Gli alettoni sono i timoni di rollio. Controllo aereo

2024 Autore: Harold Hamphrey | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:16

Cos'è un alettone? Questo è un controllo aerodinamico (roll rudders), equipaggiato con velivoli convenzionali e creato secondo lo schema "duck". Gli alettoni si trovano sul bordo di uscita delle console alari. Sono progettati per controllare l'angolo di inclinazione degli "uccelli di ferro": al momento dell'applicazione, i timoni a rulli deviano in direzioni opposte, in modo differenziato. Affinché l'aereo si inclini a destra, l'alettone sinistro è rivolto verso il basso e l'alettone destro è rivolto verso l' alto e viceversa.

Qual è il principio di funzionamento dei roll timoni? La forza di portanza si riduce in quella parte dell'ala, che è posta davanti all'alettone, sollevata. Nella parte dell'ala, che si trova davanti all'alettone abbassato, la forza di sollevamento aumenta. Si forma così un momento di forza che modifica la velocità di rotazione dell'aeromobile attorno ad un asse identico all'asse longitudinale della macchina.

Cronologia

Dove è apparso per la prima volta l'alettone? Questo straordinario dispositivo è stato installato su un monoplano creato nel 1902 dall'innovatore Richard Percy dalla Nuova Zelanda. Sfortunatamente, la sua macchina effettuava solo voli molto instabili e brevi. Il primo aereo a compiere un volo di rollio perfettamente coordinato è stato il 14 Bis, costruito da Alberto Santos-Dumont. Primai controlli aerodinamici hanno sostituito la distorsione alare dei fratelli Wright.

Allora, studiamo ulteriormente gli alettoni. Questo dispositivo ha molti vantaggi. La superficie di regolazione che unisce i flap e i roll timoni è chiamata flaperon. Affinché gli alettoni imitino la funzione dei flap estesi, vengono contemporaneamente abbassati. Per il controllo del rollio a lungo termine, a questa deviazione viene aggiunta una semplice svolta differenziale.

Per regolare l'inclinazione delle navi con la disposizione sopra, un vettore di spinta modificato di motori, timoni a gas, spoiler, timone, trasformazione del baricentro dell'aeromobile, spostamento differenziale dei timoni di altitudine e altri trucchi possono anche essere utilizzato.

Effetti collaterali

Come funzionano gli alettoni? Questo è un meccanismo capriccioso che presenta alcuni inconvenienti. Uno degli effetti collaterali della sua azione è una leggera imbardata nella direzione opposta. In altre parole, quando si utilizzano gli alettoni per virare a destra, l'aereo potrebbe spostarsi leggermente a sinistra al momento dell'aumento della virata. Questo effetto appare a causa della differenza di resistenza tra i pannelli dell'ala sinistra e destra, causata dal cambiamento di portanza quando gli alettoni oscillano.

La console alare, in cui l'alettone è deviato verso il basso, ha un grande coefficiente di resistenza. Negli attuali sistemi di controllo degli "uccelli di ferro" questo effetto collaterale è ridotto con vari metodi. Ad esempio, per creare un rullo, vengono inseriti anche gli alettonilato opposto, ma ad angoli disuguali.

Effetto inverso

D'accordo, il controllo dell'aereo richiede abilità. Quindi, sulle auto ad alta velocità con un'ala notevolmente allungata, si può notare l'effetto dei timoni di rollio inverso. Che aspetto ha?

Se la deflessione di un alettone posizionato vicino all'estremità dell'ala provoca un carico di manovra, l'ala dell'aereo si gira e l'angolo di attacco su di essa devia. Tali eventi possono attenuare l'effetto dello spostamento degli alettoni o possono portare al risultato opposto.

Ad esempio, se è necessario aumentare la forza di portanza della semiala, l'alettone devia verso il basso. Inoltre, una forza verso l' alto inizia ad agire sul bordo d'uscita dell'ala, l'ala si gira in avanti e l'angolo di attacco su di essa diminuisce, riducendo la portanza. Infatti, l'effetto dei roll timoni sull'ala durante la retromarcia è simile all'effetto di un trimmer su di essi.

In un modo o nell' altro, il rovescio dei timoni roll è stato trovato su molti aerei a reazione (soprattutto sul Tu-134). A proposito, sul Tu-22, a causa di questo effetto, il numero massimo di Mach è stato ridotto a 1,4 In generale, i piloti studiano a lungo il controllo degli alettoni. I metodi più comuni per prevenire l'inversione del rollio sono l'uso di alettoni spoiler (gli spoiler si trovano vicino al centro della corda alare e praticamente non lo fanno ruotare quando vengono rilasciati) o l'installazione di alettoni aggiuntivi vicino alla sezione centrale. Se è presente la seconda opzione, i timoni esterni (posizionati vicino alle punte) rollano necessari per il controllo produttivole basse velocità sono disattivate alle alte velocità e il controllo laterale è effettuato dagli alettoni interni, che non si invertono a causa dell'impressionante rigidità dell'ala presente nella sezione centrale.

Sistemi di controllo

E ora considera il controllo dell'aereo. Un gruppo di veicoli di bordo che garantiscono la regolazione del movimento degli "uccelli d'acciaio" è chiamato sistema di controllo. Poiché il pilota si trova nella cabina di pilotaggio e i timoni e gli alettoni si trovano sulle ali e sulla coda dell'aeromobile, viene stabilita una connessione costruttiva tra di loro. È sua responsabilità garantire l'affidabilità, la facilità e l'efficienza del controllo della posizione della macchina.

Naturalmente, quando le superfici di coordinamento vengono spostate, la forza che le colpisce aumenta. Tuttavia, ciò non dovrebbe comportare un aumento inaccettabile della tensione sulle leve di regolazione.

La modalità di controllo dell'aeromobile può essere automatica, semiautomatica e manuale. Se una persona fa funzionare gli strumenti di pilotaggio con l'aiuto della forza muscolare, allora un tale sistema di controllo è chiamato manuale (regolazione diretta del rivestimento).

I sistemi con amministrazione manuale possono essere idromeccanici e meccanici. In effetti, abbiamo scoperto che l'ala di un aeromobile gioca un ruolo importante nella manovrabilità. Sulle macchine dell'aviazione civile, la regolazione di base viene effettuata da due piloti mediante dispositivi cinematici che regolano forze e movimenti, comandano doppie leve, cablaggi meccanici e superfici di controllo.

Se il pilota controlla la macchina con l'ausilio di meccanismi edispositivi che garantiscono e migliorano la qualità del processo di pilotaggio, allora il sistema di controllo è detto semiautomatico. Grazie al sistema automatico, il pilota controlla solo un gruppo di parti ad azione automatica che creano e modificano le forze e i fattori di coordinamento.

Complesso

Il mezzo di controllo di base del transatlantico è un complesso di dispositivi e strutture di bordo, con l'aiuto dei quali il pilota attiva i mezzi di regolazione che cambiano la modalità di volo o bilanciano l'auto in una determinata modalità. Questo include timoni, alettoni, stabilizzatore regolabile. Gli elementi che garantiscono la regolazione di dettagli di controllo aggiuntivi (flap, spoiler, lamelle) sono chiamati wing lift o comando ausiliario.

Il sistema di coordinamento di base del transatlantico include:

leve di comando su cui il pilota agisce muovendole e applicando forza su di esse;
meccanismi speciali, dispositivi esecutivi e automatici;
cablaggio pilota che collega i sistemi di controllo di base alle leve di comando.

Governance performante

Il pilota esegue il controllo longitudinale, cioè cambia l'angolo di beccheggio, deviando la colonna di controllo lontano da sé o verso di sé. Ruotando il volante a sinistra oa destra e deviando gli alettoni, il pilota implementa il controllo laterale, inclinando l'auto nella giusta direzione. Per muovere il timone, il pilota preme i pedali, che servono anche per controllare il carrello anteriore mentre la fodera si muove a terra.

In generale, il pilota è l'anello principale nei sistemi di controllo manuale e semiautomatico e i flap, gli alettoni e altre parti dell'aereo sono solo un modo per muoversi. Il pilota percepisce ed elabora informazioni sulla posizione della cabina e dei timoni, sovraccarichi esistenti, sviluppa una decisione e agisce sulle leve di comando.

Requisiti

Il controllo di base dell'aeromobile deve soddisfare i seguenti requisiti:

Durante il controllo della macchina, i movimenti delle gambe e delle braccia del pilota, necessari per spostare le leve di comando, devono coincidere con i naturali riflessi umani che si manifestano quando si mantiene l'equilibrio. Muovendo lo stick dei comandi nella giusta direzione, l'"uccello d'acciaio" si muoverà nella stessa direzione.
La reazione del rivestimento allo spostamento delle leve di comando dovrebbe avere un leggero ritardo.
Al momento della deviazione degli strumenti di comando (timoni, alettoni, ecc.), le forze applicate alle maniglie di comando devono aumentare dolcemente: devono essere dirette in direzione opposta al movimento delle maniglie, e la quantità di lavoro deve essere coordinata con la modalità di volo della macchina. Quest'ultimo aiuta il pilota ad avere una "sensazione di controllo" dell'aereo.
I timoni devono agire indipendentemente l'uno dall' altro: la deviazione, ad esempio, dell'elevatore non può causare la deviazione degli alettoni, e viceversa.
Gli angoli di offset delle superfici dello sterzo sono necessari per garantire la probabilità che l'auto voli in tutte le modalità di decollo e atterraggio richieste.

Ci auguriamo che questo articolo ti abbia aiutato a capire lo scopo degli alettoni e a capirlogestione di base degli "uccelli d'acciaio".