Общеизвестно, что для выполнения согласованного разворота необходимо крутить руль направления и элероны. У меня вопрос, что делать после достижения желаемого угла крена?
В Руководстве по полетам на самолетах мы читаем:
После того, как крен установлен в развороте со средним креном, все давление на элероны может быть ослаблено. Самолет останется на выбранном крене без дальнейшей тенденции к рысканию, так как отклонение элеронов больше не происходит. В результате давление на педали руля также может быть ослаблено, и руль направления может выровняться с направлением слипстрима.
Значит ли это, что педали останутся в «сдвинутом» положении в результате того, что руль остается слегка повернутым?
Еще интересно, как это имитируется в тренажерах (я пользуюсь FlightGear), когда все (даже дорогие) педали тренажеров сами возвращаются в "нулевое" положение?
Когда вы отклоняете элероны, вы увеличиваете подъемную силу с одной стороны крыла и уменьшаете ее с другой. Это вызывает параллельное увеличение местного индуктивного сопротивления там, где увеличивается подъемная сила, и наоборот. Следствием этого является момент рыскания, который необходимо корректировать отклонением руля направления.
Как только ваши элероны находятся в нейтральном положении, этот момент рыскания исчезает, но теперь ваш самолет находится в постоянном рыскании, которое увеличивает воздушную скорость на внешнем крыле и поворачивает хвост, так что ваш вертикальный хвост испытывает некоторое боковое скольжение, даже если ваш шар находится в центре. Разница скоростей между внутренним и внешним крылом вызывает некоторую разницу сопротивления трения, которая пытается вывести самолет из рыскания. В зависимости от тенденции руля направления следовать за боковым скольжением, вам потребуется некоторое усилие, чтобы сохранить движение рыскания.
Трудно быть более конкретным, потому что детали зависят от конкретного самолета.
На большинстве самолетов, на которых я летал, вам также необходимо поддерживать некоторое отклонение элеронов, чтобы поддерживать постоянный угол крена. Вот два эффекта, которые идут вразрез друг с другом, так что опять же детали зависят от конкретного самолета. Один эффект вызван разницей скоростей полета, которая вызывает разницу подъемной силы между внутренним и внешним крылом. Чтобы исправить это, вам нужно отклонить элерон против крена. Другой эффект вызван различными центробежными силами масс внутреннего и внешнего крыла. Все крыло движется с одинаковой угловой скоростью, но центробежное ускорение есть произведение квадрата угловой скорости и радиуса вашего движения. Поскольку внешнее крыло летит по большему радиусу, чем внутреннее крыло, массы крыла будут пытаться выровнять самолет. Это требует отклонения элеронов в сторону.
В качестве примера рассмотрим автоматическую систему управления полетом (AFCS) самолета A7-E. A7-E - это легкий штурмовик времен Вьетнама, который использовался до тех пор, пока его не заменил F-18. Я подозреваю, что система, используемая для поддержания скоординированного полета, с тех пор не сильно изменилась.
AFCS представляет собой 3-осевой автопилот с дополнительным управлением. Он включает в себя автоматическую подстройку тангажа, мониторинг отказов с автоматическим отключением и предупреждением. Есть 8 режимов работы:
Для работы AFCS требовалась как электрическая, так и гидравлическая энергия.
Режим стабилизации рыскания обеспечивал скоординированные повороты с соединением элеронов и рулей направления и обеспечивал дифферент руля направления до 5 градусов в любом направлении. Скоординированный разворот был автоматическим, без участия пилота. Компьютер рыскания получил сигнал от бокового акселерометра, и движение педалей руля направления приостановило этот сигнал. Как отмечалось ранее, в воздухе вы держали ноги подальше от педалей. Пилот мог включать и выключать режим стабилизации по рысканию.
Я пошел в техническое обслуживание, чтобы прочитать журнал технического обслуживания самолета. У меня был запуск, и я был на пути к полетной палубе. Это из моей памяти более 30 лет назад, но, тем не менее, это довольно точно. Были розовые листы и желтые листы. Pink Slips были проблемами с техническим обслуживанием, из-за которых в какой-то момент был сбит самолет. Я бы прочитал их, чтобы получить общее представление о проблемах, повторяющихся и других. Желтые листочки гласили: «Эй, следите за этим. Мы не сбили самолет, но…»
Миссия включала необычное положение и полет на малой скорости, обычные для маневрирования в воздушном бою. Я просмотрел бортовой журнал и заметил, что на AFCS был желтый лист, и заявил, что система инициировала внезапные действия по управлению рулем направления в какой-то момент предыдущего полета. Он был желтым, потому что техническому обслуживанию не удалось воспроизвести проблему. Я не соединил точки, хотя вы могли бы.
Я не слишком много думал о желтом листе, потому что у меня никогда не было проблем с системой AFCS. Кроме того, он был автоматическим, поэтому я редко с ним взаимодействовал, за исключением нажатия переключателя, который его включал.
В собачьем бою я оказался на спине с нулевой скоростью полета на высоте около 20 000 футов. AFCS непреднамеренно скомандовал резким поворотом руля направления. Вылетевший самолет с рысканьем - это условия, необходимые для штопора.
И спину я сделал.
Стабилизация рыскания AFCS отлично подходит для того, чтобы позволить пилоту сосредоточиться на других задачах, а не смотреть на стрелку поворота, например, искать противника на своей 6. Однако всегда нужно помнить, что автоматические системы часто умнее наполовину.
То, сколько руля вам потребуется во время поворота, зависит от самолета. Пока мяч находится не в центре, на самолет действует боковая сила, потому что он движется не в том направлении, в котором он направлен, и есть боковая составляющая относительного ветра, действующего на фюзеляж. Некоторым самолетам потребуется немного руля направления на протяжении всего поворота; для других руль необходим, когда начинается поворот, но ввод руля можно ослабить до тех пор, пока вы не выйдете из поворота, когда вам может понадобиться немного противоположного руля.
Что касается центрирования педалей руля направления, я думаю, что педали на большинстве самолетов будут иметь тенденцию к центрированию из-за аэродинамических сил, действующих на руль направления. Когда дрон неподвижно стоит на земле, педали могут оставаться там, где их оставили. Многие самолеты используют педали руля направления для управления носовым колесом (которое обычно настроено на кастер), из-за чего ощущение педали несколько меняется в зависимости от того, находится ли самолет на земле или в воздухе, и от того, насколько быстро он рулит или летит.
Старый вопрос, но актуален для новых читателей. Это вопрос, который вы задаете тому, кто действительно летал на интересующем вас типе самолета. Общего правила нет из-за различий в конструкции крыла и хвостового оперения.
Самолету с высоким двугранным крылом потребуются значительные усилия руля направления и элеронов при повороте, но тип «боевой птицы» с низким крылом, предназначенный для полета правой стороной вверх, перевернутым, на боку и т. д., имеет гораздо меньше встроенных свойств «выравнивания». гораздо легче удерживать крен при перекатывании, отсюда и термин «крен и рывок» (лифт).
Руль направления обычно помогает координировать поворот, поскольку более быстрое внешнее крыло имеет большее сопротивление. Но снова в игру вступает дизайн. Вертикальное хвостовое оперение поможет вести самолет в поворот с дополнительным рулем направления или без него. Так что можно "скользнуть" самолетом, как это делают авиалайнеры.
Что касается рулей, "оставающихся в сдвинутом положении", поверьте мне, вы будете двигать их, если самолет будет делать не то, что вы хотите.
Так что руль, как и все элементы управления, есть, если он вам нужен. Как и квалифицированные инструкторы. Возьмите урок в своем типе, это будет стоить инвестиций.
ма
тихий летчик
тихий летчик
Энтони Х