Querruder ist das Rollruder. Flugzeugsteuerung

2024 Autor: Harold Hamphrey | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:10

Was ist ein Querruder? Dies ist eine aerodynamische Steuerung (Rollruder), die mit herkömmlichen Flugzeugen ausgestattet ist und nach dem "Enten" -Schema erstellt wird. Querruder befinden sich an der Hinterkante der Flügelkonsolen. Sie sollen den Neigungswinkel der „Eisenvögel“steuern: Im Moment des Einsatzes schlagen die Rollruder unterschiedlich gegenläufig aus. Damit das Flugzeug nach rechts neigt, wird das linke Querruder nach unten und das rechte Querruder nach oben gerichtet und umgekehrt.

Was ist das Funktionsprinzip der Rollruder? Die Auftriebskraft wird in dem Teil des Flügels, der vor dem Querruder platziert ist, nach oben reduziert. An dem Teil der Tragfläche, der sich vor dem abgesenkten Querruder befindet, nimmt die Auftriebskraft zu. Dadurch entsteht ein Kraftmoment, das die Rotationsgeschwindigkeit des Flugzeugs um eine Achse verändert, die mit der Längsachse der Maschine identisch ist.

Geschichte

Wo erschien das Querruder zuerst? Dieses erstaunliche Gerät wurde in einem Eindecker installiert, der 1902 vom Erfinder Richard Percy aus Neuseeland entwickelt wurde. Leider machte sein Auto nur sehr instabile und kurze Flüge. Das erste Flugzeug, das einen perfekt koordinierten Rollflug durchführte, war die 14 Bis, gebaut von Alberto Santos-Dumont. VorDie aerodynamische Steuerung ersetzte die Flügelverzerrung der Gebrüder Wright.

Also studieren wir das Querruder weiter. Dieses Gerät hat viele Vorteile. Die Regulierfläche, die Klappen und Rollruder vereint, wird als Flaperon bezeichnet. Damit die Querruder die Funktion der ausgefahrenen Klappen nachahmen, werden sie gleichzeitig abgesenkt. Zur dauerhaften Wankkontrolle wird dieser Abweichung eine einfache Differenzdrehung hinzugefügt.

Um die Neigung von Linern mit dem obigen Layout anzupassen, kann auch ein modifizierter Schubvektor von Motoren, Gasrudern, Spoilern, Rudern, Transformation des Massenschwerpunkts des Flugzeugs, unterschiedliche Verschiebung von Höhenrudern und andere Tricks verwendet werden verwendet werden.

Nebenwirkungen

Wie funktioniert das Querruder? Dies ist ein kapriziöser Mechanismus, der einige Nachteile hat. Eine der Nebenwirkungen seiner Aktion ist ein leichtes Gieren in die entgegengesetzte Richtung. Mit anderen Worten, wenn die Querruder verwendet werden, um nach rechts zu drehen, kann sich das Flugzeug zum Zeitpunkt der Erhöhung der Querneigung leicht nach links bewegen. Dieser Effekt tritt aufgrund des Widerstandsunterschieds zwischen dem linken und dem rechten Flügel auf, der durch die Änderung des Auftriebs verursacht wird, wenn die Querruder oszillieren.

Die Flügelkonsole, in der das Querruder nach unten ausgelenkt ist, hat einen großen Luftwiderstandsbeiwert. In den derzeitigen Kontrollsystemen von „Eisernen Vögeln“wird diese Nebenwirkung durch verschiedene Methoden reduziert. Um beispielsweise eine Rolle zu erzeugen, werden auch die Querruder eingefahrengegenüberliegenden Seite, aber in ungleichen Winkeln.

Umgekehrter Effekt

Einverstanden, die Steuerung des Flugzeugs erfordert Geschick. Bei Hochgeschwindigkeitsautos mit einem deutlich verlängerten Flügel kann daher die Wirkung von Rückwärtsrollrudern festgestellt werden. Wie sieht er aus?

Wird durch den Ausschlag eines nah an der Flügelspitze befindlichen Querruders eine Manövrierbelastung verursacht, schlägt die Flugzeugtragfläche aus und der Anstellwinkel an ihr weicht ab. Solche Ereignisse können den Effekt der Querruderauslenkung ausgleichen oder zum gegenteiligen Ergebnis führen.

Muss beispielsweise die Auftriebskraft der Halbfläche erhöht werden, weicht das Querruder nach unten aus. Außerdem beginnt eine Aufwärtskraft auf die Hinterkante des Flügels zu wirken, der Flügel dreht sich nach vorne und der Anstellwinkel darauf nimmt ab, was den Auftrieb verringert. Tatsächlich ist die Wirkung der Rollruder auf den Flügel beim Rückwärtsfahren ähnlich der Wirkung eines Trimmers auf sie.

Auf die eine oder andere Weise wurde bei vielen Düsenflugzeugen (insbesondere bei der Tu-134) die Umkehrung der Rollruder gefunden. Übrigens wurde beim Tu-22 aufgrund dieses Effekts die maximale Machzahl auf 1,4 reduziert. Im Allgemeinen studieren Piloten die Querrudersteuerung lange. Die gebräuchlichsten Methoden, um eine Rollumkehr zu verhindern, sind die Verwendung von Spoiler-Querrudern (die Spoiler befinden sich nahe der Mitte der Flügelsehne und verursachen beim Loslassen praktisch keine Verdrehung) oder der Einbau zusätzlicher Querruder in der Nähe des Mittelabschnitts. Wenn die zweite Option vorhanden ist, werden externe (in der Nähe der Spitzen angeordnete) Rollruder für die produktive Steuerung benötigtniedrige Geschwindigkeiten werden bei hohen Geschwindigkeiten abgesch altet, und die seitliche Steuerung wird durch interne Querruder durchgeführt, die aufgrund der beeindruckenden Steifigkeit des Flügels im Mittelabschnitt nicht umkehren.

Steuerungssysteme

Und nun betrachte die Steuerung des Flugzeugs. Eine Gruppe von Bordfahrzeugen, die die Regulierung der Bewegung von „Stahlvögeln“gewährleisten, wird als Steuerungssystem bezeichnet. Da sich der Pilot im Cockpit befindet und sich die Seiten- und Querruder an den Flügeln und am Heck des Flugzeugs befinden, wird eine konstruktive Verbindung zwischen ihnen hergestellt. Es liegt in ihrer Verantwortung, die Zuverlässigkeit, Leichtigkeit und Effizienz der Positionskontrolle der Maschine sicherzustellen.

Wenn die koordinierenden Oberflächen verschoben werden, nimmt natürlich die auf sie wirkende Kraft zu. Dies darf jedoch nicht zu einer unzulässigen Spannungserhöhung an den Einstellhebeln führen.

Der Flugzeugsteuerungsmodus kann automatisch, halbautomatisch und manuell sein. Bringt eine Person die Steuerinstrumente mit Hilfe von Muskelkraft zum Laufen, so nennt man eine solche Steuerung manuell (direkte Regelung des Liners).

Systeme mit manueller Verw altung können hydromechanisch und mechanisch sein. Tatsächlich haben wir festgestellt, dass der Flügel eines Flugzeugs eine wichtige Rolle bei der Handhabung spielt. Bei Maschinen der zivilen Luftfahrt wird die Grundeinstellung von zwei Piloten mit kinematischen Vorrichtungen durchgeführt, die Kräfte und Bewegungen regulieren, Doppelhebel, mechanische Verkabelung und Steuerflächen steuern.

Wenn der Pilot die Maschine mit Hilfe von Mechanismen steuert undGeräte, die die Qualität des Pilotierungsprozesses sicherstellen und verbessern, wird das Steuersystem als halbautomatisch bezeichnet. Dank des automatischen Systems steuert der Pilot nur eine Gruppe von selbsttätigen Teilen, die die koordinierenden Kräfte und Faktoren erzeugen und verändern.

Komplex

Das grundlegende Steuermittel des Liners ist ein Komplex von Bordgeräten und -strukturen, mit deren Hilfe der Pilot die Einstellmittel aktiviert, die den Flugmodus ändern oder das Auto in einem bestimmten Modus ausbalancieren. Dazu gehören Seitenruder, Querruder, einstellbarer Stabilisator. Elemente, die die Einstellung zusätzlicher Steuerdetails (Klappen, Spoiler, Vorflügel) gewährleisten, werden als Flügelauftrieb oder Hilfssteuerung bezeichnet.

Das grundlegende Koordinationssystem des Liners beinh altet:

Befehlshebel, auf die der Pilot einwirkt, indem er sie bewegt und Kraft auf sie ausübt;
Spezialmechanismen, ausführende und automatische Geräte;
Steuerkabel, das grundlegende Steuersysteme mit den Steuerhebeln verbindet.

Governance durchführen

Der Pilot führt eine Längssteuerung durch, das heißt, er ändert den Nickwinkel, indem er die Steuersäule von sich weg oder zu sich hin auslenkt. Indem er das Lenkrad nach links oder rechts dreht und die Querruder auslenkt, implementiert der Pilot die Quersteuerung und neigt das Auto in die richtige Richtung. Um das Ruder zu bewegen, drückt der Pilot die Pedale, die auch zur Steuerung des Bugfahrwerks verwendet werden, während sich der Liner auf dem Boden bewegt.

Im Allgemeinen ist der Pilot das Hauptglied in den manuellen und halbautomatischen Steuersystemen, und die Klappen, Querruder und andere Teile des Flugzeugs sind nur eine Möglichkeit, sich zu bewegen. Der Pilot nimmt Informationen über die Position des Autos und der Ruder, vorhandene Überlastungen wahr und verarbeitet diese, entwickelt eine Entscheidung und wirkt auf die Steuerhebel ein.

Anforderungen

Die grundlegende Flugzeugsteuerung muss die folgenden Anforderungen erfüllen:

Bei der Steuerung der Maschine müssen die Bewegungen der Beine und Arme des Piloten, die zum Sch alten der Steuerhebel erforderlich sind, mit den natürlichen menschlichen Reflexen übereinstimmen, die beim H alten des Gleichgewichts auftreten. Wenn Sie den Steuerknüppel in die richtige Richtung bewegen, sollte sich der „Stahlvogel“in die gleiche Richtung bewegen.
Die Reaktion des Liners auf die Verschiebung der Steuerhebel sollte etwas verzögert sein.
Im Moment der Abweichung der Steuerinstrumente (Seitenruder, Querruder usw.) müssen die auf die Steuergriffe ausgeübten Kräfte gleichmäßig ansteigen: Sie müssen in die der Bewegung der Griffe entgegengesetzte Richtung gerichtet sein, und der Arbeitsaufwand muss mit dem Flugmodus der Maschine abgestimmt werden. Letzteres hilft dem Piloten, ein "Gefühl der Kontrolle" über das Flugzeug zu bekommen.
Die Seitenruder müssen unabhängig voneinander wirken: Eine Auslenkung zB des Höhenruders kann keinen Querruderausschlag verursachen und umgekehrt.
Die Versatzwinkel der Lenkflächen sind erforderlich, um die Wahrscheinlichkeit sicherzustellen, dass das Auto in allen erforderlichen Start- und Landemodi fliegt.

Wir hoffen, dieser Artikel hat Ihnen geholfen, den Zweck der Querruder zu verstehen und zu verstehengrundlegendes Management von "Stahlvögeln".