Органы управления самолетом

Для Вашего удобства и экономии времени, у Вас есть возможность пройти краткий инструктаж и узнать основные принципы управления Boeing 737 NG до запланированного полета в нашем авиатренажере

https://youtube.com/watch?v=eVC2oGYvpxc%3Frel%3D0%26autoplay%3D1%26mute%3D1

Цель работы

Целью
работы является изучение основных
органов управления самолетом и приборов
для измерения курса, углов тангажа и
крена. Для получения представления о
действии наиболее важных приборов и
устройств управления в работе используется
авиасимулятор самолетов гражданской
авиации Microsoft Flight
Simulator 2004.

С каких типов самолетов лучше начинать новичку

Все современные летательные аппараты отличаются друг от друга сотнями параметров — именно поэтому выбор в пользу конкретного тренировочного модуля в условиях летной школы делает компетентный инструктор. Обычно мастера рекомендуют постигать азы на Як-12, Cessna 172S, Вильга-35, Tecnam Sierra и Diamond Da-40.

Все представленные машины обладают отменной устойчивостью и хорошей маневренностью. Часть из них подготовлена даже для посадок на воду — эта особенность может спасти жизнь неопытному летчику, столкнувшемуся с критической ситуацией.

«Как управлять самолетом?» — отправиться в специализированную школу, посетить десятки лекций, налетать пару сотен часов в симуляторе и получить полноформатное летное свидетельство. Другого, более простого руководства не существует, ведь даже начальная инструкция по пилотированию представляет собой огромный талмуд на тысячу страниц. Однако интерес к устройству крылатой машины можно удовлетворить по-другому — путем базового знакомства с ее возможностями. Скорее всего, такие навыки случайному человеку не пригодятся, но сам процесс их освоения приносит невероятное удовольствие.

Как осуществляется управление самолетом

Основные органы управления полетом типичного самолета в движении

Обычный фиксированный- Крыло система управления полетом самолета состоит из поверхностей управления полетом, соответствующих органов управления кабиной, соединительных звеньев и необходимых рабочих механизмов для управления направлением самолета в полете. Органы управления двигателем самолета также рассматриваются как органы управления полетом, поскольку они изменяют скорость.

Основы управления самолетом объясняются в Динамика полета. Эта статья посвящена рабочим механизмам органов управления полетом. Базовая система, используемая на самолетах, впервые появилась в легко узнаваемой форме уже в апреле 1908 года, на Луи Блерио Блерио VIII, созданном в эпоху пионеров моноплана.

рожке (ВПП). Дросселирование перетекающей жидкости между полостями рулевых цилиндров предотвращает возникновение колебаний колес.

Система управления поворотом колес передней опоры состоит из механической проводки управления распределительно-демпфирующими механизмами, гидравлических рулевых механизмов и механической обратной связи.

При рулежном управлении используется полный ход гидроцилиндров рулевыхмеханизмов, апривзлетно-посадочномуправлении толькочастьхода.

Передние стойки снабжены также специальным механизмом установки колес в направлении полета (в нейтральное положение) при отрыве самолета от земли. Этим обеспечивается совпадение плоскости вращения колес при посадке с направлением движения самолета.

Запрещается управлять передней стойкой шасси до страгивания самолёта с места.

Основные органы управления самолетом

Поверхность, которая позволяет пилоту регулировать и контролировать положение самолета в полете

Основные поверхности управления самолетом и движение.

Самолет поверхности управления полетом представляют собой аэродинамические устройства, позволяющие пилоту регулировать и контролировать полет самолета ориентация.

Разработка эффективного набора поверхностей управления полетом была важным шагом в развитии самолетов. Первые попытки конструкции самолета с неподвижным крылом позволили создать достаточную подъемную силу, чтобы оторвать самолет от земли, но после взлета самолет оказался неуправляемым, что часто приводило к катастрофическим результатам. Развитие эффективных средств управления полетом — вот что позволило обеспечить стабильный полет.

В этой статье описываются поверхности управления, используемые на самолетах обычной конструкции. В других конфигурациях самолетов с неподвижным крылом могут использоваться другие поверхности управления, но основные принципы остаются неизменными. Органы управления (джойстик и руль направления ) винтокрылого самолета (вертолет или автожир ) совершают те же движения вокруг трех осей вращения, но управлять вращающимися органами управления полетом (диск несущего винта и диск хвостового винта ) совершенно по-другому.

Как управлять легким пассажирским самолетом — пошаговое руководство

Ситуация, в рамках которой случайный человек попадает за штурвал авиалайнера, встречается только в кино. Реальная жизнь практически не предлагает таких сценариев развития событий. Внутри любого борта, выполняющего движение по предварительно намеченному маршруту, всегда присутствует как минимум два пилота. Оба обладают невероятной степенью подготовки — они регулярно проходят сложные тесты и пользуются профессиональными тренажерами.

Однако, желание очутиться за рулем «Боинга» или «Цессны», может быть продиктовано банальным интересом. Людям, увлекающимся гражданской авиацией, также приходится проходить академические курсы и готовиться к будущим воздушным путешествиям. Занятия для них проводятся в облегченном порядке, с ускоренными, максимально оптимизированными темпами. Инструктора рассказывают преимущественно об азах пилотирования, давая студентам попробовать свои силы при помощи специализированных авиасимуляторов.

Подготовка к взлету

Ответ на вопрос о том, как пилот управляет самолетом, начинается с разъяснения сути предварительных и предполетных мероприятий:

Эксперту следует оценить состояние каждого элемента конструкции — от шасси и рычага переключения тяги до элевонов и элеронов.

Он должен убедиться в работоспособности каждого датчика — воздушной скорости, пространственного положения, альтиметра, поворота, скольжения, курса, темпа набора высота и пр. О любых нарушениях сообщается диспетчеру, для более детального изучения обстановки.

Основы пилотирования и инструкции по управлению пассажирским самолетом всегда выглядят максимально громоздко. Однако, если выделить из стандартизированных талмудов главное, можно составить быструю и упрощенную инструкцию по старту авиалайнера:

Справиться с такой работой на достойном уровне сможет только человек, прошедший длительный курс академической подготовки.

Полет

Сам процесс управления полетом выглядит намного сложнее. К числу ключевых моментов относятся:

Именно здесь пользователю приходится демонстрировать все знания и навыки, полученные в летной школе. Примечательно, что у каждой машины есть свои особенности, касающиеся непосредственного полета.

Например, крейсерская скорость Cessna с одним двигателем достигается при нагрузке на мотор в районе 75% (2 400 оборотов в минуту соответственно). Каждое правило должно быть выучено наизусть — только так можно избежать критических последствий.

Посадка

«Как научиться пилотировать и управлять самолетом в реальной жизни?» — крайне обширный вопрос, требующий тщательного разбора. Даже крайний этап движения воздушного транспортного средства (речь идет о приземлении) выглядит чрезвычайно трудно:

В общем, пилотирование — это настоящая наука, на изучение которой придется потратить огромное количество времени. Достигнуть первых результатов можно достаточно быстро, по крайней мере, если пользоваться продвинутыми симуляторами.

Как управляется самолет — органы регулировки параметров движения воздушного судна

Все транспортные средства подобного типа делятся на две большие группы — военную и гражданскую. За их штурвалами сидят летчики и пилоты соответственно. Попасть в основную кабину аппарата без подготовки не получится. По закону перемещение столь сложной техники должно проходить под контролем со стороны экспертов.

В роли последних выступают люди, справившиеся с курсом, испытавшие свои силы посредством авиасимулятора и сумевшие оформить летное свидетельство (аналог обыкновенных водительских прав). Предметом самого пристального внимания среди всех «интересующихся» становится второй шаг представленной инструкции. Именно симулятор позволяет почувствовать себя пилотом без лишнего риска для жизни.

Получить подобный максимально реалистичный, но полностью безопасный урок пилотирования самолетом, можно с помощью сотрудников компании «ПолётоМания». Мы предлагаем вам взять на себя роль летчика, пользующегося тренажером-имитатором. Ощущения будут стопроцентно «настоящими» — обучающие кабины идентичны конструкциям ТУ-154, Airbus A320, Л-39, Cessna 172 и Boeing 737.

Штурвал

Ключевое устройство, позволяющее регулировать параметры крена — поворота объекта вокруг продольной оси. Сдвигая его в сторону своего тела или обратно (давая определенную тягу), человек «выставляет» характеристики тангажа, а также администрирует высотные рули и элевоны. Боковые повороты ручки дают команду на активацию классических крыльевых аэродинамических элеронов.

Система напоминает процесс вождения обыкновенного автомобиля, только если бы, например, грузовик, могу перемещаться ввысь и вглубь. Пилот задирает нос воздушного судна или пикирует, заворачивает влево или вправо, пользуясь исключительно штурвалом. Кстати, сигналы устройство передает в механическом, электрическом и гидравлическом режиме.

Педали

В самолетах рычаги, нажимаемые ногами, используются для воздействия на контрольные рули. Человек, применяющий данные элементы управления, направляет транспортное средство в левую или правую сторону, без функционального крена. Соответствующие положения движения также называются рысканием.

Изменение курса осуществляется, в том числе на разбеге и пробеге — расстоянии, которое проходит аппарат в момент старта или при посадке. Коррекция, выполненная с помощью штурвала, носит менее значительный характер — основная работа реализуется именно путем задействования педалей.

Вообще, летчики с обыкновенных лайнеров, редко меняют параметры перемещения воздушных судов в ручном режиме. Такие конструкции комплектуются автопилотами — умными техническими и программными системами, берущими на себя львиную долю операционных задач. На маленьких частных самолетах соответствующей автоматики нет — поэтому перед посадкой за руль человеку придется летать в течение как минимум 25-30 часов с инструктором.

Рычаги

Устройства, предназначенные для управления характеристиками двигателя — высокомощной бортовой силовой установки. Воздействуя на такие элементы, мы варьируем опции тяги. Ее увеличение приводит к ускорению, а уменьшение — к замедлению. Чем быстрее двигается аппарат, тем внушительнее выглядит показатель расхода топливной массы. В летной профессии существует огромное количество стандартов и регламентов, рассказывающих об оптимальных положениях рычажных стержней и опциональных тягловых параметрах. Для каждой ситуации действуют свои нормативы, которым приходится следовать.

Например, в момент непосредственного полета, рычаг управления двигателем практически всегда переведен на «малый газ». Таким образом, пилоты экономят объем наличествующего горючего. На боевых истребителях присутствует дополнительная опция — форсажный режим, необходимый для мгновенного ускорения.

Приборы

Вопрос о том, сложно ли управлять самолетом, практически всегда отпадает после мимолетного взгляда на классическую приборную панель. Все интегрированные в единый модуль устройства решают одну, чрезвычайно важную задачу — отражают ключевые параметры текущего полета. Наиболее часто приходится работать с такими аппаратами, как:

На старте обучения щиток администрирования выглядит непонятно, напоминая хаотичный набор всевозможных ручек, индикаторов, сигнальных клавиш и цифро-буквенных таблиц. С течением времени человек знакомится с каждым прибором по отдельности, разбираясь в особенностях его функционирования и учась снимать главные показатели.

Самые опытные мастера способны посадить громадный пассажирский авиалайнер на полосу, руководствуясь только значениями, показанными на приборной панели (без визуального контакта с местностью через лобовое стекло, также называемое «фонарем»).

Элементы управления в кабине

Элементы управления в кабине и приборная панель из Cessna 182 D Skylane

Как правило, основные органы управления полетом в кабине расположены следующим образом:

рычаги управления также сильно различаются среди самолетов. Есть коромысла, в которых креном можно управлять путем вращения вилки по часовой стрелке / против часовой стрелки (например, при управлении автомобилем), а шаг регулируется путем наклона колонки управления к себе или от себя, но в других случаях высота регулируется путем сдвигания вилки внутрь и наружу. приборной панели (как и у большинства Cessna, таких как 152 и 172), а в некоторых крен управляется путем сдвигания всей вилки влево и вправо (как у Cessna 162). Центральные ручки также различаются в зависимости от самолета. Некоторые из них напрямую связаны с управляющими поверхностями с помощью кабелей, другие (летающие по проводам самолеты) имеют компьютер между ними, который затем управляет электрическими приводами.

Blériot VIII в Исси-ле-Мулино, первый проект летного самолета, имеющий начальную форму современных средств управления полетом для пилота

Даже когда самолет использует различные поверхности управления полетом, такие как V-образный руль направления, флапероны или элевоны, чтобы избежать путаницы с пилотом, система управления полетом самолета по-прежнему будет спроектирована таким образом, чтобы ручка или хомут управляли шагом и крениться обычно, как и педали руля направления для рыскания. Базовая модель для современного управления полетом была впервые предложена французским авиационным деятелем Робертом Эсно-Пелтери с его коллегой-французским авиатором Луи Блерио, популяризировавшим формат управления Эсно-Пелтери первоначально на Луи Блерио. VIII моноплан в апреле 1908 года и стандартизация формата на пересечении пролива в июле 1909 года Blériot XI. Управление полетом уже давно преподается в такой манере на протяжении многих десятилетий, что популяризируется в ab initio учебных пособиях, таких как работа 1944 года Stick and Rudder.

В некоторых самолетах управляющими поверхностями не манипулируют. с привязкой. В сверхлегких самолетах и ​​моторизованных дельтапланах, например, механизма нет вообще. Вместо этого пилот просто хватается за подъемную поверхность рукой (используя жесткую раму, которая свисает с ее нижней стороны) и перемещает ее.

Дополнительные органы управления

В дополнение к основным органам управления полетом для крена, по тангажу и рысканью, часто доступны дополнительные элементы управления, чтобы дать пилоту более точный контроль над полетом или облегчить рабочую нагрузку. Наиболее часто используемым элементом управления является колесо или другое устройство для управления дифферентом руля высоты, так что пилоту не нужно поддерживать постоянное давление вперед или назад, чтобы поддерживать определенный шаг положение (другое типы дифферента для руля направления и элеронов распространены на больших самолетах, но могут также появляться на более мелких). Многие самолеты имеют закрылки, управляемые переключателем или механическим рычагом, или в некоторых случаях полностью автоматические с помощью компьютерного управления, которые изменяют форму крыла для улучшения управления на более низких скоростях, используемых для взлета. и посадка. Могут быть доступны другие вспомогательные системы управления полетом, включая предкрылки, интерцепторы, воздушные тормоза и крылья с изменяемой стреловидностью.

Ссылки

О том, как управлять самолетом Боинг-737 или, например, ТУ-154, можно узнать, приобретя сертификат на авиасимулятор от «ПолётоМании». На тренировочном занятии вы попробуете свои силы на максимально реалистичных симуляторах. Программные и технические комплексы гарантируют стопроцентную реалистичность ощущений. Гости основного зала попадают в кабины разнообразных воздушных судов, без риска для собственной жизни, но с полной уверенностью в том, что все события происходят «по-настоящему».

Управляющие поверхности дифферента

Элементы управления триммированием позволяют пилоту уравновешивать подъемную силу и сопротивление, создаваемое крыльями и управляющими поверхностями в широком диапазоне нагрузки и скорости полета. Это снижает усилие, необходимое для регулировки или поддержания желаемого полета положения.

Триммер руля высоты

Триммер руля высоты уравновешивает управляющую силу, необходимую для поддержания правильной аэродинамической силы на хвосте для балансировки самолета. При выполнении определенных летных упражнений может потребоваться большая балансировка для поддержания желаемого угла атаки. В основном это применимо к медленному полету, где требуется положение носа вверх, что, в свою очередь, требует большого дифферента, в результате чего хвостовое оперение оказывает сильную прижимную силу. Триммер руля высоты коррелирует со скоростью воздушного потока над хвостовым оперением, поэтому изменения воздушной скорости самолета требуют повторного триммирования. Важным параметром конструкции самолета является его устойчивость при балансировке для горизонтального полета. Любые возмущения, такие как порывы ветра или турбулентность, будут подавляться в течение короткого периода времени, и самолет вернется к своей сбалансированной скорости горизонтального полета.

Триммер хвостового оперения

За исключением очень легких самолетов, триммеры на рулях высоты не могут обеспечить требуемую силу и диапазон движения. Для обеспечения соответствующего дифферентного усилия вся горизонтальная оперение сделана регулируемой по шагу. Это позволяет пилоту выбирать точно правильную величину положительной или отрицательной подъемной силы от хвостового оперения, уменьшая сопротивление руля высоты.

Управляющий рог

Массовый баланс, выступающий из элерона, используемый для подавления флаттера

Управляющий рог — это часть управляющей поверхности, которая выступает впереди точки поворота. Он создает силу, которая увеличивает прогиб поверхности, уменьшая управляющее давление, которое испытывает пилот. Рупоры управления могут также включать в себя противовес, который помогает сбалансировать управление и предотвращает колебание в воздушном потоке. В некоторых конструкциях предусмотрены отдельные антифлаттерные грузы.

(В радиоуправляемых авиамоделях термин «контрольный клаксон» имеет другое значение.)

Пружинный триммер

В простейшем случае триммирование выполняется механическим пружина (или банджи ), которая добавляет соответствующую силу для увеличения управляющего воздействия пилота. Пружина обычно соединяется с рычагом дифферента руля высоты, чтобы пилот мог регулировать прилагаемое усилие пружины.

Триммер руля направления и элеронов

Большинство самолетов с неподвижным крылом имеют поверхность управления дифферентом на руле высоты, но более крупные самолеты также имеют регулятор дифферента для руля направления и еще один для элеронов. Триммер руля направлен против любой асимметричной тяги двигателей. Триммер элеронов предназначен для противодействия эффектам смещения центра тяжести от осевой линии самолета. Это может быть вызвано тем, что топливо или полезный груз загружается больше с одной стороны самолета по сравнению с другой, например, когда в одном топливном баке больше топлива, чем в другом.

Как водить самолет в реальной жизни — перечень экстренных ситуаций

Очевидно проблемных случаев, приводящих к катастрофам, в классической авиации по-настоящему много. Наиболее вероятное недоразумение — отказ двигательной силовой установки. Следующая по популярности загвоздка — череда ошибок, допускаемых пилотами в моменты взлетов и посадок. В списке также присутствует пункт о неправильной эксплуатации — нарушении установленных ограничений, присущих тому или иному лайнеру.

Избежать всех перечисленных неприятностей можно только путем систематических тренировок. Лучшая защита от проблем — это уверенность в собственных навыках, знаниях и опыте. Однако излишнюю самоуверенность демонстрировать нельзя — она регулярно оборачивается источником разнообразных кризисов.

Перед
взлетом нужно убедиться, что самолет
находится во взлетной конфигурации,
т.е. выпущены закрылки во взлетное
положение и значение триммера стабилизатора
соответствует нужному. Также необходимо
убедиться что скорость V2 установлена
на MCP. Компания Boeing рекомендует
использование автомата тяги и директорных
стрелок на взлете.
Далее
рассмотрим процедуру взлета с разделением
пилотов по функциям. Pilot flying —
пилотирующий пилот. Его непосредственная
задача — управление самолетом и
выдерживание заданной траектории
полета. Pilot monitoring — наблюдающий пилот.
Его задача — контроль параметров полета,
управление конфигурацией самолета
(механизация, шасси) по командам
пилотирующего пилота и управление
системами самолета.

Процедура перед взлетом

Если не разделять
распределение обязанностей, то взлет
можно изобразить в виде схемы:

Таблица
уборки механизации

Существует несколько технологических исследований и разработок, направленных на интеграцию функций систем управления полетом, таких как элероны, лифты, элевоны, закрылки и флапероны в крылья для выполнения аэродинамических целей с меньшими преимуществами: масса, стоимость, сопротивление, инерция, (для более быстрого и сильного отклика на управление), сложность ( механически проще, меньше движущихся частей или поверхностей, меньше обслуживания) и поперечное сечение радара для скрытности. Они могут использоваться во многих беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и истребителях 6-го поколения. Два многообещающих подхода — это гибкие крылья и флюидика.

Гибкие крылья

В гибких крыльях большая часть или вся поверхность крыла может изменять форму в полете, чтобы отклонять воздушный поток, подобно орнитоптеру. Адаптивные совместимые крылья — это военная и коммерческая разработка. X-53 Active Aeroelastic Wing был разработан ВВС США, NASA и Boeing.

Активное управление потоком

В активном управлении потоком силы в транспортных средствах возникают через управление циркуляцией, в котором более крупные и сложные механические детали заменяются более простыми жидкостными системами меньшего размера (слоты которые испускают потоки воздуха), где большие силы в жидкости отклоняются меньшими струями или потоками жидкости периодически, чтобы изменить направление движения транспортных средств. При таком использовании активное управление потоком обещает простоту и меньшую массу, затраты (вдвое меньше), а также инерцию и время отклика. Это было продемонстрировано на БПЛА Demon, который впервые совершил полет в Великобритании в сентябре 2010 года.

Вспомогательные поверхности управления

KLMFokker 70, показывающие положение органов управления полетом закрылка и подъемно-опрокидывающейся платформы. Подъемные самосвалы представляют собой приподнятые панели кремового цвета на верхней поверхности крыла (на этом снимке их пять на правом крыле). Закрылки — это большие наклонные поверхности на задней кромке крыла.

Спойлеры

Поверхности управления полетом задней кромки крыла Boeing_747-8. Вверху слева: все поверхности в нейтральном положении; Вверху по центру: правый элерон опущен; Вверху справа: спойлеры подняты во время полета; Средний ряд: откидные створки Фаулера выдвинуты (слева), увеличены (посередине), откидываются на петлях, а внутренняя прорезь еще больше откидывается (справа); Нижний ряд: интерцепторы, поднятые во время посадки

На самолетах с низким лобовым сопротивлением, таких как планеры, интерцепторы используются для нарушения воздушного потока над крылом и значительного уменьшения подъемной силы. Это позволяет пилоту-планеру терять высоту без увеличения скорости полета. Спойлеры иногда называют «лифтовые самосвалы». Спойлеры, которые можно использовать асимметрично, называются спойлерами и могут влиять на крен самолета.

Закрылки

Закрылки устанавливаются на задней кромке на внутренней части каждого крыла (около корней крыла). Они отклоняются вниз, чтобы увеличить эффективную кривизну крыла. Закрылки увеличивают максимальный коэффициент подъемной силы самолета и, следовательно, снижают его скорость сваливания. Они используются при полете с малой скоростью, с большим углом атаки, включая взлет и спуск для посадки. Некоторые самолеты оснащены «флаперонами », которые чаще называют «бортовыми элеронами». Эти устройства функционируют в основном как элероны, но на некоторых самолетах они «опускаются» при раскрытии закрылков, действуя таким образом как закрылки и бортовые элероны управления креном.

Предкрылки

Предкрылки, также известные как устройства передней кромки, представляют собой продолжения передней части крыла для увеличения подъемной силы и предназначены для уменьшения скорости сваливания за счет изменения воздушного потока над крылом. Планки могут быть фиксированными или выдвижными — фиксированные планки (например, как на Fieseler Fi 156 Storch ) обеспечивают отличную низкую скорость и возможности STOL, но ставят под угрозу более высокие скоростные характеристики. Выдвижные предкрылки, как показано на большинстве авиалайнеров, обеспечивают пониженную скорость сваливания при взлете и посадке, но убираются для крейсерского полета.

Пневматические тормоза

Пневматические тормоза в задней части фюзеляжа EurowingsBAe 146-300

Пневматические тормоза используются для увеличения лобового сопротивления. Спойлеры могут действовать как воздушные тормоза, но это не чисто воздушные тормоза, поскольку они также работают как подъемно-опрокидывающиеся машины или, в некоторых случаях, как поверхности управления креном. Воздушные тормоза обычно представляют собой поверхности, которые отклоняются от фюзеляжа наружу (в большинстве случаев симметрично на противоположных сторонах) в воздушный поток для увеличения сопротивления формы. Поскольку в большинстве случаев они расположены в другом месте самолета, они не влияют напрямую на подъемную силу, создаваемую крылом. Их цель — замедлить самолет. Они особенно полезны, когда требуется высокая скорость спуска. Они распространены на высокопроизводительных военных самолетах, а также на гражданских самолетах, особенно тех, у которых отсутствует обратная тяга.

Остальные
органы управления, термины и сокращения

В данной
инструкции вы будет встречать различные
аббревиатуры, термины, сокращения,
незнакомые органы управления, поэтому
сначала определимся где они находятся
и что обозначают.

Системы управления полетом

de Havilland Tiger Moth тросы руля высоты и руля направления

Механические или ручные системы управления полетом — это самый основной метод управления самолетом. Они использовались в первых самолетах и ​​в настоящее время используются в небольших самолетах, где аэродинамические силы не являются чрезмерными. На очень ранних самолетах, таких как Wright Flyer I, Blériot XI и Fokker Eindecker, использовалась система деформации крыла, где не было обычных шарниров. Поверхности управления использовались на крыле, а иногда даже не для управления тангажем, как на Wright Flyer I и оригинальных версиях 1909 Etrich Taube, у которых был только шарнирно-поворотный руль направления в дополнение к перекосу. управляемые регуляторы тангажа и крена. Система ручного управления полетом использует набор механических частей, таких как толкатели, натяжные тросы, шкивы, противовесы, а иногда и цепи, чтобы передавать силы, приложенные к органам управления кабиной, непосредственно на поверхности управления. Стяжки часто используются для регулировки натяжения троса управления. Cessna Skyhawk — типичный пример самолета, в котором используется этот тип системы. Замки от порывов ветра часто используются на припаркованных самолетах с механическими системами для защиты поверхностей управления и рычагов от повреждения ветром. На некоторых самолетах предусмотрены средства защиты от порывов ветра как часть системы управления.

Увеличение площади поверхности управления, требуемой для больших самолетов, или более высокие нагрузки, вызванные высокой воздушной скоростью на небольших самолетах, приводят к значительному увеличению в силах, необходимых для их перемещения, поэтому были разработаны сложные механические зубчатые передачи для извлечения максимального механического преимущества для уменьшения усилий, требуемых от пилотов. Такое расположение можно найти на самолетах с большими или более высокими характеристиками пропеллером, такими как Fokker 50.

. В некоторых механических системах управления полетом используются вкладки сервопривода, которые обеспечивают аэродинамическую поддержку. Выступы сервопривода — это небольшие поверхности, прикрепленные к рулевым поверхностям. Механизмы управления полетом перемещают эти выступы, аэродинамические силы, в свою очередь, перемещаются или способствуют перемещению управляющих поверхностей, уменьшая количество необходимых механических сил. Это устройство использовалось в первых транспортных самолетах с поршневыми двигателями и в первых реактивных транспортных средствах. Boeing 737 включает в себя систему, посредством которой в маловероятном случае полного отказа гидравлической системы он автоматически и плавно переключается на управление через сервопривод.

Гидромеханические

Сложность и вес механических систем управления полетом значительно возрастают с увеличением размеров и характеристик самолета. Управляющие поверхности с гидравлическим приводом помогают преодолеть эти ограничения. С гидравлическими системами управления полетом размер и характеристики самолета ограничиваются экономикой, а не мышечной силой пилота. Сначала использовались лишь частично усиленные системы, в которых пилот все еще мог ощущать некоторые аэродинамические нагрузки на рулевые поверхности (обратная связь).

Гидромеханическая система управления полетом состоит из двух частей:

Движение пилота управления заставляет механический контур открывать соответствующий сервоклапан в гидравлическом контуре. Гидравлический контур приводит в действие исполнительные механизмы, которые затем перемещают управляющие поверхности. Когда привод движется, сервоклапан закрывается механической связкой обратной связи, которая останавливает движение поверхности управления в желаемом положении.

Такое расположение было обнаружено в реактивных транспортных средствах старой конструкции и в некоторых высокопроизводительных самолетах. Примеры включают Антонов Ан-225 и Lockheed SR-71.

Устройства с искусственным ощущением

В чисто механических системах управления полетом аэродинамические силы на управляющие поверхности передаются через механизмы и ощущаются непосредственно пилотом, обеспечивая тактильную обратную связь по воздушной скорости. Однако при использовании гидромеханических систем управления полетом нагрузка на поверхности не ощущается, и существует риск перенапряжения самолета из-за чрезмерного движения поверхности управления. Чтобы решить эту проблему, можно использовать искусственные чувствительные системы. Например, для управления самолетом RAF Avro Vulcan jet бомбардировщик и RCAF Avro Canada CF -105 Arrow сверхзвуковой перехватчик (оба образца 1950-х годов), необходимая обратная связь по силе обеспечивалась пружинным устройством. Точка опоры этого устройства перемещалась пропорционально квадрату скорости воздуха (для лифтов), чтобы обеспечить повышенное сопротивление на более высоких скоростях. Для управления американскими боевыми самолетами Vought F-8 Crusader и LTV A-7 Corsair II на поле использовался грузоподъемник. ось ручки управления, обеспечивающая обратную связь по усилию, пропорциональную нормальному ускорению самолета.

Вибратор ручки

A Вибратор ручки представляет собой устройство (имеется в некоторых самолетах с гидравлическим приводом), которое прикреплено к органу управления колонка, которая качает штангу управления, когда самолет собирается сваливаться. Также в некоторых самолетах, таких как McDonnell Douglas DC-10, имеется / был резервный источник электропитания, который пилот может включить, чтобы повторно активировать вибростенд в случае гидравлического соединения с вибростендом.

Электропитание по проводам

В большинстве современных систем питание на исполнительные механизмы управления подается гидравлическими системами высокого давления. В проводных системах клапаны, управляющие этими системами, активируются электрическими сигналами. В системах с электропитанием по проводам мощность передается на исполнительные механизмы по электрическим кабелям. Они легче гидравлических труб, проще в установке и обслуживании и более надежны. Элементы системы управления полетом F-35 — силовые. Исполнительные механизмы в такой системе электрогидростатического срабатывания (EHA) представляют собой автономные гидравлические устройства, небольшие гидравлические системы с замкнутым контуром. Общая цель — создание более или полностью электрических самолетов, и ранним примером такого подхода был Avro Vulcan. Серьезное внимание было уделено использованию подхода на Airbus A380.

Системы управления полетом по проводам

Система управления полетом по проводам (FBW) заменяет ручное управление полетом самолета на электронный интерфейс. Движения органов управления полетом преобразуются в электронные сигналы, передаваемые по проводам (отсюда и термин «полет по проводам»), и компьютеры управления полетом определяют, как перемещать исполнительные механизмы на каждой поверхности управления, чтобы обеспечить ожидаемую реакцию. Команды с компьютеров также вводятся без ведома пилота для стабилизации самолета и выполнения других задач. Электроника для систем управления полетом самолетов является частью области, известной как авионика.

Fly-by-optics, также известная как fly-by-light, является дальнейшим развитием с использованием волоконно-оптических кабелей.

Краткая инструкция по управлениюсамолетом Boeing 737-800

Этот документ поможет Вам освоиться в кабине самолета Boeing 737-800, понять что нужно делать и какие параметры выдерживать на взлете, в полете и на посадке.

Внимание! НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НА САМОЛЕТЕ!!! ТОЛЬКО ДЛЯ ТРЕНАЖЕРА.

В полете нужно удерживать задаваемые
параметры (скорость, курс и высота) через
изменение тяги и пространственного
положения самолета. Также нужно
использовать триммер стабилизатора
для снятия нагрузок со штурвала.

Рекомендация по триммированию самолета

Кнопка триммера
находится сверху внешнего рога штурвала.
Со стороны КВС это левая половина
штурвала.

Назначение и состав систем управления самолетом

Совокупность устройств, обеспечивающих управление движением самолета, называют системой управления.

Система управления самолетом может быть неавтоматической, полуавтоматической или автоматической.

Если процесс управления осуществляется непосредственно пилотом, т.е. пилот посредством мускульной силы приводит в действие органы управления, обеспечивающие управление самолетом, то система управления называется неавтоматической (прямое управление самолетом). Неавтоматические системы могут быть механическими и гидромеханическими (рис. 7.1). Механические системы – это первые самолётные системы, на

базе которых созданы все современные комплексные системы основного управления. Балансировка и управление здесь осуществляются непосредственно мускульной силой экипажа в течение всего полёта.

Рис. 7 .1. Неавтоматизированные механическая (а) и гидромеханическая (б) системы основного управления самолетом:

1 – командный рычаг; 2 – тяга проводки управления; 3 – качалка или ро ликовая направляющая; 4 – балансир массы проводки упр авления; 5 – двуплеч ная качалка, компенсирующая температурные изм енения длины гермоотсека ф юзеляжа; 6 – кронш тейн навески руля; 7 – рычаг управления руля; 8 – двуплечий рычаг; 9 – пружинный загружатель командного рычага; 1 0 – механизм тримми рования ( снятия нагрузки); 11 – рулевой привод; 1 – гидравлический золотник; 13 – гидро илиндр

Если процесс управления осуществляется пилотом через механизмы и устройства, обеспечиваю щие и улучшающие качество процесса управления, то система управлен ия называется полуавтом атической.

Если создание и изменение управляющих сил и момен тов осуществляется ком плексом автоматических устройств, а рол ь пилота сводится к контролю за ними, то систе ма управления называется автома тической.

На большинстве современны х скоростных сам олетов применяются полуавтоматические и автоматические системы управления.

Ком плекс бортовых систем и устройств, которые дают возможность пилоту приводить в действие органы управления для изменения режима полета или для балансировки самолета на заданном режиме, называют

Рис. 7.2. Схема действия триммера: 1 – электромеханизм; 2 – триммер

системой основного управления самолетом (руль высоты, руль направления, элероны, переставной стабилизатор).

Устройства, обеспечивающие управление дополнительными элементами управления (закрылки, предкрылки, спойлеры) называют вспомогательным управлением или механизацией крыла.

Особенности конструкции систем управления самолетом

Отклоняя штурвальную колонку на себя или от себя, пилот осуществляет продольное управление, т.е. изменяет угол тангажа (атаки), отклоняя руль высоты или управляемый стабилизатор. Поворачивая штурвал вправо или влево, пилот, отклоняя элероны, осуществляет поперечное управление, накреняя самолет в нужную сторону. Для отклонения руля направления пилот

воздействует на педали.

При длительном полете с отклоненными рулями для снятия усилий с командных рычагов применяются триммеры, которые представляют собой дополнительную рулевую поверхность, устанавливаемую на задней части основного руля (элерона). По коман-

дам пилота триммеры отклоняются на необходимые для снятия усилий углы. Это обеспечивается специальной механической проводкой из кабины экипажа к триммерам или при помощи управляемых из кабины экипажа электромеханизмов (рис. 7.2). Отклоняя триммер в сторону, противоположную отклонению руля, нагрузку, передающуюся на командные рычаги, можно уменьшить до сколько угодно малой величины. Компенси-

рующий момент от трим мера, противодействую щий шарнирному моменту, возникает вследствие большого плеча силы, приложенной к триммеру, хотя сам а сила и невелика.

Широкое распространение п олучила осевая компенсация – смещение оси вращения руля от его перед ней кромки (рис. 7.3). Центр давления аэродинам ической силы руля лежит приблизительно на 1/4 его хорды. Если ось вращения руля приблизить к центру давления, то ум еньшится плечо аэродинамической силы. Уменьшение плеча приводит к уменьшению шарнирного мом ента руля, а следовательно, уменьшает нагрузку на рычаг управления рулем.

Рис. 7.3. Схема осевой компенсации элерона

Совмещение оси вращения с центром давления приведет к исчезновению уси лий, а смещение оси вращения за центр давления приведет к изменени ю направления усилий на рычаге управлен ия на противоположные. Это называется «переко мпенсаци ей».

Иногда на части руля или элерона создают перекомпенсацию, что приводит к появлению противопол ожного аэродинамического мом ента на этой части руле вой поверхности и знач ительному умен ьшению усилий на рычаге управления (рис. 7.4). Такая разновидность осевой компенсации получи ла название рого вой и применяется на нескоростных самолетах из-за того, что этот «рог», выходя в набегающий поток, н арушает обтекание аэр одинамической поверхности.

Рис. 7. 4. Схема роговой компенсации элерона

Наряду с осевой компенсацией, применяются сервокомпенсат оры (или флетнеры). Принцип их действия подобен действию триммера (рис. 7.5). В то же время ме жду ними имеет ся существенное различие. Если триммер отклоняется только по командам

сткой тяги которых может изме няться с помощью электрического привода, и поэтому они могут работать и как триммер, и как сервокомпенсатор.

На тяжелых самолётах используется переставной стабилизатор, отклоняемый пилото м или автоматически. Применени е стабилизатора для балансировки сам олёта позволяет н а всех режимах полёта использов ать весь диапазон возмо жных углов отклонения р уля высоты для манёвра и парирования возмущений.

7.3. Рычаги управления самоле том

На современных самолетах гражданской авиации управление разделяется на две группы – ручное и ножное.

Ручное управление применяют для управления рулём высоты и элеронами (рис. 7.6). Командными рычагами являются штурвальная колонка и штурвал .

Рис. 7.6. Схема ручного управления элеронами и рулями высоты:

1 – штурвальная колонка; 2 – штурвал; 3 – ось вращения штурвала; 4 – механическая проводка от штурвальной колонки до рулей высоты; 5 – руль высоты; 6 – рычаг управления рулем высоты; 7 – элероны; 8, 11 – проводка управления элеронами; 9, 12 – качалка управления элеронами; 10 – подшипники

Вращ ение штурвала влево (против часовой стрелки) приведет к образованию левого крена. Соответственно поворот штурвала вправо ( по часовой стрелке) вызовет появление правого крена.

Перемещение штурвальной к олонки «от себя» вызовет пики рование самолета. И, наоборот, при перемещении штурвальной ко лонки «на себя» самолет будет кабрировать.

Ножное управление предназначено для управления рул ем направления. «Дача» правой ноги вперед приведет к правому развороту.

Таким образом, конструкция управления предусматривает, чтобы изменение положения самолета в пространстве соответствовало естественным реф лексам человека.

Соседние файлы в папке Конструкция ВС

Разработка

Братьям Райт приписывают разработку первых практических поверхностей управления. Это основная часть их патента на полет. В отличие от современных рулей использовали перекос крыла. Пытаясь обойти патент Райта, Гленн Кертисс создал шарнирные управляющие поверхности, концепция того же типа была впервые запатентована четырьмя десятилетиями ранее в Соединенном Королевстве. Шарнирные управляющие поверхности имеют то преимущество, что они не вызывают напряжений, которые являются проблемой деформации крыла, и их легче встроить в конструкции.

Оси движения

Вращение вокруг трех осей

Мнемоника для запоминания названий углов

Самолет может свободно вращаться вокруг трех осей, которые перпендикулярны друг другу и пересекаются в его центр тяжести (ЦТ). Для управления положением и направлением пилот должен иметь возможность управлять вращением вокруг каждого из них.

Поперечная ось

Поперечная ось, также известная как боковая ось, проходит через самолет от законцовки крыла до законцовки крыла. Вращение вокруг этой оси называется шагом. Шаг изменяет вертикальное направление, на которое указывает нос самолета. рули высоты — это основные управляющие поверхности для тангажа.

Продольная ось

Продольная ось проходит через самолет от носа до хвоста. Вращение вокруг этой оси называется креном. Угловое смещение относительно этой оси называется креном. Пилот изменяет угол крена, увеличивая подъемную силу на одном крыле и уменьшая ее на другом. Этот дифференциальный подъем вызывает вращение вокруг продольной оси. элероны являются основным элементом управления креном. руль направления также оказывает вторичное влияние на крен.

Вертикальная ось

Вертикальная ось проходит через самолет сверху вниз. Вращение вокруг этой оси называется рысканием. Рыскание изменяет направление, в которое указывает нос самолета, влево или вправо. Первичное управление рысканием осуществляется рулем направления. Элероны также оказывают вторичное влияние на рыскание.

Важно отметить, что эти оси перемещаются вместе с самолетом и изменяются относительно земли по мере движения самолета. Например, для самолета, левое крыло которого направлено прямо вниз, его «вертикальная» ось параллельна земле, а его «поперечная» ось перпендикулярна земле.

Рассмотрим процедуру
захода на посадку по аналогии с процедурой
взлета.

Таблица
выпуска механизации

Справиться с управлением столь сложного транспортного средства без должной подготовки практически невозможно. Для того чтобы увеличить свои шансы, следует:

Остальные органы управления

В любом самолете, помимо центральных систем администрирования, присутствуют вторичные блоки, также играющие огромную роль в процессе пилотирования:

Экспертам, попадающим в кабину, приходится знакомиться со всей электроникой и механикой заранее, задолго до первого старта с полосы. В противном случае они подвергнут опасности как собственную жизнь, так и здоровье других людей (например, инструкторов).