Оперение

редактировать
Хвостовая часть самолета со стабилизаторами Оперение самолета Boeing 747-200

The оперение (или ), также известное как хвост или хвостовое оперение, является структурой в задней части самолета, который обеспечивает устойчивость во время полета, подобно перьям на стрелке стрелке. Термин происходит от французского слова empenner, которое означает «опустить стрелу». Большинство самолетов имеют оперение с вертикальными и горизонтальными стабилизирующими поверхностями, которые стабилизируют динамику полета при рысканье и тангаж, а также корпус рулевых поверхностей.

Несмотря на эффективные поверхности управления, многие ранние самолеты без стабилизирующего оперения были практически непригодны для эксплуатации. Даже так называемые «бесхвостые самолеты » обычно имеют хвостовое оперение (обычно вертикальный стабилизатор ). Самолеты тяжелее воздуха без какого-либо оперения (такие как Northrop B-2 ) встречаются редко и обычно используют аэродинамические поверхности специальной формы, задняя кромка которых обеспечивает устойчивость по тангажу и назад. стреловидные крылья, часто с двугранными для обеспечения необходимой устойчивости по рысканью. В некоторых самолетах со стреловидным крылом сечение аэродинамического профиля или угол падения могут радикально изменяться по направлению к законцовке.

Содержание

  • 1 Конструкция
  • 2 Триммер
  • 3 Конфигурации хвостового оперения
    • 3.1 Хвостовые плоскости
    • 3.2 Ребра
    • 3.3 V, Y и X хвосты
    • 3.4 Внешний хвост
    • 3.5 Бесхвостый самолет
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки

Конструкция

Конструктивно оперение состоит из всего хвостового оперения, включая хвостовое оперение, хвостовое оперение и часть фюзеляжа, к которой они прикреплены. На авиалайнере это будут все поверхности полета и управления за задней переборкой давления.

Передняя (обычно фиксированная) секция хвостового оперения называется хвостовым оперением или горизонтальным стабилизатором и используется для обеспечивают стабильность тангажа. Задняя часть называется элеватором и обычно шарнирно прикреплена к горизонтальному стабилизатору. Руль высоты представляет собой подвижное крыло, которое управляет изменениями по тангажу, движением носа самолета вверх и вниз. Некоторые самолеты используют цельноповоротный стабилизатор и руль высоты в одном блоке, известный как стабилизатор или «полностью летающий стабилизатор».

Вертикальное оперение (или плавник ) имеет фиксированную переднюю секцию, называемую вертикальным стабилизатором, которая используется для ограничения движения самолета из стороны в сторону (рыскание). Задняя часть вертикального киля - это рули направления, подвижное крыло, которое используется для поворота носовой части самолета в одну или другую сторону. При использовании в сочетании с элеронами результатом является крен, часто называемый «скоординированным разворотом».

Некоторые самолеты оснащены хвостовым оперением, которое может поворачиваться на шарнирах. в двух осях впереди киля и стабилизатора, в устройстве, называемом подвижным оперением. Все оперение поворачивается вертикально для приведения в действие горизонтального стабилизатора и вбок для приведения в действие киля.

бортовой голосовой самописец , самописец полетных данных и Передатчик аварийного локатора (ELT) часто располагается в хвостовой части самолета, потому что корма самолета обеспечивает лучшую защиту от них при большинстве авиакатастроф.

Триммер

На некоторых самолетах триммер устройства предусмотрены, чтобы избавить пилота от необходимости поддерживать постоянное давление на органы управления рулем высоты или руля направления.

Триммером может быть:

  • a триммер на задней части руля высоты или руля направления, который действует для изменения аэродинамической нагрузки на поверхность. Обычно управляется колесом кабины или кривошипом.
  • регулируемый стабилизатор, в который стабилизатор может навешиваться на его лонжероне и регулируемым образом поддомкрачиваться на несколько градусов вверх или вниз. Обычно управляется кривошипом кабины.
  • a тарельчатая система дифферента, в которой используется пружина для обеспечения регулируемой предварительной нагрузки в органах управления. Обычно управляется рычагом кабины.
  • фиксатор сервопривода, используемый для дифферента некоторых рулей высоты и стабилизаторов, а также для увеличения ощущения управляющей силы. Обычно управляется колесом кабины или кривошипом.
  • a вкладка сервопривода используется для перемещения основной поверхности управления, а также действует как триммер. Обычно управляется штурвалом кабины или кривошипом.

Многодвигательные самолеты часто имеют триммеры на руле направления, чтобы уменьшить усилия пилота, необходимые для удержания самолета в прямом положении в ситуациях асимметричной тяги, например, при одном двигателе.

Конфигурации хвостового оперения

Конструкции оперения самолета могут быть широко классифицированы в соответствии с конфигурациями киля и оперения.

Общие формы отдельных поверхностей оперения (формы хвостового оперения, профили киля) аналогичны формам крыла.

хвостовику

Оперение состоит из закрепленного на хвосте фиксированного горизонтального стабилизатора и подвижного лифт. Помимо формы в плане, он характеризуется:

  • Количество хвостовых оперений - от 0 (бесхвостый или утка ) до 3 (триплан Roe )
  • Расположение хвостового оперения - установлен высоко, посередине или низко на фюзеляже, киле или хвостовой балке.
  • Неподвижный стабилизатор и подвижные поверхности руля высоты, или одиночный комбинированный стабилизатор или летающее оперение. ( General Dynamics F-111 Aardvark )

Некоторым местам были даны специальные названия:

  • Крестообразный хвост - горизонтальные стабилизаторы расположены посередине вертикального стабилизатора, давая появление креста при взгляде спереди. Крестообразные хвосты часто используются для предотвращения попадания горизонтальных стабилизаторов в след двигателя, избегая при этом многих недостатков Т-образного хвоста Примеры включают в себя Hawker Sea Hawk и Douglas A-4 Skyhawk.
  • T-tail - горизонтальный стабилизатор устанавливается на верхней части стабилизатора, образуя букву "T". "форма при взгляде спереди. Т-образные хвосты удерживают удар Ilisers вне следа двигателя и обеспечивают лучший контроль по тангажу. Т-образные хвосты имеют хорошее качество скольжения и более эффективны на низкоскоростных самолетах. Однако у Т-образного хвоста есть несколько недостатков. Более вероятно, что он войдет в глубокий срыв, и его сложнее восстановить после вращения. По этой причине небольшой вторичный стабилизатор или хвостовое оперение можно установить ниже, где он будет находиться в свободном воздухе при остановке самолета. Т-образный хвост должен быть сильнее и, следовательно, тяжелее обычного хвоста. Т-образные хвосты также имеют тенденцию иметь большее сечение радара. Примеры включают Gloster Javelin и McDonnell Douglas DC-9.
" ". на фюзеляже" ". Cruciform" ". T-tail" ". летающий хвостовой стабилизатор

Fins

Киль состоит из неподвижного вертикального стабилизатора и руля направления. Помимо своего профиля, он характеризуется:

  • Количество килей - обычно один или два.
  • Расположение килей - на фюзеляже (над или под), хвостовом оперении, хвостовых балках или крылья

Двойные стабилизаторы могут быть установлены в различных точках:

" ". с хвостовым оперением" ". Двойная хвостовая балка" ". на крыле

Необычные конфигурации плавников включают:

" ". Тройное плавник" ". брюшное плавник

V, Y и X хвосты

Альтернативой подходу с оперением и хвостовым оперением является V-образное оперение и конструкции. Здесь поверхности оперения расположены под диагональными углами, причем каждая поверхность вносит свой вклад как в тангаж, так и в Рыскание. Поверхности управления, иногда называемые рулевыми механизмами, действуют по-разному, обеспечивая управление рысканием (вместо руля направления), и действуют вместе, чтобы обеспечить управление по тангажу (вместо руля высоты).

  • V-образный хвост: V-образный хвост в некоторых ситуациях может быть легче обычного хвостового оперения и иметь меньшее сопротивление, как на учебном самолете Fouga Magister, Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk ДПЛА и X-37 космический корабль. V-образный хвост может также иметь меньшую радиолокационную сигнатуру. Другие самолеты с V-образным хвостовым оперением включают в себя Beechcraft Model 35 Bonanza и Davis DA- 2. Небольшая модификация V-образного хвоста может быть найденный на Waiex и Monnett Moni, называется Y-хвостом.
  • Перевернутый V-образный хвост: Беспилотный Predator использует перевернутый V-образный хвост как и Lazair и Mini-IMP.
  • Y tail : V-образное хвостовое оперение с добавленным нижним вертикальным оперением (обычно используется для защиты кормового винта), как LearAvia Lear Fan
  • X-образный хвост: У Lockheed XFV и Convair XFY Pogo были X-образные хвосты, которые были усилены и снабжены колесиками на каждой поверхности. что аппарат может садиться на хвост, взлетать и приземляться вертикально.
" ". V-образный хвост" ". Перевернутый V-образный хвост" ". X-хвост

Подвесной хвост

SpaceShipOne в Национальном авиакосмическом управлении США Музей

Подвесное хвостовое оперение разделено на две части, каждая половина установлена ​​на короткой стреле сразу позади и снаружи каждого конца крыла. Он состоит из подвесных горизонтальных стабилизаторов (OHS) и может включать или не включать дополнительные вертикальные стабилизаторы (ребра), установленные на стреле. В этом положении поверхности хвостового оперения конструктивно взаимодействуют с вихрями законцовки крыла и при тщательном проектировании могут значительно снизить лобовое сопротивление для повышения эффективности без чрезмерного увеличения структурных нагрузок на крыло.

Эта конфигурация была впервые разработана во время Вторая мировая война Ричардом Фогтом и Джорджем Хагом в Blohm Voss. Предложенная система управления была испытана в 1944 году, и после нескольких предложений по конструкции был получен заказ на Blohm Voss P 215 всего за несколько недель до окончания войны. Подвесной хвост снова появился на Scaled Composites SpaceShipOne в 2003 году и SpaceShipTwo в 2010 году.

Бесхвостый самолет

Бесхвостый самолет DH108 Swallow

A (часто бесхвостый ) традиционно имеет все свои горизонтальные управляющие поверхности на основной поверхности крыла. У него нет горизонтального стабилизатора - ни хвостового оперения, ни переднего упора canard (а также второго крыла в тандемной конструкции ). «Бесхвостый» тип обычно все еще имеет вертикальный стабилизатор (вертикальный стабилизатор ) и руль (руль направления ). Однако НАСА приняло описание «бесхвостого» для нового исследовательского самолета X-36, который имеет носовую часть «утка», но не имеет вертикального оперения.

Наиболее удачная бесхвостая конфигурация был бесхвостым дельта, особенно для боевых самолетов.

См. также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-19 09:25:40
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте