будет создавать меньшую подъемную силу / большую прижимную силу, и самолет будет подниматься вверх. Теперь угол атаки и крыла, и хвоста будет увеличиваться, что увеличивает подъемную силу на обоих до тех пор, пока распределение подъемной силы между обоими не станет прежним - ведь мы не меняли положение центра тяжести, а угол атаки будет изменяться до тех пор, пока центр давления снова не окажется точно ниже или выше центра тяжести. Там самолет обретает новую равновесную скорость и продолжает полет в новом положении.

Тем не менее, в зависимости от начальной точки дифферента, самолет теперь будет набирать высоту или опускаться, потому что тяга не соответствует новому сопротивлению в новой точке дифферента. Самолет также установится на новой вертикальной скорости.

Прежде чем подумать, что одного из них будет достаточно: Оба нужны, потому что каждый является специалистом по задачам, с которыми другой справится плохо:

  • Лифт движется быстро и требует небольшого усилия срабатывания, поэтому он создан для маневрирования или реагирования на порывы ветра.
  • Стабилизатор движется медленно, но может изменять подъемную силу гораздо сильнее. Он предназначен для повторной обрезки во время или после изменения конфигурации. Отклонение подъемных устройств на крыле сместит центр давления назад, поэтому, чтобы сбалансировать все подъемные силы, хвост теперь должен создавать огромную прижимную силу, на что способен только регулируемый стабилизатор.

Этот ответ охватывает эти аспекты более подробно.

Похоже, что отклонение руля высоты будет иметь немного большее сопротивление, чем триммер стабилизатора, из-за развала. Или это будет то же самое, поскольку оба пути будут создавать одинаковую подъемную/прижимную силу?
@TomMcW: Не при малых отклонениях - изгиб помогает создать подъемную силу, не смещая точку торможения слишком далеко от центра носовой части аэродинамического профиля. Фактически руль высоты более эффективен, чем цельноповоротное оперение, и позволяет использовать меньшую поверхность оперения при той же мощности управления.
@PeterKämpf, так почему же все (дозвуковые) самолеты используют регулируемый стабилизатор? Из-за большего диапазона дифферента, необходимого для большей разницы скоростей и большого момента, создаваемого закрылками?
@PeterKämpf, я так понимаю, что с поднятым лифтом самолет не просто продолжает набирать высоту. Но, скорее, он находит новое равновесие и остается на этом уровне? (что почти то же самое, что и обрезка горизонтального стабилизатора на больший угол атаки)
@ user2927392: Да, он находит новую равновесную скорость . На этой скорости он может лететь ровно, набирать высоту или снижаться, в зависимости от тяги. (я добавил "скорость" - надеюсь, так будет понятнее). Он не продолжает увеличивать качку, но все еще может подниматься при новом равновесии.
@JanHudec: Уравновешиваемый стабилизатор необходим для сильного изменения момента тангажа при отклонении устройств большой подъемной силы. Они добавляют большую подъемную силу позади нейтральной точки чистой конфигурации, что вызывает сильный момент опускания носа. Именно по этой причине диапазон дифферента стабилизатора намного больше в отрицательном диапазоне, чем в положительном. Вторая причина — более высокий допустимый диапазон ЦГ, но главное требование — это момент закрылков.

Да. Взгляните на открытие Чака Йегера о том, что триммеры не работают, когда вы переходите на сверхзвук. То, что вы описываете, спасло ему жизнь и почему истребители Маха сегодня используют стабилизаторы для дифферента вместо триммеров.