Воздушный тормоз (аэронавтика)
В аэронавтике , воздушные тормоза или скоростные тормоза представляют собой тип поверхности управления полетом используемый на самолете для увеличения лобового сопротивления самолета. [1] При выдвижении в воздушный поток воздушные тормоза вызывают увеличение лобового сопротивления самолета. Когда они не используются, они соответствуют местному обтекаемому профилю самолета, чтобы минимизировать сопротивление. [2]
Пневматические тормоза отличаются от спойлеров тем, что воздушные тормоза предназначены для увеличения сопротивления при незначительном изменении подъемной силы , тогда как спойлеры уменьшают соотношение подъемной силы и лобового сопротивления и требуют более высокого угла атаки для поддержания подъемной силы, что приводит к более высокой скорости сваливания . [3]
История
[ редактировать ]В первые десятилетия полетов с двигателями воздушные тормоза представляли собой закрылки, установленные на крыльях. Они управлялись вручную с помощью рычага в кабине и механической связи с пневматическим тормозом.
Первый тип пневматического тормоза, разработанный в 1931 году, был установлен на опорных стойках крыла самолета. [4]
В 1936 году Ханс Якобс (DFS) в нацистской Германии , который перед Второй мировой войной возглавлял научно-исследовательскую организацию планеров Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug , разработал для планеров самодействующие пикирующие тормоза лопастного типа на верхней и нижней поверхности каждого крыла. [5] Большинство ранних планеров были оснащены спойлерами на крыльях, чтобы регулировать угол снижения при заходе на посадку. В более современных планерах используются пневматические тормоза, которые могут ухудшить подъемную силу, а также увеличить сопротивление, в зависимости от того, где они расположены.
Британский отчет [6] В написанном в 1942 году обсуждается необходимость в пикирующих тормозах, позволяющих пикирующим бомбардировщикам, торпедоносцам и истребителям соответствовать соответствующим требованиям к боевым характеристикам и, в более общем плане, к управлению глиссадой. В нем обсуждаются различные типы пневматических тормозов и требования к ним, в частности, что они не должны оказывать заметного влияния на подъемную силу или дифферент, и как этого можно достичь, например, с помощью разделенных закрылков на задней кромке крыльев. Также требовалось вентилировать тормозные поверхности с помощью многочисленных перфораций или прорезей, чтобы уменьшить тряску планера.
Отчет США [7] написанный в 1949 году, описывает многочисленные конфигурации пневматических тормозов и их характеристики на крыльях и фюзеляжах винтовых и реактивных самолетов.
Конфигурации пневматического тормоза
[ редактировать ]Часто характеристики как спойлеров, так и пневматических тормозов желательны и объединены - большинство современных авиалайнеров имеют комбинированные органы управления спойлером и пневматическими тормозами. При приземлении развертывание этих интерцепторов («лифт-самосвалов») приводит к значительному снижению подъемной силы крыла, поэтому вес самолета переносится с крыльев на шасси. Увеличенный вес увеличивает доступную силу трения для торможения. Кроме того, сопротивление формы , создаваемое спойлерами, напрямую способствует эффекту торможения. Обратная тяга также используется для замедления самолета после приземления. [8]
Практически все самолеты с реактивными двигателями имеют воздушные тормоза или, в случае большинства авиалайнеров, подъемные спойлеры, которые также действуют как воздушные тормоза. Самолеты с винтовыми двигателями извлекают выгоду из естественного тормозного эффекта пропеллера, когда мощность двигателя снижается до холостого хода, но реактивные двигатели не имеют аналогичного тормозного эффекта, поэтому самолеты с реактивными двигателями должны использовать воздушные тормоза для управления скоростью и углом снижения во время захода на посадку. Многие ранние самолеты использовали парашюты в качестве воздушных тормозов при заходе на посадку ( Arado Ar 234 , Boeing B-47 ) или после приземления ( англ. Electric Lightning ).
Пневматические тормоза с разделенным хвостовым конусом использовались на военно-морских ударных самолетах Blackburn Buccaneer , разработанных в 1950-х годах, а также на авиалайнерах Fokker F28 Fellowship и British Aerospace 146 . Пневматический тормоз Buccaneer при раскрытии уменьшал длину самолета в замкнутом пространстве авианосца .
F -15 Eagle , Су-27 , F-18 Hornet и другие истребители имеют воздушный тормоз, расположенный сразу за кабиной .
Разделенные поверхности управления
[ редактировать ]
Деселерон элерон — это , который нормально функционирует в полете, но может разделяться пополам, так что верхняя половина поднимается вверх, а нижняя половина опускается для торможения. Эта методика была впервые использована на F-89 «Скорпион» и с тех пор использовалась компанией Northrop на нескольких самолетах, включая B-2 Spirit .
В «Спейс Шаттле» использовалась аналогичная система. Вертикально разделенный руль направления при приземлении открывался в виде «раскладушки» и действовал как тормоз скорости. [9]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рэгг, Дэвид В. (1973). Словарь авиации (первое изд.). Скопа. п. 13. ISBN 9780850451634 .
- ^ Дизайн самолетов, Кунду, 2010 г., ISBN 978 0 521 88516 4 , стр.283
- ^ «Скорый тормоз» . Британника . Проверено 28 декабря 2019 г.
- ^ «Пневматические тормоза самолетов значительно снижают посадочную скорость» . Популярная наука . Том. 122, нет. 1. января 1933 г. с. 18.
- ^ Райч, Ханна (апрель 1997 г.) [1955]. Небо, мое королевство: Мемуары известного немецкого летчика-испытателя времен Второй мировой войны (Greenhill Military в мягкой обложке) . Книги Стэкпола. п. 108. ИСБН 9781853672620 .
- ^ Дэвис, Х.; Кирк, ФН (июнь 1942 г.). «Резюме аэродинамических данных пневматических тормозов» (PDF) (технический отчет). Министерство снабжения .
- ^ Стивенсон, Джек Д. (сентябрь 1949 г.). «Влияние аэродинамических тормозов на скоростные характеристики самолетов» (PDF) (Техническая записка). НАКА .
- ^ «Спойлеры и тормоза — SKYbrary Авиационная безопасность» . www.skybrary.aero . Проверено 28 декабря 2019 г.
- ^ «Отрывок из Справочного руководства по шаттлу NSTS (1988 г.): Система координат космического корабля - вертикальное хвостовое оперение» . НАСА . Архивировано из оригинала 7 декабря 2021 года . Проверено 25 октября 2012 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с пневматическими тормозами (самолеты) на Викискладе?