В какую сторону (если вообще) нужно отклонять элероны при полном боковом скольжении руля направления в Cessna 152 или 172?

Вам обычно приходится поддерживать отклонение элеронов при постоянном боковом скольжении с полным рулем направления в Cessna 152 или 172? Если да, то в каком направлении? И почему -- каков источник крутящего момента, которому необходимо противодействовать?

Обратите внимание, что отклонение элеронов — это не то же самое, что угол крена.

Ответы (5)

Да. Если вы используете полный руль направления без элеронов, вы сначала получите просто плоский занос, но затем начнет действовать дифференциальная подъемная сила, и внутреннее крыло опустится, потому что это крыло замедлилось, фюзеляж препятствует части потока с этой стороны, а если есть поперечное сечение крыла, то создается геометрический дифференциал угла атаки. Один или несколько из этих факторов создают крутящий момент при прокатке. Это называется "пара кренов/рысканий".

Некоторые самолеты кренятся только с помощью руля направления сильнее, чем другие. На самолетах со стреловидным крылом эффект значительно усиливается из-за стреловидности крыла, и они очень сильно кренятся, когда угол рыскания превышает 10 или 20 градусов. Пилоты, выполняющие оценку типа реактивного самолета, обнаруживают это сразу же при первом отключении V1 (отказ двигателя) на взлете, когда они недостаточно быстро корректируют рыскание из-за асимметричной тяги, и им требуются полные элероны, чтобы не перевернуться. Боковое скольжение обычно не происходит на самолетах со стреловидным крылом, за исключением некоторых экстремальных обстоятельств.

Таким образом, количество противоположных элеронов для поддержания постоянного бокового скольжения по курсу зависит от того, насколько сильна пара крена/рысканья самолета. У 172 или 152 пара крен/рыскание умеренная, и вам понадобится несколько противоположных элеронов, чтобы держать крылья ровно. Кроме того, чтобы предотвратить поворот с заносом, количество элеронов должно быть больше минимума, необходимого для удержания крыльев на одном уровне, потому что также требуется некоторый противоположный крен, чтобы поддерживать постоянный курс, иначе сам занос начинает тянуть нос вокруг. Таким образом, вы получаете довольно много элеронов, может быть, от одной трети до половины доступного хода, с креном крыла, возможно, от 10 до 20 градусов, чтобы избежать поворота.

Существует много вариаций от типа самолета к типу самолета, и на некоторых пара кренов/рысканий довольно слабая, и для удержания курса в заносе требуется только легкое воздействие элеронов. На любом самолете, на котором вы летите впервые, вы должны поэкспериментировать с этим, чтобы выяснить, насколько сильна пара крен/рыскание и сколько противодействующих элеронов требуется при боковом скольжении.

Придирки: 10-20° — это много, практически предел. Гораздо меньшие углы вызовут значительный крен. И это угол бокового скольжения, а не рыскания (угол рыскания такой же, как курс тела и измеряется с севера).
Что ж, движение для достижения угла бокового скольжения в этом случае все еще является движением по рысканию, вращением вокруг оси рыскания, в отличие от бокового скольжения, вызванного креном. Да, вы получаете действительно высокие показатели крена всего за пару градусов бокового скольжения со стреловидным крылом. Вы можете довольно хорошо управлять реактивным самолетом по крену легкими движениями руля направления. Я считаю, что угол бокового скольжения от 10 до 20 градусов вызовет умеренный крен в самолете с прямым крылом, но перевернет реактивный самолет на спину.
Я знаю, что вы знаете, но вы прямо сказали, что «угол рыскания превышает ...», что технически неверно. Угол рыскания может легко составлять 180°. Независимо от того, как достигается: крен, порыв ветра или управление рулем направления (т. е. путем рыскания или нет), здесь важен угол бокового скольжения.

Скажем, вы скользите сбоку, чтобы у вас был хороший обзор взлетно-посадочной полосы через боковое окно пилота. Вы поворачиваете штурвал влево, так что левый элерон вверх/правый элерон вниз, чтобы начать разворот влево. Затем вы нажимаете на правый руль направления, чтобы заставить хвост двигаться влево и противодействовать левому повороту элеронов. Я делаю это все время в своем 177, это забавный способ быстро сбросить высоту, когда вы понимаете, что вы слишком высоко на финале и не хотите лететь вниз по короткой взлетно-посадочной полосе.

Величина бокового скольжения будет зависеть от того, сколько элеронов и сколько рулей направления используется.

Количество элеронов зависит от желаемого скольжения. Выпрямите элероны и руль направления, и самолет выпрямится. Так что да, его нужно поддерживать.

Спасибо за ответ. Возможно, вы сможете немного расширить свой ответ. Вопрос больше связан с тем, какой ввод элеронов должен удерживаться после того, как проскальзывание полностью установится, чем к тому, какой ввод элеронов необходим для крена самолета до необходимого угла крена. PS Возможно, у меня есть неплохое представление о том, как я сам отвечу на этот вопрос, но мне интересно, как другие люди объяснят ситуацию.
Возможно, на полукруге поворота можно сбросить некоторую высоту с помощью элеронов, но удержание этой высоты может привести к слишком сильному изменению относительного ветра (снижению). Птицы обычно раскачиваются взад и вперед, чтобы сбросить высоту. Скоординированные S-образные повороты также работают, особенно если это заход на посадку с выключенным двигателем. Восстановление переднего проскальзывания «плоское», кажется проще.
Так вы говорите, что удержание постоянного входа элеронов не совместимо с постоянным боковым скольжением при полном отклонении руля направления?
Руль постоянный (на 172). С холостым ходом газа и тангажем, урезанным до 65 узлов, остается только работать элеронами, чтобы удерживать курс.
Да, сколько нужно для проведения. А в ровном воздухе без резких порывов при попытке поднять одно крыло что понадобится?
PS Удерживая постоянный вход руля направления и работая элеронами по мере необходимости, чтобы оставаться на осевой линии взлетно-посадочной полосы, это именно то, что я делаю, когда приземляюсь на радиоуправляемой модели самолета при боковом ветре. Направление не остается точно постоянным, но достаточно близким, чтобы избежать замыкания на землю. Сидеть в реальном самолете, оставаться точно на осевой линии и точно по курсу, как правило, требует одновременного управления рулем направления и элеронами. Но для упрощения, в спокойном воздухе нет необходимости в поправках, какой вход элеронов потребуется для поддержания постоянного скольжения по курсу?
Это может быть полезно иметь в виду: нет никакого противоречия между этими двумя утверждениями: A) «Один из способов выполнения захода на посадку со скольжением состоит в том, чтобы поддерживать постоянное давление на руль направления и при необходимости регулировать элероны для корректировки курса, а иногда и элероны. может кратковременно отклоняться в ТОМ ЖЕ направлении, что и руль направления, когда самолет накренивается/поворачивается на желаемый курс-
и B) на том же самолете при отклонении руля направления двугранная геометрия крыла, высокая конфигурация крыла, стреловидность и т. д. создают крутящий момент по крену в направлении «по ветру», т. е. в том же направлении, в котором отклоняется струна рыскания, т. е. противоположно направление, в котором смещается шарик скольжения, т. е. в направлении, противоположном направлению отклонения руля направления. Этот крутящий момент по крену должен быть противопоставлен входу элеронов, противоположному входу руля направления, если чистый крутящий момент по крену должен быть равен нулю.

В комментариях упоминается техника, включающая постоянное нажатие на руль направления и работу элеронов по мере необходимости, чтобы оставаться на курсе или на курсе.

Удерживая постоянный руль направления и работая элеронами по мере необходимости, чтобы оставаться на осевой линии взлетно-посадочной полосы, это ИМЕННО то, что я часто делаю при посадке радиоуправляемой модели самолета при боковом ветре. Направление не остается точно постоянным, но достаточно близким, чтобы избежать замыкания на землю. Элероны, как правило, отклоняются от руля направления, но иногда они могут на короткое время отклоняться в том же направлении, что и руль направления, во время серьезной коррекции курса, связанной со значительным уменьшением угла крена или даже временами с кратковременным пологим креном в том же направлении, что и руль направления. отклоняется.

Сидя в настоящем, внося поправки в турбулентный воздух, чтобы оставаться точно на осевой линии и точно по курсу, как правило, требуется одновременное изменение отклонения руля направления и отклонения элеронов. Если органы управления плавно работают вместе для своевременного внесения поправок, то редко когда положение органов управления будет изменяться настолько сильно (от их СРЕДНЕГО положения во время проскальзывания), что элероны когда-либо будут отклоняться в В ТОМ ЖЕ направлении, что и руль направления. Конечно, самолету никогда не будет позволено настолько отклониться от курса, что будет необходимо фактически накренить его в ТОМ ЖЕ направлении, поскольку руль направления отклоняется, чтобы выровнять ситуацию.

Итак, вернемся к основам - в спокойном воздухе, без необходимости корректировки, какой вход элеронов потребуется для поддержания постоянного скольжения по курсу? Вот что хотел задать вопрос, и мой ответ заключается в том, что потребуется ввод элеронов ПРОТИВ ввода руля направления.

Это может быть полезно иметь в виду: между этими тремя утверждениями нет никакого конфликта:

A) Один из способов (не обязательно лучший) выполнения захода на посадку с боковым скольжением состоит в том, чтобы поддерживать постоянное отклонение руля направления и регулировать элероны по мере необходимости для корректировки курса, а иногда элероны могут кратковременно отклоняться в ТО ЖЕ НАПРАВЛЕНИИ, что и руль направления. самолет кренится / поворачивается обратно на желаемый курс за счет уменьшения среднего угла крена, сохраняемого во время скольжения.

Б) На том же самолете при отклонении руля направления двугранная геометрия крыла, высокая конфигурация крыла, стреловидность и т. д. создают крутящий момент по крену в направлении «по ветру», т. е. в том же направлении, в котором отклоняется струна рыскания, т. е. противоположно направление, в котором смещается шарик скольжения, т. е. противоположное направлению отклонения руля направления. Этот крутящий момент по крену должен быть противопоставлен входу элеронов, противоположному входу руля направления, если чистый крутящий момент по крену должен быть равен нулю.

C) Во время коррекции курса во время бокового скольжения пилот может почувствовать, что он временно отклоняет элероны в ТО ЖЕ НАПРАВЛЕНИЕ, в котором отклоняется руль направления, тогда как на самом деле он просто приближает элероны к центру, чтобы позволить самолету катиться в сторону меньший угол крена.

Спасибо за продолжение работы над этой проблемой! Давайте не будем забывать еще об одной аэродинамической силе, которая потребует «перекрестно управляемого» входа элеронов. Это будет боковой снос, вызванный относительным ветром, ударяющим по расположенным под углом фюзеляжу, крылу, хвостовому оперению, шасси самолета, подобно ветру в парус. С 172 это может быть значительная часть входного сигнала элеронов. Вы сделали свой собственный боковой ветер и поправили его элеронами. Также важно, что при холостом ходе дроссельной заслонки боковое смещение будет меньше. Один для проверки летчиками-испытателями.
То, что вы называете "боковым заносом", я бы назвал "боковой силой". Я бы сказал, что это основная причина того, что самолет должен крениться, чтобы удерживать курс, когда руль направления отклонен. Теоретически самолет с летающим крылом, у которого боковая поверхность практически не подвергается воздействию воздушного потока, может выполнять заход на посадку с постоянным курсом и сильным рысканием (проскальзыванием), чтобы выровнять шасси с взлетно-посадочной полосой при сильном боковом ветре, практически с нулевым углом крена. (В таком случае рысканье/скольжение может быть вызвано рулем направления на очень тонкой хвостовой балке или воздушными тормозами, открывающимися только на одной законцовке крыла.)
И обратите внимание, что в случае с летающим крылом, чтобы удерживать этот угол крена, близкий к нулю, все еще может потребоваться сильное отклонение элеронов (элевонов) в направлении «против ветра», если крыло имеет поперечный угол или стреловидность. И, наоборот, самолету с плоским (без поперечного угла) крылом, расположенным посередине, и фюзеляжем с большим боковым пространством может потребоваться большой крен, чтобы удерживать постоянный курс во время бокового скольжения с полным рулем направления, но при этом может быть мало или вообще отсутствовать влияние элеронов. необходимо для поддержания этого угла крена. (Под это описание подходят некоторые радиоуправляемые модели самолетов, предназначенные для «высшего пилотажа в 3D».)
Xtra 300 может быть одним из них!

Кратко отвечу на ваш первый вопрос: я спросил у друга, который летает на С172, он говорит, что ему нужно много элеронов в направлении, противоположном отклонению руля направления. Но он также упомянул, что вам не нужно скользить на Цесне, если вы полностью выставите закрылки, у вас будет больше сопротивления, чем вам нужно.

Причина, по которой самолет хочет крениться в боковом скольжении, имеет несколько причин, одна из которых заключается в том, что вертикальный стабилизатор находится выше центра тяжести и даже при отклонении руля направления (что будет противодействовать крену) он создает довольно небольшой крутящий момент. Если вы сделаете боковое скольжение, а затем примените полный руль направления против бокового скольжения, вы будете катиться дальше, потому что V-образный удар создает еще большую подъемную силу и еще больший крутящий момент для качки самолета. Другими факторами являются фюзеляж, блокирующий приток заднего крыла, поперечный угол крыла, из-за которого ведущее крыло имеет больший угол атаки, спутная струя винта, ударяющая только одно крыло, и на холостом ходу обычно просто вызывает турбулентный поток и может мешать заднему крылу. поток крыла больше, что вызывает потерю подъемной силы, подъемная сила имеет тенденцию смываться к задней части крыла (например, в стреловидных крыльях у вас выше коэффициент подъемной силы в сторону законцовок крыла), форма фюзеляжа играет крен, и я наверное могу придумать еще 5 причин. Все это во многом зависит от конструкции самолета. Здесь могут сказаться даже стойки крыла.

Я забыл упомянуть спойлеры!

Этот маневр с постоянным курсом и увеличенной скоростью снижения для корректировки большой глиссады известен как «скольжение вперед».

Во-первых, прежде чем пытаться, поговорите с квалифицированным инструктором, знакомым с конкретным типом самолета, на котором вы летите.

Во-вторых, отработайте перекрестное сваливание на высоте, чтобы проверить безопасную скорость захода на посадку для этого маневра. Модель 172 чрезвычайно щадящая, но этого нельзя делать на предельно низких скоростях захода на посадку (если вы высокая, вы редко будете медленным, я делал это на 65 узлах).

В-третьих, имейте в виду, что POH не рекомендует пробовать это при 30 градусах закрылков, так как это приведет к колебанию тангажа хвоста из-за турбулентности, вызванной закрылками и скольжением на вашем хвосте.

У 172-го сцепление с рулем по крену намного меньше, чем на крейсерской скорости, поэтому:

Вы входите на скорости 65 узлов (убрано), закрылки 20 градусов, дроссель на холостом ходу, и похоже, что он будет за первой 1/3 взлетно-посадочной полосы, решение: 1. Развернуться 2. Проскальзывание вперед

Если вы находитесь не слишком высоко и решите сделать проскальзывание вперед на 172-м, выжмите руль направления до упора. Это, вероятно, было бы смертельным для самолета с низкорасположенным двугранным крылом из-за соединения по крену, но 172 рыскания с гораздо меньшим креном.

Вы увидите, как ваша старая точка прицеливания перемещается вверх на лобовом стекле. Элерон используется для удержания линии с взлетно-посадочной полосой, вы просто двигаете его вперед и назад. Как только ваша (более короткая) точка прицеливания будет достигнута, сначала плавно отцентрируйте элероны и руль направления, затем используйте тангаж, чтобы сломать глиссаду, и округлить для выравнивания и приземления.

Вам не нужно оставаться под перекрестным контролем при использовании лифта.

Что касается того, сколько элеронов необходимо для маневра, я не помню, чтобы оно было близко к тому, что было доступно в любом направлении.

Мы хотим БЕЗОПАСНО увеличить скорость снижения. Почему полный выворот руля? Для максимального сопротивления при сохранении безопасной скорости и угла атаки. Элероны используются для противодействия склонности к дрейфу и крену, создаваемой боковой силой. Это ПРОСКОЛЬЗЕНИЕ ВПЕРЕД. Его также можно назвать «плоским или скользящим». Оно работает.

Теперь рассмотрим БОКОВОЕ СКОЛЬЖЕНИЕ. Вместо увеличения лобового сопротивления мы уменьшаем ВЕРТИКАЛЬНУЮ составляющую подъемной силы за счет вращения элеронов. Это можно сделать очень аккуратно, чтобы уговорить самолет, плавающий в граунд-эффекте, приземлиться на взлетно-посадочную полосу.

Для выхода из скольжения вперед используется руль направления, который всегда работает, даже когда крыло заглохло.

«Во-вторых, попрактикуйтесь в сваливании с перекрестным управлением на высоте, чтобы подтвердить безопасную скорость захода на посадку для этого маневра». -- Так это и есть перекрестно управляемый маневр? То есть элероны фактически отклоняются, если курс постоянный?
Абсолютно да.
Но раньше вы говорили, что в Cessna 152 или 172 почти нет муфты с скользящим роликом. Извините, Роберт, я думаю, мне лучше с этим порвать. Комментарии в любом случае не для этого предназначены.
Ничего страшного, просто очень мало. Когда я перешел от радиоуправления к полному масштабу, одним из первых действий, который я сделал, было повернуть руль на 172-м и посмотреть, что получится. Почти ничего! Очень плоский занос. Есть некоторые, вы упомянули о поворотах руля направления вперед и назад, но крену действительно нужно помогать элеронами, самолет спроектирован так, чтобы самостоятельно корректировать руки и поворачиваться координировано.
Связано с этим -- Aviation.stackexchange.com/questions/48919/… . На самом деле я немного преувеличивал правду, говоря, что видел видео об этом. Да, я видел видео, но я также снял видео. Сцепление с проскальзыванием в Cessna 120, 150, 152, 172 НЕ тривиально и создается в основном конфигурацией высокорасположенного крыла. Из этой группы я думаю, что у Cessna 172 самый двугранный; у остальных очень мало. Я также делал повороты задним ходом хотя бы на 35 градусов, используя только педали руля, без штурвала, на всех этих кондиционерах.
С поперечным управлением элероны применяются в противоположном направлении, но, похоже, не было большой разницы между рулем направления и направлением управления. Это будет варьироваться от одного типа самолета к другому. Лично я просто хотел бы, чтобы они дали нам больше, чем 3 положения закрылков!
Поверьте, на низком крыле будет пара намного больше. Аэродинамически ниже ЦТ нет ничего, что могло бы противодействовать двугранному эффекту крыла (и хвоста). Он просто идет прямо вверх, вес сверху просто счастлив. Так что, вернее, относительно немного.
Нет, я тебе не верю. Я думаю, что у нас есть еще один вопрос для Aviation Stack Exchange. Ты будешь спрашивать или я?
Ну, я могу только спросить, вы можете идти дальше, чем 35 градусов? Низкое крыло сделает 2 броска раньше, чем вы. Обратите внимание на эволюцию самолетов от бипланов к высоким крыльям (1920-е годы) и к низкому двугранному крылу (Вторая мировая война). Им нужна была более высокая скорость вращения. По сравнению с ним 172 больше похож на дельтаплан. Я называю их подвесными самолетами. Но спасибо за дискуссию,
Конечно, говорят, что самолеты с низкорасположенным крылом имеют более высокую скорость крена. По крайней мере, во время Второй мировой войны существовала тенденция оценивать скорость крена в том случае, когда пилот НЕ давал координирующего действия рулем направления, когда он перемещал ручку управления, чтобы начать крен. Ввод по крену без «координирующего» воздействия на руль направления всегда создает неблагоприятное рыскание, и это будет взаимодействовать с «положительным эффективным поперечным углом» из-за фактического поперечного угла, стреловидности и / или высокого расположения крыла, чтобы создать компонент крутящего момента по крену ПРОТИВ намеченного направления. рулон,
(продолжение) При аналогичном фактическом двугранном угле самолет с высокорасположенным крылом всегда будет иметь больший «эффективный двугранный угол» и, следовательно, более низкую скорость крена, если пилот не делает адекватного «координирующего» воздействия рулем направления вместе с управлением ручкой.
И сейчас, вероятно, самое время «избежать долгих дискуссий в комментариях».
Ну вот! Устойчивость к крену «эффективный двугранный угол» по сравнению с «двугранным эффектом» от бокового скольжения. Больше завтра!
На моем домашнем поле App/Twr обычно запрашивают «лучшую скорость» из-за следующих струй, а это означает пересечение забора высоко и на скорости 100+ узлов. Короткое (но жесткое) проскальзывание вперед на 172 и я касаюсь цифры на 65уз. Очень просто. Однако мне почти пришлось сменить штаны, когда мой CFI впервые показал мне; вид ужасает, когда ты так близко к земле и не ожидаешь этого.
Роберт, вы на самом деле используете кувырок, чтобы избавиться от эффекта земли? Это не то, что я бы рекомендовал...
@Michael Hall Можно немного наклонить крыло, это не стандартно, но работает. Однако не рекомендуется приближаться к стойлу. Имейте в виду, что это обычно делается при посадке с боковым ветром (с противоположным рулем направления), так что это не большой грех, при условии, что скорость полета достаточна.
Честно говоря, я много раз приземлялся на одно колесо. Намеренно и ненамеренно! Однако следует уточнить одну вещь: с точки зрения аэродинамики нет разницы между скольжением вперед и скольжением сбоку. Самолет знает только, что он соскальзывает против относительного ветра. На самом деле я действительно не припомню, чтобы люди различали их так же раздельно, как мы на этом форуме. Я просто не хочу смущать неофитов.
И, наконец, я бы практиковал стойло с перекрестным контролем только в том случае, если бы я также планировал войти во вращение и практиковать восстановление.
@Michael Hall Мой опыт был в 172. Приложения разные, как и методы. В 172-м, благодаря его невероятно щадящей конструкции, можно было полностью отклонить руль направления при скольжении вперед и при этом иметь адекватное управление по курсу с помощью элеронов. При боковом скольжении использовалось только достаточное количество элеронов, чтобы удерживать стропу против бокового ветра, и достаточно руля направления, чтобы направить нос прямо. Близкие родственники однако. Практика на высоте 172 показала, что он чрезвычайно устойчив к поперечному управляемому полету на скорости 65 узлов, а предотвращение штопора при сваливании легко контролируется рулем направления.
Да, но другие самолеты не такие прощающие. Рекомендовать кому-то практиковать кросс-контролируемые стойла, не обращая внимания на риск вращения, нехорошо...