Что такое стабилизатор на самолете?

Нагрузки оперения

Глубокое сваливание у самолётов с Т-образным оперением.

На органы оперения в полете действуют распределенные аэродинамические силы, величина и закон распределения которых задаются нормами прочности или определяются продувками. Массовыми инерционными силами оперения ввиду их малости обычно пренебрегают. Рассматривая работу элементов оперения при восприятии внешних нагрузок, по аналогии с крылом следует различать общую силовую работу агрегатов оперения как балок, в сечениях которых действуют перерезывающие силы, изгибающие и крутящие моменты, и работу местную от воздушной нагрузки, приходящейся на каждый участок обшивки с подкрепляющими ее элементами.

Видео

Комбинированные продольно-направленные стабилизаторы [ править ]

Бичкрафт Бонанза , наиболее распространенный пример конфигурации V- образный хвостового оперения

Основная статья: V-образный хвост

На некоторых самолетах горизонтальные и вертикальные стабилизаторы объединены в пару поверхностей, называемых V-образным хвостовым оперением . В этой компоновке два стабилизатора (киль и руль направления) установлены под углом 90–120 ° друг к другу [примечание 1], что дает большую горизонтальную площадь проецирования, чем вертикальную, как в большинстве обычных хвостовиков. Движущиеся рулевые поверхности называются рулевыми управлениями . [28] [примечание 2] Таким образом, V-образный хвостовик действует как стабилизатор рыскания и тангажа.

Хотя может показаться, что конфигурация V-образного хвоста может привести к значительному уменьшению смачиваемой области хвоста , она страдает от увеличения сложности управления и срабатывания [28], а также сложного и вредного аэродинамического взаимодействия между двумя поверхностями. [29] Это часто приводит к увеличению общей площади, что снижает или сводит на нет первоначальную выгоду. [28] Бичкрафт Бонанза самолета свет был первоначально разработан с V-образным хвостовым оперением.

Существуют и другие комбинированные макеты. MQ-1 Общий Atomics Хищник беспилотный летательный аппарат имеет перевернутую V-хвост . Поверхности хвостового оперения Lockheed XFV можно описать как V-образное оперение с поверхностями, проходящими через фюзеляж на противоположную сторону. У ЛирАвиа Лир Фанат был Y- образный хвост . Все спаренные оперения с двугранным углом оперения обеспечат сочетание продольной и направленной стабилизации.

Горизонтальная часть

Она отвечает за балансировку по вертикали, не позволяя машине то и дело «клевать носом», и состоит из двух главных деталей. Первая из них — неподвижная поверхность, которая, собственно, и представляет собой стабилизатор высоты самолета. На шарнире к этой части прикреплена вторая — руль, обеспечивающий управление.

При нормальной аэродинамической схеме горизонтальный стабилизатор располагается в хвосте. Однако встречаются также конструкции, когда он находится перед крылом или их и вовсе два — в передней части и сзади. Встречаются также так называемые схемы «бесхвостка» или «летающее крыло», вообще не имеющие горизонтального оперения.

Ссылки

  • Элементы управления NOTAR • Автопилот • АБСУ • Автомат перекоса • Аэродинамический тормоз • Боковая ручка • Вибросигнализатор штурвала • Демпфер рыскания • Крутка крыла • Руль высоты • Руль направления • Рулевой винт • Ручка управления самолётом • Сервокомпенсатор • Спойлер (интерцептор) • Спойлерон • Стопор рулей • Толкатель штурвальной колонки • Триммер • Флаперон • Фенестрон • ЦПГО • Штурвал • ЭДСУ • Элевоны • Электрогидравлический актуатор • Элероны
    Аэродинамика и механизация крыла ACTE • Адаптивное управляемое крыло • Активное аэроупругое крыло • Аэродинамический гребень • Бесхвостка • Вибрирующий предкрылок • Гребень крыла • Законцовка крыла • Закрылок • Закрылок Гоуджа • Закрылок со сдувом пограничного слоя • Кольцевое крыло • Крыло изменяемой стреловидности • Крыло обратной стреловидности • Наплыв крыла • Пластинчатый турбулизатор • Предкрылки • Утка • Щиток Крюгера
    Авионика и приборы ACAS • EFIS • EICAS • GPS • INS • TCAS • Авиагоризонт • БРЛС • Бортовая СЭС ЛА • Бортовой самописец • Вариометр • Высотомер • ИЛС • Индикатор отклонения курса • Компас • Корректор высоты • Командно-пилотажный прибор • Плановый навигационный прибор • Приборная доска • Приёмник воздушного давления • Радиовысотомер • Радиокомпас • Самолётный радиолокационный ответчик • Система воздушных сигналов • Система траекторного управления • Сигнальное табло • Система управления полётом • Стеклянная кабина • Указатель курса • Указатель поворота и скольжения • Указатель скорости
    Управление двигателем и топливная система FADEC • Автомат тяги • Воздушный винт • Кок • Кольцо Тауненда • Конус воздухозаборника • Обтекатель NACA • Несущий винт • ПАЗ • Пластинчатый отсекатель • Подвесной топливный бак • Рампа воздухозаборника • Реверс • РУД • Сверхзвуковой воздухозаборник • Топливный бак • Управление вектором тяги • Форсажная камера
    Шасси и системы торможения Автомат торможения • Гидравлический амортизатор • Демпфер шимми • Парашютно-тормозная установка • Тормозной гак
    Системы покидания Катапультируемое кресло • Спасательная капсула
    Прочие системы Аварийная авиационная турбина • Бомбодержатель • Бортовой туалет • Бортовой трап • ВСУ • Навигационные огни • Гидравлическая система • Бортовые огни • Противообледенительная система • Развлекательная система • Рампа • Речевой информатор • Статоскоп • Система аварийной подачи кислорода • Система кондиционирования • Система отбора воздуха • Система сигнализации пожара в авиации • Фотопулемёт

Форма и подвижность

Пожалуй, самым популярным в гражданской авиации сейчас является Т-образное оперение, при котором горизонтальная часть находится на конце киля. Впрочем, встречаются и некоторые другие.

Некоторое время использовалось V-образное оперение, в котором обе части одновременно выполняли сразу функции как горизонтальной, так и вертикальной части. Сложное управление и относительно небольшая эффективность не позволили этому варианту широко распространиться.

Кроме того, встречается разнесенное вертикальное оперение, при котором его части могут находиться по бокам от фюзеляжа и даже на крыльях.

Что же касается подвижности, обычно стабилизирующие поверхности жестко закреплены относительно корпуса. Тем не менее встречаются варианты, особенно когда дело касается горизонтального оперения.

Если поменять угол относительно продольной оси можно на земле, стабилизатор такого типа называется переставляемым. Если же управление стабилизатором самолета может происходить и в воздухе, он будет подвижным. Это характерно для тяжелых авиалайнеров, нуждающихся в дополнительной балансировке. Наконец, на сверхзвуковых машинах применяется подвижный стабилизатор самолета, выполняющий также роль руля высоты.

Стабилизатор

Современная схема самолета предусматривает множество деталей, необходимых для поддержания безопасного состояния авиалайнера и его пассажиров на всех этапах полета. И, пожалуй, главной из них является стабилизатор, расположенный в задней части конструкции. Он представляет собой, по сути, всего лишь планку, поэтому удивительно, как такая сравнительно небольшая деталь может вообще каким-либо образом влиять на движение огромного авиалайнера. Но он в самом деле очень важен — когда происходит поломка этой части, полет может закончиться весьма трагично. Например, согласно официальной версии, именно стабилизатор самолета стал причиной недавнего крушения пассажирского «Боинга» в Ростове-на-Дону. По мнению международных экспертов, рассогласованность в действиях пилотов и ошибка одного из них привели в действие одну из частей оперения, переведя стабилизатор в положение, характерное для пике. У экипажа уже просто не получилось ничего предпринять, чтобы не допустить столкновения. К счастью, самолетостроение не стоит на месте, и каждый следующий полет дает все меньше пространства для человеческого фактора.

Вертикальные стабилизаторы

Вертикальный стабилизатор обеспечивает направленную (или поворот вокруг вертикальной оси ) стабильность и обычно содержит неподвижный плавник и подвижный контроль руля направления шарнирно к его задней кромке. Реже шарнир отсутствует, а вся поверхность плавников повернута для обеспечения устойчивости и контроля.

Когда самолет встречает горизонтальный порыв ветра, устойчивость к рысканью заставляет его разворачиваться против ветра, а не в том же направлении.

Геометрия фюзеляжа, гондолы двигателей и вращающиеся винты влияют на поперечную статическую устойчивость и влияют на требуемый размер стабилизатора.

Не все самолеты имеют вертикальный стабилизатор. Вместо этого стреловидность и двугранность крыла могут обеспечить аналогичную степень путевой устойчивости, в то время как управление направлением часто осуществляется за счет увеличения сопротивления на той стороне самолета, к которой он должен быть повернут, либо в виде интерцепторов, либо в виде разделенных элеронов.

Бесхвостая направленная стабилизация и управление

Хотя использование вертикального стабилизатора является наиболее распространенным, можно получить курсовую устойчивость без дискретного вертикального стабилизатора. Это происходит, когда крыло отводится назад, и в некоторых случаях, как, например, на крыле Rogallo, часто используемом для дельтапланов , это означает, что плавник не нужен.

  • Стабилизация. Когда стреловидное крыло вращается по рысканью, стреловидность внешнего крыла уменьшается, что увеличивает сопротивление, в то время как стреловидность внутреннего крыла увеличивается, уменьшая сопротивление. Это изменение распределения сопротивления создает восстанавливающий момент.
  • Контроль. Способ контролировать рыскание — использовать дифференциальное воздушное торможение, чтобы напрямую влиять на сопротивление. Эта техника подходит для электронного управления полетом , как на летающем крыле Northrop Grumman B-2 .

Хвостовое оперение

Те, кто водит машину, отлично знают, как поехать в сторону: нужно лишь повернуть руль, вслед за которым будут двигаться и колеса. Но самолет — совсем другое дело, ведь в воздухе нет никаких дорог, и для управления нужны какие-то другие механизмы. Здесь в дело вступает чистая наука: на летящую машину действует большое количество различных сил, и те, что полезны, усиливаются, а остальные минимизируются, в результате чего достигается некий баланс.

Вероятно, почти каждый, кто видел в своей жизни авиалайнер, обращал внимание на сложную конструкцию в его хвостовой части — оперение. Именно эта сравнительно небольшая часть, как это ни странно, управляет всей этой гигантской машиной, заставляя ее не только поворачивать, но и набирать или сбрасывать высоту. Оно состоит из двух частей: вертикальной и горизонтальной, которые, в свою очередь, тоже делятся надвое. Руля тоже два: один служит, чтобы задавать направление движения, а другой — высоту. Кроме того, есть и часть, с помощью которой достигается продольная устойчивость авиалайнера.

Какой стабилизатор напряжения выбрать?

При выборе стабилизатора необходимо уделить особе внимание:

· количеству фаз. Для защиты сети 220 В используются однофазные стабилизаторы напряжения, для 380 В – трехфазные стабилизаторы напряжения. Если нет данных о количестве фаз, нужно осмотреть вводной кабель – 1 жила без учета нуля — сеть однофазная, 3 жилы – сеть трехфазная;

· мощности. Следует внимательно изучить и суммировать мощность потребителей. Мощность стабилизатора напряжения должна превосходить суммарную мощность всей подключаемой к нему техники;

· системе защиты. Продвинутые модели оснащаются защитой от высокочастотных и импульсных нагрузок, принудительным охлаждением, защитой от КЗ и перегрузки по току;

· рабочему диапазону входящих напряжений. Необходимо провести замеры сетевого напряжения 3 раза в течение суток. Для сети с напряжением не ниже 165 В подойдут приборы со стандартным диапазоном. Для менее стабильных – с расширенным.

Каждый вид стабилизаторов напряжения имеет специфические особенности, уточнить которые вы можете у консультантов нашей компании.

Привет студент

Конструкция основных частей оперения — стабилизатора и киля — обычно подобна. Одинаковы по конструкции также рули высоты и рули направления. На крупных самолетах стабилизаторы выполняются, как правило, разъемными. Киль может быть изготовлен за одно целое с фюзеляжем или в виде отдельной части. Каркас оперения современных самолетов, как правило, выполняется металлическим. Обшивка киля и стабилизатора обычно жесткая (дюралюминиевая). Рули самолетов малых дозвуковых скоростей обшиваются полотном, что уменьшает их вес и упрощает конструкцию. На самолетах больших скоростей обшивка рулей так же, как и каркас, металлическая.

Киль и стабилизатор.

На небольших самолетах киль и стабилизатор делают чаще всего двухлонжеронными. На тяжелых самолетах киль и стабилизатор обычно моноблочной конструкции с работающей обшивкой (рис. 59).

Основные элементы силового набора (лонжероны, стенки, стрингеры, нервюры) конструктивно выполняются так же, как у крыла, и выполняют те же функции, т. е. изгиб воспринимается поясами лонжеронов, стрингерами и частично обшивкой; поперечная сила воспринимается стенками лонжеронов; кручение — замкнутым контуром; обшивка — стенки лонжеронов. Стабилизатор и киль крепятся к фюзеляжу при помощи узлов на лонжеронах и шпангоутах. Для крепления (подвески) рулей стабилизатор и киль имеют специальные кронштейны с универсальными и одноосевыми шарнирами. На рис. 60 показан типовой узел подвески руля.

Рули и элероны (рули крена).

Рули и элероны, как правило, выполняются однолонжеронными с набором стрингеров и нервюр.

Для увеличения жесткости передней части руля иногда устанавливается стенка (вспомогательный лонжерон).

В современном самолетостроении используют три характерных типа рулей для самолетов с различной скоростью полета: руль с трубчатым лонжероном, руль с жестким носком и руль с жесткой обшивкой для самолетов больших скоростей. В руле любого типа набор нервюр собирает воздушную нагрузку с поверхности руля и передает ее на лонжерон и контур кручения, а также на жесткую заднюю кромку.

Теги