Controalele aeronavei și funcționarea acestora. Principalele părți ale aeronavei. Proiectarea aeronavei Suprafețele de control și comenzile aeronavei

Asta pentru distracție... Su-26

Acesta este un mic articol despre ceea ce toată lumea pare să fi văzut, dar nu toată lumea își imaginează.

Oricum, ce este un avion? Acesta este un avion conceput pentru a muta diverse bunuri și oameni prin aer. Definiția este primitivă, dar adevărată. Toate avioanele, indiferent cât de romantice par, sunt făcute să funcționeze. Și numai aviația sportivă există exclusiv în scopul zborului. Si ce zbor :-)!

Ce ajută aeronava să-și îndeplinească misiunea. Ce face un avion un avion. Să le numim pe cele principale: fuselaj, aripă, coadă, tren de aterizare.

Elemente structurale și controale

Separat, puteți evidenția în continuare centrala electrică, adică motoarele și elicele (dacă aeronava este elice). Primele patru elemente sunt de obicei combinate într-o singură unitate, numită planor în aviație. Este de remarcat faptul că toate cele de mai sus se referă la așa-numita schemă de aspect clasică. Într-adevăr, există mai multe dintre aceste scheme. În alte scheme, unele elemente pot să nu fie. Cu siguranță vom vorbi despre asta în alte articole, dar deocamdată vom acorda atenție celei mai simple și mai frecvente scheme clasice.

Fuzelaj. Aceasta este, ca să spunem așa, baza aeronavei. Acesta adună într-un fel toate celelalte elemente structurale ale aeronavei într-un singur întreg și este containerul de echipamente de aviație (avionică) și sarcina utilă... Sarcina utilă este, desigur, încărcătura sau pasagerii reale. În plus, combustibilul și armele (pentru aeronavele militare) sunt de obicei amplasate în fuzelaj.

Dar asta este pentru muncă... TU-154

aripă. De fapt, corpul principal de zbor :-). Constă din două părți, console, stânga și dreapta. Scopul principal este de a crea lift. Deși, în mod corect, voi spune că pe multe aeronave moderne, fuzelajul, care are o suprafață inferioară aplatizată (aceasta este aceeași forță de ridicare), îl poate ajuta în acest sens. Pe aripă se află comenzile pentru rotirea aeronavei în jurul axei sale longitudinale, adică controlul ruliului. Acestea sunt eleronoane, precum și organe cu spoilere de nume exotice. În același loc, pe aripă, se află așa-numitul. Acestea sunt clapete și șipci. Aceste elemente îmbunătățesc caracteristicile de decolare și aterizare ale aeronavei (lungimea decolare și rulare, viteze de decolare și aterizare). Pe multe avioane, combustibilul este, de asemenea, situat în aripă, iar armele pe aeronavele militare.

Ei bine, unde este fuzelajul?... Su-27

Unitatea de coadă. Nu mai puțin important element structural al aeronavei. Constă din două părți: chilă și stabilizator. Stabilizatorul, la rândul său, ca și aripa, este format din două console, stânga și dreapta. Scopul principal este stabilizarea zborului, adică ajută aeronava să mențină direcția de zbor și altitudinea pe care i-au fost date inițial, indiferent de influențele atmosferice. Chila stabilizează direcția, iar stabilizatorul stabilizează înălțimea. Ei bine, dacă echipajul care pilota linia dorește să schimbe cursul de zbor, atunci pentru aceasta există o cârmă pe chilă și să schimbe înălțimea stabilizatorului, respectiv liftul.

Asigurați-vă că vă conectați la subiectul meu preferat despre concepte. Este incorect să spui „coadă” atunci când te referi la chilă, așa cum se aude adesea în mediile non-aviație. Coada este, în general, un cuvânt specific și se referă la secțiunea de coadă a fuzelajului împreună cu penaj.

Există un astfel de șasiu... MIG-25

O altă parte importantă, un element al designului aeronavei (deși probabil că nu există neimportante :-)). Acesta este un dispozitiv de decolare și aterizare, dar pe un simplu tren de aterizare. Folosit pentru decolare, aterizare și rulare. Funcțiile sunt destul de serioase, pentru că fiecare aeronavă, după cum știți, este pur și simplu obligată „nu doar să decoleze bine, ci și să aterizeze cu succes” :-). Șasiul nu este doar o roată, ci un întreg complex de echipamente foarte serioase. Doar sistemul de curățare-eliberare merită ceva... Aici, de altfel, este prezent binecunoscutul ABS. A venit la mașinile noastre din aviație.

Și uneori un astfel de șasiu ... AN-225 "Mriya"

Am menționat și centrala electrică. Motoarele pot fi amplasate în interiorul fuselajului, sau în nacele speciale ale motorului sub aripă sau pe fuselaj. Acestea sunt opțiunile principale, dar există și cazuri speciale. De exemplu, motorul din rădăcina aripii, parțial îngropat în fuzelaj. Sună complicat, nu? Dar este interesant. În aviația modernă, în general, au apărut o mulțime de lucruri complicate. Unde, de exemplu, este fuselajul în forma sa cea mai pură pe un avion MIG-29 sau Su-27. Și nu există niciunul. Din punct de vedere tehnic, desigur, iese în evidență, dar exterior... Aripă solidă, motoare și habitaclu :-).

Ei bine, asta este probabil tot. Le-am enumerat pe cele principale. S-a dovedit uscat, dar nimic. Despre fiecare dintre aceste elemente vom vorbi pe viitor și acolo mă voi lămuri :-). La urma urmei, varietatea machetelor, modelelor și compoziției echipamentelor este foarte mare. Acestea sunt diverse scheme generale și diferite dispoziții ale unității de coadă, aripii, diferite modele și aranjamente ale șasiului, motoarelor, nacelelor motorului etc. Din toată această diversitate, se obțin o mulțime de toate tipurile de aeronave, atât unice prin capacitățile lor și nebunește de frumoase, cât și masive, dar totuși frumoase și atractive.

Până:-). Ne vedem data viitoare…

P.S. Cum m-am despărțit, nu?! Ei bine, la fel ca o femeie :-)...

Pozele se pot face clic.

Controlul aeronavelor este o artă care necesită concentrare constantă, atenție și calm. Doar câteva minute de distragere a atenției sunt suficiente pentru ca avionul să intre într-o situație dificilă, din care nu este întotdeauna posibil să ieși. Și cu atât mai mult, managementul acestuia poate fi de încredere doar de piloții cu documentele corespunzătoare.

Cum să zbori cu o aeronavă și cine controlează aeronava - un pilot sau un aviator? De fapt, cea mai mare parte a zborului este controlată de computerul de bord sau de pilotul automat, așa cum se mai numește. trebuie să monitorizați citirile senzorilor. Dacă ceva nu merge bine, trebuie să intervină imediat.

Primul lucru pe care piloții îl fac înainte de îmbarcare este inspectați căptușeala. Cu siguranță, verificat de mecanici, dar repetați întotdeauna procedura pentru a evita un posibil accident. Există vreo deteriorare sau chiar mici zgârieturi. O atenție deosebită trebuie acordată motoarelor. Păsările pot ajunge acolo din întâmplare.

Verificarea unei aeronave înainte de decolare este una dintre sarcinile unui pilot.

Când intri în cabină inspectați toate dispozitivele care sunt în fața ta.

Verificați cârma și flapsurile- ar trebui să se miște fără probleme. Nu uitați și de rezervoarele de ulei. Este necesar să se verifice dacă nivelul lor coincide cu nivelul permis. De asemenea, trebuie să completați documente privind distribuirea mărfurilor la bord. Nu permiteți supraîncărcarea.

Un alt detaliu important este că există o diferență importantă când vine vorba de controlul aeronavelor. Boeing-urile au volan, în timp ce în Airbus-uri sunt înlocuite Sidesticks (Sight Stick). Acesta este stick-ul de control al aeronavei. Ele vă permit să controlați aeronava în aer - pentru a seta mișcarea înainte, la dreapta sau la stânga. Acesta este răspunsul la întrebarea: „Cum se numește volanul unui avion?”

Cabina de pilotaj a unui Boeing.

De asemenea, trebuie verificate dacă se mișcă ușor, dar în același timp viguros.

Decolare

Aceasta este una dintre cele mai importante componente ale oricărui zbor.. După cum știți, cele mai multe accidente au loc în timpul sau aterizării.

Pentru inceput, pilotul introduce toate informațiile despre punctul de plecare în computerul de bord. Acestea sunt codul aeroportului, longitudinea și latitudinea, numărul benzii și sistemul de ieșire, vântul, combustibilul etc. Boeing, de exemplu, are două astfel de computere și fac parte din așa-numitul Flight Manager System.

Următorul pas este verificarea cockpitului. când copilotul citește Lista de verificare înainte de zbor(Aceasta este o listă a acelor comenzi care trebuie verificate înainte de decolare). El citeste exclusiv în engleză, deoarece toate comenzile aeronavei de pe panouri sunt indicate în cuvinte englezești.

sistem aerian.

în care, se verifică întregul sistem de suprafață(Aceștia sunt toți acei senzori și instrumente care se află deasupra capetelor piloților). Există un sistem de aer condiționat în cabină, sisteme de incendiu, sisteme de combustibil, sisteme de control al temperaturii în cabină și multe, multe altele. Principiul aici este cu cât anumite sisteme sunt mai departe de pilot, cu atât sunt mai puțin importante.

Unele dintre ele diferă în culori − Există gri închis și gri deschis. Acest lucru se face astfel încât, în caz de incendiu și, ca urmare, de fum în cockpit, pilotul să le poată distinge printr-o mască de oxigen.

Pilotul pornește motoarele, informând tehnicianul despre asta. Setează viteza pe panoul Unității de control al zborului (este situat direct în fața piloților. Există comenzi de viteză, altitudine și direcție).

Apoi trebuie să eliberați clapetele și să rulați pe pistă. După ce primiți permisiunea de la controlerul decolare pentru decolare, aduceți motoarele la aproximativ 40% din puterea lor. După aceea, ne despărțim de bandă, scoatem șasiul și în același timp luăm viteză. Clapele sunt complet retractabile. Ultimul lucru de făcut este să porniți pilotul automat.

Zbor

De fapt, în timpul zborului propriu-zis, piloții trebuie doar să controleze aeronava. Este controlat de un pilot automat. Doar în cazuri de urgență, pilotul automat este dezactivat în timpul zborului, iar pilotul însuși reglează zborul. La Airbus-uri, butonul de dezactivare a pilotului automat este situat pe Sidestick și este vopsit special în roșu aprins.

Cabina unui Airbus.

Trebuie să verificați din când în când și Sistemul Overhead. Acolo operează „principiul cabinei întunecate”. Cu alte cuvinte, toți senzorii și sistemele trebuie să fie verzi, albi sau albaștri. Ei doar își anunță munca. Dacă vreuna dintre ele dobândește galben, înseamnă defecțiune a sistemului. Roșu poate însemna foc.

Dacă vorbim despre Boeing, atunci acolo este instalat un volan care trebuie controlat lin, dar energic. Piloții cu experiență notează că cei care tocmai învață să devină pilot încearcă de obicei să-i zvâcnească brusc. Sau pur și simplu se agață de el. Nu este corect. Mișcări moi și dure- deci trebuie sa mutati volanul.

Pe Airbus-uri, Sidestick-ul trebuie, de asemenea, controlat calm și nu sacadat.. Piloții înșiși notează că atunci când controlează aeronava cu ajutorul Sidestick-ului, nu se simte niciun feedback. Adică, întorcând avionul într-o direcție sau alta, nu o vei simți. Pe când la cârmă se simte fiecare mișcare.

Dacă apar probleme, fie că este o defecțiune a unuia dintre motoare sau un incendiu, computerul însuși arată unde și ce este greșit. Afișajul arată ce butoane trebuie apăsate în acest caz. Doar în cazul în care, există și un manual de utilizare a aeronavei în cabina de pilotaj. Tot ce trebuie făcut este scris acolo, în orice situație non-standard.

De asemenea, în timpul zborului Pilotul comandant (comandantul aeronavei) și copilotul trebuie să se supravegheze reciproc. Dacă unul greșește, celălalt va corecta. Sunt doar două, așa că trebuie să-și coordoneze reciproc acțiunile.

Videoclipul „Cum să zbori cu un avion” este prezentat chiar mai jos.

Aterizare

Aterizare toate informațiile necesare sunt introduse din nou în computerul de bord- codul aeroportului de sosire etc., astfel încât el însuși să își poată construi deja o traiectorie de-a lungul căreia va coborî.

Doar în timpul decolării și aterizării pilotul oprește pilotul automat.

Trebuie să setați altitudinea și să apăsați pe modul de schimbare a nivelului. Se stabilește și cursul, iar treptat apare o scădere.

Există deja o tranziție către calea de alunecare(aceasta este traiectoria coborârii aeronavei) și aterizarea propriu-zisă. În același timp, gazul scăzut și marșarierul sunt pornite.

Desigur, aceasta este o versiune simplificată a setului de acțiuni pe care piloții le efectuează atunci când reglementează acțiunile aeronavei, dar acestea sunt principalele.

RSE „Centrul de aviație de stat”

"Sunt de acord"

Director General RGP

„Centrul de aviație de stat”

______________ F. Sandybaev

„______” ____________ 2011

DEZVOLTARE METODOLOGICĂ

susținând o prelegere despre o disciplină academică

MANUAL DE ZBOR

TEMA #1.

Proiectat de: Butenbaev B.S.

ASTANA 2011

Subiectul #1

Date generale ale aeronavei TL-2000

Descrierea aeronavei

1.2.1 Corpul aeronavei

aeronava usoara TL-2000- o aeronavă cu două locuri, cu aripă joasă, din materiale compozite, cu lift.

Fuzelajul este realizat din plastic multistrat, pe alocuri din plastic cu trei straturi, are o secțiune ovală pentru a obține raportul optim de rigiditate, greutate și rezistență aerodinamică. Fuzelajul include un rezervor de combustibil încorporat, scaune și o bază de consolă.

Șasiul are trei roți și este echipat cu frâne cu disc hidraulice. Pe roțile trenului principal de aterizare, frânele sunt montate pe un arc din plastic multistrat. Manevrele se execută folosind roata trenului de aterizare din față.

Controlul frânelor cu piciorul se realizează din cabina de pilotaj, controlul frânei fiecărei roți este separat.

Roata poate fi echipata cu carcase aerodinamice.

Fotoliile din cockpit sunt instalate unul lângă celălalt. Cabina este acoperită cu un baldachin care poate fi transparent sau în tonuri mai închise pentru o vizibilitate excelentă. Capota de cabină se fixează în trei puncte cu ajutorul încuietorilor. Ventilația forțată în partea superioară este controlată de pe scaunul pilotului, în plus, ventilația poate fi echipată cu geamuri sub presiune sau ferestre cu flux de aer lateral.

Controlul de zbor al aeronavei este împerecheat și organizat conform schemei clasice. Controlul liftului se realizează cu ajutorul tracțiunii, controlul cârmei se realizează prin cabluri. Eleroanele și flapsurile sunt controlate de tije.

Se folosește o aripă dreptunghiulară. Aripa este realizată complet din materiale compozite, spatele principale și auxiliare sunt din fibră de sticlă. Husa de praf are o structură cu trei straturi. Clapele asigură instalarea în două poziții.

Liftul este, de asemenea, realizat din materiale compozite. Liftul include o tablă care echilibrează aeronava în direcția longitudinală. Conceptul de lift asigură o rezistență aerodinamică scăzută a aeronavei. Fuzelajul este fabricat de TL Ultralight.

Sistem de alimentare

Sistemul de combustibil este reprezentat de un rezervor de combustibil integrat din materiale compozite ca parte a fuzelajului. Sistemul de combustibil este echipat cu un indicator de combustibil, sistem de distribuție, supapă de închidere, filtru și pompă mecanică de combustibil. Toate elementele sunt utilizate pe motoarele de tip 912 și 921S. Motorul 914 Turbo este echipat cu un sistem electric de alimentare cu combustibil.

Rezervorul de combustibil este echipat cu un capac blocabil montat pe dreapta, in fata fuselajului. Sistemul de alimentare este, de asemenea, produs de TL Ultralight.

Elice de aer

Este posibilă utilizarea unei elice cu pas fix sau variabil. Descrierea elicei este inclusă în livrarea aeronavei și este indicată în instrucțiunile de asamblare și întreținere a elicei.

Motor

Cele mai utilizate motoare sunt Rotax 912, 912S și 914, care oferă caracteristici dinamice și de zbor excelente ale aeronavei. Motoarele de tip Rotax 912, 912S și 914 sunt motoare în patru timpi, cu patru cilindri. Chiulasa este racita cu lichid de racire, cilindrii sunt raciti cu aer.

Motorul este echipat cu o cutie de viteze cu doua carburatoare. Informații detaliate sunt furnizate în instrucțiunile de utilizare a motorului.

Controalele aeronavei și funcționarea acestora

Comandă cu piciorul:

Când pedala stângă este apăsată, aeronava se întoarce spre stânga în timp ce se află la sol sau în aer; apăsarea pedalei drepte întoarce aeronava spre dreapta în timp ce se află la sol sau în aer.

Control manual:

Când pilotul deplasează stick-ul de comandă spre el însuși, aeronava câștigă altitudine, când stick-ul de control este îndepărtat de el, aeronava coboară.

Frânare:

Roțile trenului principal de aterizare sunt echipate cu frâne. Când apăsați partea superioară a pedalei stângi, roata din stânga este frânată; când apăsați partea superioară a pedalei drepte, roata dreaptă este frânată. Când apăsați simultan ambele părți superioare ale pedalelor, ambele roți ale trenului principal de aterizare sunt frânate.

Clapete:

Prin apăsarea butonului de pe maneta de mână instalată între scaune. și ridicând această pârghie în sus, clapetele sunt mutate în a doua poziție extinsă. Când apăsați această pârghie în timp ce apăsați butonul, clapetele sunt retractate.

Balansare:

Maneta de echilibrare in pozitia inainte corespunde echilibrarii "puternic inainte", pozitia din spate corespunde pozitiei "puternic inapoi". Poziția de mijloc corespunde trimului pentru zborul în rută.

Fâșia Gaza:

Sectorul de gaz în poziția înainte corespunde poziției de accelerație maximă. Sectorul de gaz în poziția din spate corespunde lucrării pe un gaz mic.

1.4 Determinarea centrului de greutate, a valorilor admisibile și măsurate

1.3 Dispunerea aeronavei Figurile arată toate dimensiunile. Comentariile privind aspectul sunt indicate în clauza 1.4

Material

Index

Schimbare

Data

Semnătură

Semifabricat

Aprobare ISO 8015

Acuratețe ISO 2768

Proiecta

Scară

Cantitate, buc.

Greutate

Pentru desen resp.

ing. M. Ivanov

Aprobat

A stabilit

Specificație

Control

T. Svoboda

Data

21.3.2001

Desenul anterior

Nume TL-2000 STING

Numărul desenului STING-D-1

Foaie

Tren de aterizare a aeronavei

Trenul de aterizare al aeronavei este conceput pentru a asigura parcarea și deplasarea aeronavei pe suprafața aerodromului. Elementele principale ale șasiului sunt: un amortizor, roți, bare și încuietori care fixează rack. Amortizoarele absorb energia impactului în timpul aterizării aeronavei și atunci când se deplasează pe sol. Roțile trenului principal de aterizare al aeronavei sunt echipate cu frâne cu disc, care asigură frânarea aeronavei în timpul rulării și rularea la sol. Există, de asemenea, o mașină de derapare pe majoritatea aeronavelor moderne. Cele mai răspândite în prezent sunt șasiul cu suport frontal.

Sistemele de control aeronavelor sunt împărțite în de bază și suplimentare.

Principalele includ sisteme de control pentru elevator, cârmă și elerone, care constau în pârghii de comandă și cablaje care le conectează la cârme.

Controlul liftului este efectuat de coloana de direcție, devierea acesteia înainte - înapoi, controlul eleronului - prin devierea volanului coloanei de comandă spre stânga - dreapta, controlul cârmei - prin pedale.

Proiectarea sistemului de control prevede corespondența abaterii pârghiilor de comandă și schimbarea direcției de zbor cu reflexele umane naturale. De exemplu, pedala dreaptă se abate de la ea însăși - cârma se abate la dreapta și aeronava face o întoarcere la dreapta, când coloana de control este trasă înapoi (în spate), liftul deviază în sus și aeronava intră în urcare. Când jugul este rotit la stânga, eleronul stâng se deviază în sus, iar eleronul drept în jos, iar aeronava intră pe malul stâng. Pentru a îmbunătăți siguranța zborului, controlul este duplicat, adică pârghiile de comandă sunt disponibile comandantului aeronavei și copilotului. Cablarea sistemelor de control poate fi flexibilă, rigidă, mixtă. Cablajul flexibil este realizat din cabluri subțiri de oțel (diametru 6 ... 8 mm), cablajul rigid este un sistem de tije tubulare și balansoare, cablarea mixtă include atât cabluri, cât și tije tubulare.

Când zboară cu viteză mare, eforturile asupra pârghiilor de comandă cresc și pot depăși capacitățile fizice ale unei persoane. Pentru a elimina sarcina de pe pârghiile de comandă, în circuitul sistemului de control sunt incluse amplificatoare (electrice sau hidraulice), care se numesc boosters. În aceste cazuri, pilotul controlează amplificatoarele cu puțin efort, iar amplificatoarele, la rândul lor, acţionează comenzile.

Un pilot automat (pilot automat) este inclus în sistemele de control ale aeronavelor de transport, care este utilizat la discreția echipajului. Pilotul automat oferă control și zbor pe o traiectorie dată.

Sistemele suplimentare includ sisteme de control pentru mecanizarea aripilor, trenul de aterizare, motoare, trimurile cârmei etc.

Pentru controlul mijloacelor de mecanizare a aripii (clapete, flaps, lamele etc.) și a trenului de aterizare, puterea fizică a echipajului nu este suficientă. Prin urmare, sursele externe de energie sunt incluse în sistemele de control: electrice, hidraulice, pneumatice. Alegerea sursei de alimentare depinde de cerințele specifice ale sistemelor. Sursele de energie conectate la consumatori constituie sistemele corespunzătoare (hidraulice, electrice, pneumatice etc.).

Sistem hidraulic este un set de mecanisme și dispozitive conectate prin conducte și este conceput pentru a transfera energie pe o distanță folosind un lichid. Sistemele hidraulice sunt utilizate pentru retragerea și extinderea trenului de aterizare, pentru rotirea roților trenului de aterizare față, pentru controlul echipamentelor de mecanizare etc.

Presiunea de lucru în sistemul hidraulic este creată de pompele hidraulice instalate pe motoare și atinge 20.000 kPa sau mai mult.

Pentru a crește intensitatea energiei, în sistem sunt instalați acumulatori hidraulici, iar pentru a reduce amploarea pulsațiilor de presiune care apar în timpul funcționării pompelor, sunt instalate amortizoare de pulsații. Acest lucru este deosebit de important la retragerea trenului de aterizare și la decolare cu un motor defect, deoarece în acest caz timpul de retragere a trenului scade și, în consecință, rezistența scade. Ca urmare, rata verticală de urcare crește, ceea ce asigură siguranța zborului cu un motor defect.

Funcționarea sistemului hidraulic în zbor este după cum urmează. Fluidul de lucru din rezervor prin conducta de aspirație intră în pompe, din care, sub presiune de funcționare, curge către filtrul fin, iar din acesta către robinetele de consum. În acest caz, acumulatorii hidraulici și amortizoarele de pulsații sunt încărcate.

Când robinetul corespunzător al consumatorului este pornit (de exemplu, curățarea trenului de aterizare), lichidul este furnizat în cavitatea de lucru a cilindrilor hidraulici ai trenului de aterizare, iar din cavitățile opuse lichidul este împins de un piston de-a lungul liniei de scurgere în tancul. Ca urmare a mișcării tijei cilindrului hidraulic, șasiul este retras.

Pneumatic sistemele sunt similare cu sistemele hidraulice, doar gazul (azot, aer) este folosit ca fluid de lucru.

Sistemele de control a aeronavei sunt împărțite în principale și auxiliare. Se obișnuiește să se facă referire la principalele sisteme de control pentru elevator, cârmă și elerone (cârme crep). Comandă auxiliară - controlul motoarelor, trimurilor cârmei, mijloacelor de mecanizare a aripilor, trenului de aterizare, frânelor etc.

Oricare dintre sistemele principale de control constă în pârghii de comandă și cabluri care conectează aceste pârghii la cârme. Pârghiile de comandă sunt deviate de picioarele și brațele pilotului. Cu ajutorul coloanei de comandă sau stick-ului de comandă, deplasat cu mâna, pilotul controlează liftul și eleroanele. Cârma este controlată de pedale.

Proiectarea controlului prevede că abaterea pârghiilor de comandă și, în consecință, schimbarea poziției aeronavei în spațiu, corespunde reflexelor naturale ale unei persoane.

De exemplu, mișcarea înainte a piciorului drept care acționează pe pedală face ca cârma și aeronava să devieze spre dreapta, deplasarea coloanei de control înainte de tine face ca aeronava să scadă și să mărească viteza aerului etc.

Pentru a facilita pilotarea și pentru a crește siguranța zborului în timpul zborului de lungă durată, controlul majorității aeronavelor civile și, mai ales, al celor multimotor, este dublat. În acest caz, sistemul de pârghie de comandă este realizat dublu - două perechi de pedale, două coloane de direcție sau mânere, care sunt interconectate astfel încât abaterea pârghiei primului pilot provoacă aceeași abatere a pârghiilor copilotului.

Sistemul de control al aeronavelor destinate zborurilor lungi este echipat cu pilot automat, care facilitează pilotarea prin menținerea automată a modului de zbor specificat. Pentru a reduce sarcinile care acționează asupra pârghiilor de comandă în timpul devierii cârmelor aeronavelor moderne grele și de mare viteză, în sistemul de control sunt incluse mecanisme hidraulice sau electrice, numite amplificatoare (boosters). În acest caz, pilotul controlează booster-urile, care la rândul lor deviază cârmele.

Controlul aeronavelor care zboară la altitudini mari și într-o atmosferă foarte rarefiată, precum și al vehiculelor verticale de decolare și aterizare, atunci când forțele aerodinamice care acționează asupra aeronavei sunt neglijabile și cârmele aerodinamice convenționale sunt ineficiente, se realizează cu ajutorul cârmelor cu reacție sau cu gaz, deflectoare si motoare deviante .

Cârmele cu jet sunt duze cu jet cărora li se alimentează aer comprimat din cilindri speciali sau de la compresoare de motor. Forțele de control în acest caz sunt forțele reactive care apar în fiecare duză atunci când aerul comprimat curge din ea.

Cârmele cu gaz au forma unei cârme aerodinamice convenționale instalate într-un jet de gaze care curge dintr-o duză a motorului cu reacție. Viteza mare a fluxului de gaze face posibilă obținerea de forțe semnificative cu o suprafață relativ mică a cârmei. Deoarece cârmele sunt spălate de gaze care au o temperatură ridicată, grafitul sau ceramica pot servi ca material pentru fabricarea lor. Deflectorul este un dispozitiv care deviază un jet de gaze. Schimbarea direcției de tracțiune a motorului prin rotirea întregului sistem de propulsie necesită dispozitive voluminoase și complexe, cu greutate și inerție mare. Acționarea dispozitivelor de direcție enumerate mai sus poate fi hidraulică, electrică și pneumatică.

Proiectarea elementelor sistemului de control

Comenzi de comandă. Liftul și eleronoanele sunt controlate folosind stick-ul de comandă sau coloana de direcție. Mânerul (Fig. 64) este

un braț vertical inegal situat în fața pilotului și având două grade de libertate, adică capabil să se rotească în jurul a două axe reciproc perpendiculare. Când stick-ul este deplasat înainte și înapoi, lifturile sunt deviate, când stick-ul este deplasat la stânga și la dreapta (rotire în jurul axei a - a), eleroanele sunt deviate. Independenţa acţiunii liftului şi eleronanelor se realizează prin plasarea balamalei O pe axa a - a.

La aeronavele grele, datorită suprafeței mari a lifturilor și eleronanelor, sarcinile necesare pentru a devia cârmele cresc. În acest caz, este mai convenabil să controlați aeronava folosind coloana de direcție, care, de regulă, este dublă. Pe fig. 65 prezintă coloana de control a aeronavei. În avion există două astfel de coloane: una este controlată de comandantul navei, cealaltă este copilotul. Fiecare coloană este formată dintr-un tub din duraluminiu, un cap de volan și un ansamblu inferior - un suport pentru coloana de direcție, la capetele căruia sunt încorporați rulmenți cu bile. În partea de jos a coloanei se află o pârghie de care sunt atașate tijele de comandă a liftului.

Tijele de control al eleronului sunt conectate la balansoare montate pe suporturi. Pe fiecare volan există butoane pentru controlul stației radio de comunicații, pornirea și oprirea pilotului automat și un comutator de apăsare pentru controlul liftului.

Pentru a controla cârma, sunt proiectate pedale, care sunt de două tipuri: deplasarea în plan orizontal și deplasarea în plan vertical. Când se deplasează orizontal, pedalele se deplasează de-a lungul ghidajelor drepte sau pe un paralelogram articulat asamblat din țevi de oțel cu pereți subțiri.

Paralelogramul asigură deplasarea în linie dreaptă a pedalelor fără a le roti, ceea ce este necesar pentru o poziție confortabilă și fără oboseală a piciorului pilotului.

Pedalele care se deplasează în plan vertical au o suspensie superioară sau inferioară. Poziția pedalelor poate fi ajustată pentru a se potrivi înălțimii pilotului. Pe fig. 66 prezintă un panou de comandă cu piciorul, care este format din trei obraji 1, între care pedalele 4 sunt suspendate pe tije 2 conectate la o țeavă 8. Fiecare pedală cu un deget special 6 care trece în interiorul axei pedalei este conectată la un balansoar sector 5. Partea superioară a balansoarelor de sector este conectată prin tijele 9 și 10 este conectată la pârghiile țevii orizontale 7. Pârghia 11 este fixată pe țeavă, la care este conectată tija 12, mergând către cârmă. Când, de exemplu, pedala stângă (de la pilot) este apăsată, se va întoarce balansoarul de sector 5 care, prin tija 9, va face ca conducta 7 să se rotească în sens invers acelor de ceasornic. Această mișcare, la rândul său, prin tija 10 va face ca balansoarul sectorial al pedalei drepte să se rotească în direcția opusă, adică înapoi la pilot. Degetele servesc la reglarea pedalelor in functie de inaltimea pilotului. Reglarea se efectuează după cum urmează: pilotul apasă pârghia de blocare 3 în lateral și astfel decuplează degetul 6 din sectorul 5. Un arc (neprezentat în figură) întoarce pedala spre pilot.

Cablajul de control, așa cum sa menționat deja, poate fi flexibil (Fig. 67, a), rigid (Fig. 67, b) sau mixt.

Cablajul de control flexibil este realizat din cabluri subțiri de oțel, al căror diametru este selectat în funcție de sarcina curentă și nu depășește 8 mm. Deoarece cablurile pot funcționa numai în tensiune, controlul cârmelor în acest caz se realizează conform unui circuit cu două fire. Secțiuni separate ale cablurilor sunt conectate cu ajutorul tenditorului. Cablul este atașat de tenditori și sectoare prin intermediul unor degetare și fitinguri de presare (Fig. 68). Pentru a reduce căderea cablului în secțiuni drepte, se folosesc de obicei ghidaje de textolit; rolele cu rulmenți cu bile sunt instalate la coturile cablurilor.

Cablajul rigid este un sistem de tije rigide și balansoare. Scaunele balansoare sunt suporturi intermediare de cablare care sunt necesare pentru împărțirea tijelor în secțiuni relativ scurte. Cu cât tija este mai scurtă, cu atât poate dura mai multă forță de compresie. Pe de altă parte, cu cât tijele au mai mulți conectori, cu atât greutatea cablajului este mai mare.

Tijele au sectiune tubulara, sunt din duraluminiu si mai rar din otel. Legarea tijelor între ele, precum și a balansoarelor, se realizează prin vârfuri cu una sau două urechi, în care sunt montați rulmenți cu bile, care permit nealinierea între axele tijelor. Urechile individuale sunt filetate pentru o posibilă reglare a lungimii firului. Pentru a îmbunătăți fiabilitatea controlului, fiecare tijă este uneori făcută din două țevi introduse una în cealaltă. Conducta principală este cea exterioară, dar fiecare conductă individual poate absorbi pe deplin întreaga sarcină de proiectare atribuită acestei forțe.

Sisteme de control a amplificatoarelor

Pe măsură ce vitezele, dimensiunile și greutățile aeronavelor cresc, crește tensiunile pe suprafețele de control. Aceste eforturi sunt însă limitate de capacitățile fizice ale pilotului și nu trebuie să depășească anumite valori, deoarece pot provoca oboseală în timpul unui zbor lung în condiții meteorologice nefavorabile. În plus, cu eforturi mari asupra comenzilor (pârghiile de comandă), pilotul nu poate acționa suficient de rapid, ceea ce înrăutățește manevrabilitatea aeronavei. S-a stabilit că o compensare aerodinamică puternică și, în consecință, controlul manual, adică controlul unei aeronave fără amplificatoare, sunt posibile numai la viteze de zbor corespunzătoare unui număr M de cel mult 0,9.

Refuzul de a folosi fluxul de aer pentru a reduce sarcina asupra comenzilor pilotului (pârghii de comandă) a necesitat instalarea unei surse suficient de puternice de energie auxiliară pe aeronavă. În cele mai multe cazuri, o astfel de sursă este sistemul hidraulic al aeronavei, adaptat să alimenteze booster-urile (boosterele hidraulice) incluse în sistemul de control al aeronavei.

Odată cu apariția controlului cu amplificatoare hidraulice, dificultățile asociate cu compensarea aerodinamică a cârmelor au dispărut. Dezvoltarea sistemului cu amplificatoare hidraulice nu necesită aproape deloc teste de zbor și se realizează în întregime pe standuri la sol, ceea ce economisește mult timp și bani. Utilizarea piloților automati este mult simplificată, deoarece dacă în sistem există amplificatoare hidraulice, puterea mecanismelor de direcție poate fi redusă.

Unele modele de propulsoare hidraulice fac posibilă reducerea și chiar eliminarea completă a echilibrării greutății cârmelor. Cu toate acestea, utilizarea amplificatoarelor face proiectarea aeronavei mai grea.

În prezent, se folosesc două tipuri de amplificatoare hidraulice: ireversibile și reversibile. Astfel de amplificatoare sunt numite ireversibile, în care întreaga sarcină aplicată legăturii de ieșire (de exemplu, momentul balamalei al volanului) este depășită de unitatea de putere și nu este transferată la stick-ul de comandă. Pentru a crea un „sentiment” de control asupra mânerului, mânerul este încărcat artificial folosind dispozitive speciale. Cele mai simple dintre ele sunt arcurile cu o dependență liniară a forței de deformarea mânerului. Cu toate acestea, astfel de dispozitive îi satisfac rar pe piloți, deoarece aceștia, prin aplicarea aceleiași forțe asupra comenzilor atât la viteze minime, cât și la cele maxime de zbor, pot provoca cu ușurință o supraîncărcare periculoasă a aeronavei în timpul unei manevre.

Distribuția predominantă au primit automatele de sarcină, care creează o forță în funcție de mărimea presiunii dinamice și de unghiul de abatere al suprafeței de control. Aceste încărcătoare, precum și unele încărcătoare speciale, în combinație cu amplificatoare ireversibile, vă permit să alegeți cele mai bune caracteristici de manipulare pentru orice aeronavă.

Sistemele ireversibile sunt utilizate în principal pentru sarcini mari asupra comenzilor și în cazurile în care nu este necesară crearea unei senzații de încărcare la ieșire pe mâner, cum ar fi, de exemplu, în cazul controlului roții din față a unui avion.

La unele aeronave, în special la cele ușoare, s-au răspândit sistemele de control reversibile, în care o parte cunoscută a sarcinilor aerodinamice care acționează asupra cârmelor este transferată la stick-ul de comandă. Acest control cu sensibilitate proporțională pe stick reduce posibilitatea supraîncărcării structurii cu diferite evoluții ale aeronavei. În plus, se asigură că cârmele libere revin în poziția neutră fără dispozitive de centrare și intervenție pilot, ceea ce este de mare importanță pentru menținerea stabilității aeronavei.

În mod obișnuit, la aeronavele cu reacție echipate cu un sistem de amplificare reversibil, gradientul natural al efortului pe stick-urile de control se obține numai în partea de mijloc a intervalului de viteză: la viteze mari, controlul se simte „greu”, iar la viteze mici - " ușoară". Acest dezavantaj este eliminat de dispozitivul de încărcare.

Sarcina din momentul balamalei poate fi transferată la mâner fie utilizând cinematica adecvată a sistemului de pârghie de feedback, fie hidraulic.

Pe fig. 71, a prezintă una dintre schemele unui servomotor hidraulic ireversibil cu un motor (cilindru) cu mișcare rectilinie. Mișcarea butonului de comandă 1 determină mișcarea tijei 2, care, prin pârghia 3, care se rotește față de punctul a, va deplasa bobina 4, care blochează căile de alimentare și de scurgere a lichidului, spre devierea de mânerul 1. Ca urmare, lichidul sub presiune va intra în cavitatea corespunzătoare a cilindrului 6, își va mișca pistonul 7 și va devia suprafața de direcție 8. Bobina deplasată deschide și canale pentru scurgerea fluidului din cavitatea nefuncțională a cilindrul 6. Dacă mișcarea mânerului 1 este oprită, atunci punctul c va deveni staționar și pistonul în mișcare 7 prin pârghia 3 va spune bobinei 4 să se miște opus celui pe care l-a primit la devierea mânerului 1.

Ca urmare, cantitatea de fluid care intră în cilindru va scădea până când alimentarea cu ulei se oprește în poziția de mijloc a bobinei 4 și viteza pistonului devine egală cu zero. Când bobina este deplasată în direcția opusă, mișcarea tuturor elementelor dispozitivului de control va avea loc în direcția opusă.

Opritoarele mecanice 5, care limitează deformarea maximă a bobinei, reduc eroarea maximă care poate fi introdusă în sistem. Dacă pilotul încearcă, după ce este selectat acest joc liber, să miște maneta cu o viteză care depășește viteza maximă a tijei, atunci forța dezvoltată de mâner se adaugă la forța de presiune a fluidului.

Pe fig. 71, b prezintă o diagramă a unui sistem reversibil de control al cârmei de aeronavă cu încărcare hidraulică a manetei de comandă. Încărcarea hidraulică a mânerului de comandă se realizează cu ajutorul cilindrului de sarcină a, al cărui piston acționează asupra mânerului prin mecanismul de feedback. Cavitățile cilindrului de încărcare sunt conectate la cavitățile corespunzătoare ale cilindrului principal de putere: valoarea sarcinii pe mâner este determinată de aria pistonului cilindrului a, de mărimea presiunii fluidului și de dimensiuni. a umerilor n şi k ai pârghiei de feedback diferenţial.

Pentru ca fluidul din cilindrul de putere al amplificatorului să nu interfereze cu controlul manual, ambele cavități ale cilindrului comunică între ele printr-o supapă de bypass. În cazul celor mai periculoase deteriorări, cum ar fi lipirea supapei cu bobină, amplificatorul ar trebui să se deconecteze automat de la sistemul de control pentru a preveni blocarea acestuia.

Dacă defectarea amplificatorului are loc în timpul unei astfel de evoluții a aeronavei, când asupra cârmelor acționează o sarcină mare, atunci în momentul trecerii la control manual, forțele asupra pârghiilor de comandă pot depăși eforturile pilotului. Acest lucru va duce la o deviere arbitrară a cârmei, ceea ce ar putea duce la intrarea aeronavei în condiții de zbor periculoase înainte ca cârma să fie readusă în poziția corectă. Cea mai bună modalitate de a elimina acest pericol este de a echilibra continuu cuplul de direcție folosind trimmerul automat, indiferent dacă servodirecția este activată sau oprită. Pentru a crea o „senzație de control”, sistemul cu un trimmer automat trebuie să aibă un fel de dispozitiv de încărcare. Pentru comoditatea trecerii de la controlul amplificator la controlul manual în sistemele reversibile moderne, se obișnuiește să se împartă sarcinile între pilot și amplificator într-un raport de 1: 3.

Odată cu răspândirea sistemelor de control cu amplificatoare, în ele au apărut noi dispozitive hidraulice, electrice și mecanice complexe. Pe lângă complexitatea structurală crescută, controlul a devenit acum dependent de o serie de alte sisteme de aeronave. Au apărut dificultăți practice serioase în asigurarea fiabilității controlului.

O creștere a fiabilității sistemului de amplificare se realizează în principal prin duplicarea elementelor individuale, a căror posibilitate de defecțiune este cea mai probabilă, precum și prin duplicarea completă a instalațiilor de amplificare. Amplificatoarele sunt echipate cu dispozitive pentru localizarea unităților deteriorate cu comutarea lor automată la unități de așteptare care pot fi reparate. În același timp, sunt îmbunătățite sistemele de urgență pentru trecerea la control manual în cazul unei defecțiuni complete a sistemului. Secționarea suprafețelor de control este, de asemenea, utilizată cu acționarea fiecărei secțiuni dintr-o instalație independentă de amplificare.

În ciuda o serie de îmbunătățiri la sistemele de servodirecție, utilizarea sistemelor hidraulice redundante, avantajul în ceea ce privește fiabilitatea și greutatea rămâne în continuare cu sistemul de control manual cu compensare aerodinamică. Prin urmare, atunci când proiectați o nouă aeronavă cu un zbor cu viteză moderată (transonic), alegerea corectă a sistemului de control este foarte importantă. Acest lucru este deosebit de important pentru aeronavele de pasageri. Multe aeronave moderne de pasageri sunt operate manual. Comenzile manuale convenționale prin cablu și cablate pot fi utilizate până la M = 0,9 chiar și pe aeronavele grele, cu condiția să se utilizeze compensare aerodinamică internă sau servocompensatoare cu arc. Totuși, în practică, pentru controlul asupra întregii game de viteze de zbor, sunt necesare câteva dispozitive suplimentare: elerone sau spoilere auxiliare pentru a îmbunătăți controlabilitatea laterală la viteze reduse de zbor;

stabilizator controlat pentru a menține stabilitatea longitudinală și a pără modificările înclinării longitudinale a aeronavei la numere Mach mari.

O creștere a eficienței aeronavelor de transport se realizează în prezent prin creșterea dimensiunii aeronavei și a greutății sale la decolare, care se apropie deja de 450 de tone, prin urmare, reacția aeronavei la abaterile suprafețelor de control devine inacceptabil de mică. În acest sens, ne putem aștepta în viitor la schimbări fundamentale în metodele de control al aeronavelor mari.

Literatură folosită: „Fundamentals of Aviation” autori: G.A. Nikitin, E.A. Bakanov

Descărcați rezumatul: Nu aveți acces pentru a descărca fișiere de pe serverul nostru.