Лифт (аэронавтика)

Рули высоты — это поверхности управления полетом , обычно расположенные в задней части самолета самолета , которые контролируют тангаж и, следовательно, угол атаки и подъемную силу крыла. Рули высоты обычно шарнирно крепятся к хвостовому оперению или горизонтальному стабилизатору . Они могут быть единственной существующей поверхностью управления по тангажу и иногда располагаются в передней части самолета (ранние самолеты и «утки ») или интегрированы в задний «цельноповоротный хвостовой стабилизатор», также называемый пластинчатым рулем высоты или стабилизатором .

Эффективность управления лифтом

Руль высоты — это используемая система подъема и опускания, которая управляет самолетом. Горизонтальный стабилизатор обычно создает нисходящую опускания носа силу, которая уравновешивает момент , создаваемый подъемной силой крыла, которая обычно применяется в точке (центр подъемной силы крыла), расположенной позади самолета. самолета центр тяжести . Эффекты сопротивления двигателя и изменения тяги также могут привести к появлению моментов тангажа, которые необходимо компенсировать с помощью горизонтального стабилизатора.

И горизонтальный стабилизатор, и руль высоты способствуют устойчивости по тангажу, но только рули высоты обеспечивают контроль по тангажу. ^[1] Они делают это за счет уменьшения или увеличения направленной вниз силы, создаваемой стабилизатором:

Увеличенная нисходящая сила, создаваемая подъемным рулем высоты , заставляет хвост опускаться, а нос подниматься вверх. На постоянной скорости увеличенный угол атаки крыла вызывает большую подъемную силу , создаваемую крылом, ускоряя самолет вверх. Сопротивление и потребность в мощности также увеличиваются;
Уменьшенная нисходящая сила в хвосте, создаваемая рулем высоты вниз , заставляет хвост подниматься, а нос опускаться. На постоянной скорости уменьшение угла атаки уменьшает подъемную силу, ускоряя самолет вниз.

На многих тихоходных самолетах в задней части руля высоты имеется триммер , который пилот может регулировать, чтобы устранить силы на колонке управления при желаемом положении и скорости полета. ^[2] Сверхзвуковые самолеты обычно имеют цельноповоротное хвостовое оперение ( стабилизаторы ), поскольку ударные волны, образующиеся на горизонтальном стабилизаторе, сильно снижают эффективность шарнирных рулей высоты при сверхзвуковом полете. Самолеты с дельта-крыльями объединяют элероны и рули высоты – и соответствующие им управляющие сигналы – в одну поверхность управления, называемую элевоном .

Расположение лифтов

Лифты обычно являются частью хвостовой части самолета. В некоторых самолетах поверхности управления по тангажу находятся спереди, перед крылом. В самолете с двумя поверхностями этот тип конфигурации называется уткой ( по французски - « утка ») или тандемным крылом . Первые самолеты братьев Райт были типа «утка»; Мине Пу-дю-Сьель и Рутан Квики относятся к тандемному типу. Некоторые первые три надводных самолета имели передние рули высоты ( Curtiss/AEA June Bug ); современные трехнадводные самолеты могут иметь как передние (утка), так и задние рули высоты ( Grumman X-29 ).

Исследовать

Существует несколько технологических исследований и разработок, направленных на интеграцию функций систем управления полетом самолета, таких как элероны , рули высоты, элевоны , закрылки и флапероны, в крылья для выполнения аэродинамических целей с меньшими преимуществами: масса, стоимость, сопротивление, инерция (для более быстрого , более сильная реакция управления), сложность (механически проще, меньше движущихся частей или поверхностей, меньше обслуживания) и радиолокационная эффективность для малозаметности . Они могут использоваться во многих беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и истребителях 6-го поколения . Двумя многообещающими подходами являются гибкие крылья и струйная техника.

В гибких крыльях большая часть или вся поверхность крыла может менять форму в полете, чтобы отклонить поток воздуха. Активное аэроупругое крыло X -53 — разработка НАСА . Адаптивное совместимое крыло — это военная и коммерческая разработка. ^[3]^[4]^[5]

В струйной технике силы в транспортных средствах возникают посредством управления циркуляцией, при котором более крупные и сложные механические детали заменяются меньшими и более простыми жидкостными системами (щелями, которые испускают потоки воздуха), где большие силы в жидкостях периодически отклоняются меньшими струями или потоками жидкости, чтобы изменить направление транспортных средств. ^[6]^[7]^[8] При таком использовании струйная техника обещает меньшую массу, затраты (до 50% меньше), очень низкую инерцию и время отклика, а также простоту.

Галерея

Опущенный руль высоты , почти касающийся травы, на горизонтальном стабилизаторе биплана Currie Wot.
Хвост Airbus A380 с рулями высоты в задней части горизонтального стабилизатора.
Предустановленные лифты для небольшого Airbus . Лифт — это серебряная поверхность в правой части изображения, сразу под красными трубами на стене фабрики.

См. также

Ссылки

^ Филлипс, Уоррен Ф. (2010). Механика полета (2-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Wiley & Sons. п. 385. ИСБН 978-0-470-53975-0 .
^ «3 – Основные маневры полета». Справочник по полетам на самолете . Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия: Федеральное управление гражданской авиации США. 2004. ФАА-8083-3А. Архивировано из оригинала 30 июня 2011 г.
^ Скотт, Уильям Б. (27 ноября 2006 г.), «Morphing Wings» , Aviation Week и Space Technology.
^ «FlexSys Inc.: Аэрокосмическая промышленность» . Архивировано из оригинала 16 июня 2011 года . Проверено 26 апреля 2011 г.
^ Кота, Шридхар; Осборн, Рассел; Эрвин, Грегори; Марич, Драган; Флик, Питер; Пол, Дональд. «Адаптивное крыло, соответствующее заданию – проектирование, изготовление и летные испытания» (PDF) . Анн-Арбор, Мичиган; Дейтон, Огайо, США: FlexSys Inc., Исследовательская лаборатория ВВС. Архивировано из оригинала (PDF) 22 марта 2012 года . Проверено 26 апреля 2011 г.
^ П. Джон (2010). «Программа комплексных промышленных исследований безлопаточных летательных аппаратов (FLAVIR) в авиационной технике» . Труды Института инженеров-механиков, Часть G: Журнал аэрокосмической техники . 224 (4). Лондон: Публикации машиностроения: 355–363. дои : 10.1243/09544100JAERO580 . hdl : 1826/5579 . ISSN 0954-4100 . S2CID 56205932 . Архивировано из оригинала 17 мая 2018 г.
^ «Витрина БПЛА демонстрирует безлоскутный полет» . БАЕ Системс. 2010. Архивировано из оригинала 7 июля 2011 г. Проверено 22 декабря 2010 г.
^ «БПЛА-демон вошел в историю, летая без закрылков» . Metro.co.uk . Лондон: Associated Newspapers Limited. 28 сентября 2010 г.

Внешние ссылки

Движение по тангажу самолета (объяснение функции лифта, веб-сайт НАСА )

[1] Филлипс, Уоррен Ф. (2010). Механика полета (2-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Wiley & Sons. п. 385. ИСБН 978-0-470-53975-0 .

[2] «3 – Основные маневры полета». Справочник по полетам на самолете . Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия: Федеральное управление гражданской авиации США. 2004. ФАА-8083-3А. Архивировано из оригинала 30 июня 2011 г.

[3] Скотт, Уильям Б. (27 ноября 2006 г.), «Morphing Wings» , Aviation Week и Space Technology.

[4] «FlexSys Inc.: Аэрокосмическая промышленность» . Архивировано из оригинала 16 июня 2011 года . Проверено 26 апреля 2011 г.

[5] Кота, Шридхар; Осборн, Рассел; Эрвин, Грегори; Марич, Драган; Флик, Питер; Пол, Дональд. «Адаптивное крыло, соответствующее заданию – проектирование, изготовление и летные испытания» (PDF) . Анн-Арбор, Мичиган; Дейтон, Огайо, США: FlexSys Inc., Исследовательская лаборатория ВВС. Архивировано из оригинала (PDF) 22 марта 2012 года . Проверено 26 апреля 2011 г.

[6] П. Джон (2010). «Программа комплексных промышленных исследований безлопаточных летательных аппаратов (FLAVIR) в авиационной технике» . Труды Института инженеров-механиков, Часть G: Журнал аэрокосмической техники . 224 (4). Лондон: Публикации машиностроения: 355–363. дои : 10.1243/09544100JAERO580 . hdl : 1826/5579 . ISSN 0954-4100 . S2CID 56205932 . Архивировано из оригинала 17 мая 2018 г.

[7] «Витрина БПЛА демонстрирует безлоскутный полет» . БАЕ Системс. 2010. Архивировано из оригинала 7 июля 2011 г. Проверено 22 декабря 2010 г.

[8] «БПЛА-демон вошел в историю, летая без закрылков» . Metro.co.uk . Лондон: Associated Newspapers Limited. 28 сентября 2010 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

v т и самолета Компоненты и системы
Airframe structure	Aft pressure bulkhead Cabane strut Canopy Crack arrestor Cruciform tail Dope Empennage Fabric covering Fairing Flying wires Former Fuselage Hardpoint Interplane strut Jury strut Leading edge Lift strut Longeron Nacelle Rib Spar Stabilizer Stressed skin Strut T-tail Tailplane Trailing edge Triple tail Twin tail V-tail Vertical stabilizer Wing root Wing tip Wingbox
Flight controls	Aileron Airbrake Artificial feel Autopilot Canard Centre stick Deceleron Dive brake Dual control Electro-hydraulic actuator Elevator Elevon Flaperon Flight control modes Fly-by-wire Gust lock HOTAS Rudder Rudder pedals Servo tab Side-stick Spoiler Spoileron Stabilator Stick pusher Stick shaker Trim tab Wing warping Yaw damper Yoke
Aerodynamic and high-lift devices	Active Aeroelastic Wing Adaptive compliant wing Anti-shock body Blown flap Channel wing Dog-tooth Drag-reducing aerospike Flap Gouge flap Gurney flap Krueger flap Leading-edge cuff Leading-edge droop flap LEX Slats Slot Stall strips Strake Variable-sweep wing Vortex generator Vortilon Wing fence Winglet
Avionic and flight instrument systems	ACAS Air data boom Air data computer Aircraft periscope Airspeed indicator Altimeter Annunciator panel Astrodome Attitude indicator Compass Course deviation indicator EFIS EICAS Flight management system Glass cockpit GPS Head-up display Heading indicator Horizontal situation indicator INS ISIS Multi-function display Pitot–static system Radar altimeter TCAS Transponder Turn and slip indicator Variometer Yaw string
Propulsion controls, devices and fuel systems	Autothrottle Drop tank FADEC Fuel tank Gascolator Inlet cone Intake ramp NACA cowling NACA duct Self-sealing fuel tank Splitter plate Throttle Thrust lever Thrust reversal Townend ring War emergency power Wet wing
Landing and arresting gear	Aircraft tire Arrestor hook Autobrake Conventional landing gear Drogue parachute Landing gear Landing gear extender Oleo strut Tricycle landing gear Tundra tire
Escape systems	Ejection seat Escape crew capsule
Other systems	Aircraft lavatory Auxiliary power unit Bleed air system Deicing boot Emergency oxygen system Environmental control system Flight recorder Hydraulic system Ice protection system In-flight entertainment system Landing lights Navigation light Passenger service unit Ram air turbine