Ako sa pohybuje lietadlo po zemi. Ako funguje riadenie lietadla v horizontálnej a vertikálnej rovine? Vysvetlenie z fyzikálneho hľadiska je celkom jednoduché, no v praxi ťažšie realizovateľné.

A opäť strhávame rúška tajomstiev. Hoci, aké sú tu tajomstvá? Všetko je transparentné, čestné, otvorené. Dnes budem pokračovať v sérii vzdelávacích programov s témou ako piloti pilotujú lietadlo. Na pozadí rôznych tzv „Čajnikovského“ otázky, ktoré sa mne (a ostatným) kladú, by som chcel osobitne vyzdvihnúť „problém ľavej ruky“.

Ako je známe, v kokpite moderného osobné lietadlo existujú dva volanty, ak hovoríme o tradičnom lietadle, alebo dve bočnice, ak hovoríme o produktoch Airbus alebo UAC.

V skutočnosti je komentár nižšie to, čo ma podnietilo napísať tento príspevok:

"Denis, v lietadlách s joystickmi musia byť piloti obojruční, znamená to, že kapitán musí ovládať ľavou rukou?"

Poznámka - bočné ovládacie páky lietadla zapnuté angličtina sa nazývajú sidesticks, ale v každodennom živote, samozrejme, dostali prezývku „joystick“, ak vám to nevadí, budem to nazývať aj joystick.

Tu sú v kokpite A320, vľavo a vpravo (foto prevzaté z internetu)

Ale tu je v Superjet. Jeden taký je vľavo.

Ale nebudem pokračovať a odpovedať na túto otázku. Ako inak, dovolím si zarevať a prídem z diaľky.

Ak chcete použiť skratku a nechcete čítať základné informácie o princípoch riadenia lietadla a rozdieloch medzi Boeingmi a Airbusmi, jednoducho prejdite nadol na poslednú časť.


Mnoho cestujúcich má názor, že veliteľ vždy pilotuje. Toto je nesprávne, pretože. pravdepodobnosť, že vás dnes preženú vzduchové vrecká druhý pilot je dosť vysoký, asi 50 %, a nemal by sa za žiadnych okolností zanedbať.

Vyššie uvedené považujeme za nemotorný pokus o vtip, no aj tak na tom bolo niečo pravdy, a to 50% pravdepodobnosť. Piloti si zvyčajne rozdelia lety na polovicu. Áno, sú veliaci piloti, ktorí uprednostňujú vykonávať väčšinu letov sami pomocou 100% autopilota, ale sú aj takí, ktorí z troch letov dajú aspoň dva svojim druhým pilotom.

(som jeden z posledných)

V priemere teda vyjde tých istých 50 %. Mali by to zvládnuť obaja piloti, ale hlavnú zodpovednosť za všetko, čo sa deje, má iba veliteľ, a preto dostáva vyšší plat ako druhý pilot (hoci v západných spoločnostiach s ich systémom seniority sú možnosti).

Takže, aby mali obaja piloti viac-menej rovnaké možnosti pilotovať lietadlo, dostanú do rúk volant/joystick, do nôh pedále a na krk laryngofón.

Pedále vykonávajú rovnaké funkcie tu a tam - pilotné stupačky, Ovládajú aj kormidlo, ktoré je umiestnené na plutve lietadla. Ak počas letu vychýlite ľavý pedál (konkrétne ho posuniete dopredu, zatiaľ čo pravý pedál sa posunie späť o rovnakú hodnotu), lietadlo sa začne otáčať nosom doľava a súčasne sa otáčať doľava. . Toto by sa malo robiť veľmi opatrne, pretože... Pri riadení lietadla v kurze pomocou pedálov dochádza k šmyku na krídle, ktoré je mimo zákruty. Pri náhlych pohyboch môže byť veľký, čo je spojené so stratou rýchlosti a dokonca aj zadrhnutím a zaťaženie kíl môže byť úplne nadmerné! Piloti používajú pedály počas letu iba na boj s bočným vetrom počas vzletov a pristávaní, ako aj v niektorých núdzových situáciách.

Keď sa lietadlo pohybuje po zemi stlačením pedálov (teraz hovoríme o stlačení pedálu rovnakým spôsobom, ako sa to robí na autách, kde sú pedály pripevnené k podlahe), pilot pribrzdí kolesá. Stlačením ľavého pedálu sa zabrzdia ľavé hlavné podvozky a stlačením pravého pedálu sa zabrzdia pravé. Samozrejme, môžete súčasne stlačiť.

A na záver rozhovoru o pedáloch - na väčšine lietadiel sa používajú aj na ovládanie otáčania kolies predného podvozku. Pravda, najčastejšie pod malým uhlom – takým, že bude stačiť korigovať odchýlky pri štarte alebo brzdení na dráhe, ak sa lietadlo pohybuje nedostatočnou rýchlosťou, pri ktorej ešte nie je účinné kormidlo.

Pomocou strmeňa alebo joysticku môže pilot zdvihnúť alebo znížiť nos lietadla (zvýšiť alebo znížiť sklon, ak ste múdri), vytvoriť otočku doľava alebo doprava, alebo oboje súčasne. Súčasne s uvedením lietadla do rolovania, samo začne podľa zákonov aerodynamiky meniť kurz v smere rolovania, a to hladko a pohodlne pre cestujúcich.

(Na malom nízkorýchlostnom lietadle s veľmi nevychýlenými krídlami si na vykonanie koordinovanej zákruty – teda pri lietaní v náklone bez šmýkania na akomkoľvek krídle – musíte pomôcť pedálom, odtiaľ slovo „pedál“, ktoré pilot nahrádza slovo „pilot“).

Existuje určitý rozdiel medzi metódami riadenia „tradičných lietadiel“ a modernými – airbusmi a superjetmi. V druhom prípade pilot riadi lietadlo cez sito počítačových zákonov, čo dáva posledný bod pri určovaní, ako presne a ako rýchlo chce pilot zmeniť parametre pohybu lietadla v priestore. A podľa zvláštnych zákonov buď poslúchne nesmelú túžbu pilota, alebo zvlášť odvážnym nedovolí vykonať kotúľ či iný akrobatický manéver.

Zároveň pilot pohybom joysticku nastaví náklon a sklon lietadla, s ktorým chce letieť, potom môže prestať hrať a lietadlo bude pokračovať v lete v týchto uhloch a samotný joystick bude vyčnievať. neutrálny.

Na tradičných lietadlách nie je miera počítačového vplyvu na rozhodnutia pilotov taká výrazná, takže ak je to žiaduce, pilot B737 alebo dokonca obrovského 747 sa môže pokúsiť vykonať bojový obrat alebo aspoň kotúľ. Je pravda, že je to veľmi, veľmi hlúpy nápad, ešte hlúpejší ako driftovanie v kamióne KamAZ, ktorý sa zaoberá ťažbou dreva.

Manévrovanie s takým lietadlom je stále umenie, ktoré si vyžaduje určitý čas, kým sa osvojíte, pretože... Pilot musí počas manévru sám udržiavať požadované parametre (náklon, sklon) a neustále musí vykonávať nápravné opatrenia. V turbulentnej atmosfére, navyše pri zmene prevádzkového režimu motorov, má lietadlo tendenciu ukázať pilotovi svoj „jazyk“, uhýbať a vzďaľovať sa od požadovaných parametrov... a ak to pilot neutlmí v púčik, potom bude musieť opäť zhromaždiť šípy na hromadu.“

Skúsení piloti si vypestujú špeciálny pocit nazývaný „airplane ass feel“, ktorý im umožní synchronizovať rušený pohyb lietadla a ich reakciu naň takmer v reálnom čase.

Samozrejme, 737 má aj isté ochrany, napríklad budú bojovať do posledného, ​​ak by pilot chcel náhle hodiť lietadlo na frak - zapnúť alarm, zatriasť volantom, spustiť lamely, vychýliť stabilizátor do ponoru, zvýšte zaťaženie, aby ste prevzali riadenie, ak je pilot úplne v nemom úžase a pokračuje v pokuse o zvrhnutie lietadla.

To ale zďaleka nie je ochrana, ktorú poskytuje domáci Superjet. Určite je určený pre idiotov v kokpite, pretože... Len idioti by vytvorili situáciu, že jeden pedál je povedzme úplne vľavo a joystick úplne vpravo. Pri Superjete takéto kolísanie nerobí žiadne starosti, sám sa rozhodne, ako a ako veľmi vychýli riadiace plochy, a ak sa naozaj pokazí, a ak chcem tlačiť, pridá ťah motorom; ja som tak na B737, potom sa budem musieť veľmi snažiť, aby lietadlo ani nekleslo.

Medzi týmito dvoma polárnymi „filozofiami“ je ešte jedna – moderný koncept Boeing, implementovaný na B777 a B787. Pilot ovláda lietadlo kormidlom, ale výlučne cez počítač, ktorý pilotovi pomáha pri neomylnej ochrane a menších problémoch, podobne ako tie isté riešenia, aké sú implementované na airbusoch.

Ale s tým všetkým Boeing nechcel ísť úplne, to znamená zaviesť pilotovanie podľa princípu „neustále udržiavanie daného náklonu a sklonu“, takže pilot musí stále kontrolovať parametre počas manévrovania, hoci to bude jednoduchšie ako na B737.

Budúcnosť je samozrejme v koncepte „fly-by-wire“, v ktorom nie sú ovládače mechanicky spojené s ovládacími plochami, všetky vstupné signály spracováva počítač a výstup má hodnotu, ktorá najlepšie vyhovuje podmienky úlohy. To vám umožňuje implementovať ochranu proti všetkému a všetkému na úplne inej úrovni, ako sa to robilo na lietadlách predchádzajúcich generácií.

V každom prípade automatický asistent stále dopĺňa pilota, ale nenahrádza ho. Reže rohy, ale neprelomuje novú úroveň.

Zhrňme si teda priebežný výsledok. Nohy na pedáloch ruka na joysticku, ruky na čele.

Ukazuje sa, že pilot Airbusu nepoužíva jednu ruku?

To samozrejme nie je pravda! Koniec koncov, môže s ním držať lyžicu, pretože najdôležitejšou výhodou tohto lietadla je, že má výsuvný stolík! Len si predstavte, aké je to romantické – lietate, riadite jednou rukou a ľavou lenivo miešate chladiacu kávu!

Dobre, nech je to môj druhý chabý vtip, aj keď na tomto pokuse o humor je opäť niečo pravdy. Takže, páni, hneď v prvej vete tejto časti príspevku som napísal nie celkom pravdu a týkalo sa to... volantu.

Ak letím lietadlom manuálne, napríklad pri priblížení, aj moje dvojručné jarmo bude mať iba JEDNU ruku. Ak som druhý pilot a sedím na pravom sedadle, toto bude pravá ruka a ak som kapitán na ľavom sedadle, potom ruka LEFT.

Zvyšnou končatinou budem ovládať ťah motora pomocou páčok, ktoré sú umiestnené na diaľkovom ovládači medzi pilotmi. V mojom lietadle sú dva a v B747 štyri - podľa počtu dostupných motorov.

Čo sa týka pilota A320, nebol som veľmi sarkastický ohľadom lyžice, pretože... teoreticky je to celkom možné (a pravdepodobne to už niekto skúšal). Ide o to, že na mojom B737 väčšinou vypneme automatickú reguláciu, ktorá reguluje ťah motora na udržanie danej rýchlosti, ak letíme manuálne. To je to, čo dokumenty dôrazne odporúčajú.

A na lietadlách ako A320, B777, Superjet je automatický plyn zvyčajne vždy zapnutý, bez ohľadu na to, či lietadlo riadi autopilot alebo ho ovláda človek prostredníctvom šikovných počítačov. Riadi rýchlosť a počítač vychyľovaním kormidiel riadi účinky zmien ťahu na lietadlo.

Navyše, žabí muži si vymysleli vlastnú filozofiu, ktorá je dodnes zásadným rozdielom od filozofie zvyšku sveta - pri automatickom riadení ťahu páky ovládania motora na airbuse stoja, kým na 737, 777 , 787, ďalšie lietadlá, vrátane spomínaného Superjetu, ktorý vo všetkých ostatných ohľadoch vyznáva francúzsku filozofiu - majú spätnú väzbu, to znamená, že sa pohybujú, keď je v prevádzke automatika, čo umožňuje pilotovi zvýšená hladina ovládanie. Pilot môže vždy „pridať“ alebo „trochu podržať“, ak to z nejakého dôvodu považuje za potrebné (na B737 sa to často vyžaduje).

V každom prípade však pilot Airbusu pri priblížení podrží ruku na ovládacích pákach motora, aby vykonal jednu z dvoch jednoduchých akcií – buď zaháji nevydarené priblíženie (zatlačí ich dopredu), alebo ich pred pristátím zatlačí späť pod pomocný výzva "RETARD, RETARD!", ktorú vysloví elektronický asistent.

TERAZ PREJDEME K ODPOVEDE

To znamená, že pilot A320 aj pilot B737 sediaci na ľavom sedadle budú ovládať lietadlo ĽAVOU rukou.

Takže by mal alebo nemal byť obojručný (človek, ktorý vie používať obe ruky rovnako dobre)?

Odpoveď: netreba.

Ako nebyť obojručný pri každodennej jazde autom. Nie, chápem, samozrejme, že ľavá ruka je stvorená na mobil a pravou sa dá točiť volantom a hýbať pokerom (a ešte aj zapínať smerovky), ale takí cézari patria medzi cirkus, nie na ceste.

Človek si zvykne na všetko. Len na začiatku je to ťažké. Potom prichádza motorika a človek vykonáva potrebné pohyby prakticky bez zapojenia mozgovej námahy.

Všetci kopiloti bez výnimky pri výcviku na veliteľa prechádzajú obdobím „aklimatizácie“, ktorá nepozostáva len z výcviku ľavej ruky. Presne rovnaké problémy vznikajú s tým správnym – veď veľa úkonov treba robiť zrkadlovo! A škrtiace klapky sú teraz vpravo a je tam aj ovládací panel autopilota. A verte mi, z tohto uhla pohľadu, keď na to nie ste zvyknutí, to vyzerá úplne inak!

Aj ja som si tým prešiel, niekoľkokrát vo svojej kariére, a začalo to znova letecká škola. V letovej palube lietate väčšinu letov na ľavom sedadle a len malú časť na pravom sedadle, potom zase lietate vľavo... a keď prídete k leteckej spoločnosti, posadia vás na pravé sedadlo .

V mojej spoločnosti po dlhú dobu zahŕňal úvodný program kapitána iba dve školenia. Teraz okupuje päť sedenia trvali štyri hodiny a mám z tohto úspechu veľkú radosť dobrý čas aby sa pilot na ľavom sedadle stal viac-menej pohodlným a nesnažil sa pravou rukou dostať do ľavého ucha. Takže pilot pristupuje k lineárnemu tréningu s určitými zručnosťami.

V každom prípade, aj pri úplne prvých letoch stačia zručnosti získané pri lietaní z iného sedadla na ovládanie lietadla výmenou rúk za opačné. Je tu nepohodlie, zvýšený pracovný stres, ale ste schopný pilotovať lietadlo. Toto nepohodlie zmizne, keď lietate a získavate zručnosti, a potom príde moment, keď si myslíte, že je pohodlnejšie riadiť lietadlo ľavou rukou a ovládať motor pravou rukou.

Keď som šesť mesiacov lietal ako kapitán, rozhodli sa mi dať povolenie lietať zo správneho sedadla (existuje taká prax - letieť s dvoma kapitánmi, ale jeden hrá úlohu druhého pilota). A potom som opäť pocítil nepohodlie pri presádzaní a výmene rúk. Možno ešte nepohodlnejšie ako pri prestupe na ľavé sedadlo a neviem, ako to ospravedlniť. Existujúce zručnosti však stále stačili na to, aby s istotou vykonali akékoľvek potrebné manévre, aj keď to spôsobilo nepohodlie.

Stalo sa to v roku 2007 a v priebehu rokov som tak často presedlal z jedného sedadla na druhé (ako „kopilot“ aj ako inštruktor), že dnes necítim absolútne žiadne nepohodlie pri pilotovaní vľavo/vpravo.

Ale niekedy sa mi popletú ruky pri zdanlivo jednoduchej operácii - posunúť stoličku dopredu, pretože... páka zodpovedná za pohyb stoličky je opäť umiestnená zrkadlovo na oboch stoličkách.

Ďalší závoj, dúfajme, že zdvihnutý.

Ak vás moja séria „vzdelávacích vzdelávacích programov“ zaujala, môžete si ju kedykoľvek otvoriť pomocou rovnomennej značky.

A ak máte záujem dozvedieť sa niečo nové z tejto série, o ktorej som ešte nepísal, dajte mi prosím nápad! Ak bude rozumieť samostatnému článku, nájdem si čas na jeho napísanie!

Lietajte bezpečne!

Pri vytváraní lietadla museli inžinieri vyriešiť zložitý problém s ovládaním okrídleného stroja. Koniec koncov, lietadlo sa pohybuje nielen v horizontálnej rovine. Auto a loď majú len jeden volant, ktorý vám umožňuje otáčať sa doľava alebo doprava. Lietadlo potrebuje prídavné kormidlo na manévre vo vertikálnej rovine – dole a hore.

V dôsledku toho bolo lietadlo vybavené dvoma kormidlami - kormidlom a výškovkou (hĺbka).
Na ovládanie lietadla v horizontálnej rovine sa používa kormidlo. Svojou štruktúrou pripomína kormidlo bežnej lode. Kormidlo je spojené dvoma káblami s krídelkou zadnej časti trupu. Keď sa krídelko otočí doprava, lietadlo sa vďaka prúdeniu vzduchu otočí doprava. Všetko je mimoriadne jednoduché.

Výškovka umožňuje nakláňať lietadlo dole a hore vzhľadom na priečnu os trupu. Spustením krídielok na rovinách lietadla prúdenie vzduchu tlačí auto dole alebo hore. Rukoväť výťahu je umiestnená oproti sedadlu pilota. Keď pilot „prevezme“ kormidlo, krídelká sa zdvihnú nahor, vzduchové hmoty sa vrhnú nahor a tlačia na zadnú časť krídla. Chvostová časť lietadlo klesá a lietadlo letí hore.

Keď pilot spustí ovládacie koliesko, „vzdá sa“, výškové krídelká sa posunú nadol a lietadlo sa rúti dole. Pôsobenie vzduchu na lietadlo prebieha zospodu krídla podľa rovnakého princípu ako pri zdvíhaní krídielok. Lietadlo stráca výšku v dôsledku zdvihnutia chvosta trupu.

Keď je elevátor naklonený na stranu, lietadlo sa zodpovedajúcim spôsobom otáča. To sa deje vďaka kĺbovému systému výťahu. K nakláňaniu lietadla dochádza v dôsledku striedavého spúšťania alebo zdvíhania krídielok. Tento princíp sa používa na vyváženie lietadla v horizontálnej osi lietadiel.

Súčasným použitím výškoviek a kormidla môže lietadlo súčasne meniť výšku a smer letu. Pilot ovláda výťah pravou rukou. Veľmi zriedkavo, keď je potrebné vyvinúť silu v zákrute, pilot berie kormidlo oboma rukami. V moderných lietadlách je v dôsledku hydrauliky potrebná veľmi malá sila na výťah.

Ľavá ruka pilota ovláda páky, ktoré ovládajú motor. Všetky ostatné prístroje a zariadenia, ktoré zabezpečujú stabilitu letu, sú ovládané ľavou rukou pilota.

Princíp činnosti kormidiel a krídielok je pomerne jednoduchý. Tento princíp sa s rozvojom výroby lietadiel nezmenil. Rozdiel spočíva len v inžinierskych riešeniach rozloženia riadiaceho systému, ktoré by zodpovedali úlohám navrhovaného modelu. V moderných lietadlách sa na výrobu krídielok používajú ľahké kovové rámy pokryté duralovými plechmi. Tiež hydraulické a elektrické pohony sú široko používané na zabezpečenie optimálnych prevádzkových podmienok lietadla.

Mnohým mužom začnú vypadávať vlasy už po tridsiatke. Môžete vyskúšať liek minoxidil na plešatosť, ktorý je možné zakúpiť online na adrese minoxid.ru.

Často sa pri sledovaní lietadla letiaceho na oblohe čudujeme, ako sa lietadlo dostane do vzduchu. Ako to lieta? Koniec koncov, lietadlo je oveľa ťažšie ako vzduch.

Prečo vzducholoď stúpa

Vieme, že balóny a vzducholode sa dvíhajú do vzduchu Archimedova sila . Archimedov zákon pre plyny hovorí: " Na na teleso ponorené do plynu pôsobí vztlaková sila rovnajúca sa gravitačnej sile plynu vytlačeného týmto telesom.“ . Táto sila má opačný smer ako gravitačná sila. To znamená, že Archimedova sila smeruje nahor.

Ak sa gravitačná sila rovná Archimedovej sile, potom je teleso v rovnováhe. Ak je Archimedova sila väčšia ako gravitačná sila, telo stúpa vo vzduchu. Keďže valce balónov a vzducholodí sú naplnené plynom, ktorý je ľahší ako vzduch, Archimedova sila ich tlačí nahor. Archimedova sila je teda zdvíhacou silou pre lietadlá ľahšie ako vzduch.

Ale gravitácia lietadla výrazne prevyšuje silu Archimeda. Preto nemôže zdvihnúť lietadlo do vzduchu. Tak prečo to stále vzlieta?

Zdvih krídla lietadla

Vznik vztlaku sa často vysvetľuje rozdielom statických tlakov prúdenia vzduchu na hornej a dolnej ploche krídla lietadla.

Uvažujme o zjednodušenej verzii vzhľadu zdvíhacej sily krídla, ktoré je umiestnené rovnobežne s prúdom vzduchu. Konštrukcia krídla je taká, že horná časť jeho profilu má konvexný tvar. Prúd vzduchu prúdiaci okolo krídla je rozdelený na dva: horné a spodné. Rýchlosť spodného toku zostáva takmer nezmenená. Rýchlosť toho najvyššieho sa však zvyšuje, pretože musí za rovnaký čas prejsť väčšiu vzdialenosť. Podľa Bernoulliho zákona platí, že čím vyššia je rýchlosť prúdenia, tým nižší je tlak v ňom. V dôsledku toho sa tlak nad krídlom zníži. Vzhľadom na rozdiel v týchto tlakoch, výťah, ktorý tlačí krídlo nahor a s ním stúpa aj lietadlo. A čím väčší je tento rozdiel, tým väčšia je zdvíhacia sila.

Ale v tomto prípade nie je možné vysvetliť, prečo sa objaví zdvih, keď má profil krídla konkávne-konvexný alebo bikonvexný symetrický tvar. Koniec koncov, vzduchové prúdy tu prechádzajú na rovnakú vzdialenosť a neexistuje žiadny tlakový rozdiel.

V praxi je profil krídla lietadla umiestnený v uhle k prúdeniu vzduchu. Tento uhol sa nazýva uhol nábehu . A prúd vzduchu, ktorý naráža na spodnú plochu takéhoto krídla, je skosený a začína sa pohybovať smerom nadol. Podľa zákon zachovania hybnosti na krídlo bude pôsobiť sila smerujúca opačným smerom, teda nahor.

Ale tento model, ktorý popisuje výskyt vztlaku, neberie do úvahy prúdenie okolo hornej plochy profilu krídla. Preto je v tomto prípade veľkosť zdvíhacej sily podhodnotená.

V skutočnosti je všetko oveľa komplikovanejšie. Vztlak krídla lietadla neexistuje ako nezávislá veličina. Toto je jedna z aerodynamických síl.

Prichádzajúci prúd vzduchu pôsobí na krídlo silou tzv celková aerodynamická sila . A zdvíhacia sila je jednou zo zložiek tejto sily. Druhá zložka je ťahová sila. Celkový vektor aerodynamickej sily je súčtom vektorov sily zdvihu a odporu. Vektor zdvihu je nasmerovaný kolmo na vektor rýchlosti prichádzajúceho prúdu vzduchu. A vektor ťahovej sily je rovnobežný.

Celková aerodynamická sila je definovaná ako integrál tlaku okolo obrysu profilu krídla:

Y - zdvíhacia sila

R – trakcia

dΩ – hranica profilu

r – veľkosť tlaku okolo obrysu profilu krídla

n – normálna k profilu

Žukovského teorém

Ako vzniká zdvíhacia sila krídla ako prvý vysvetlil ruský vedec Nikolaj Egorovič Žukovskij, ktorý je označovaný za otca ruského letectva. V roku 1904 sformuloval vetu o zdvíhacej sile telesa obtekajúceho rovinne paralelné prúdenie ideálnej kvapaliny alebo plynu.

Zhukovsky predstavil koncept cirkulácie rýchlosti prúdenia, ktorý umožnil zohľadniť sklon prúdenia a získať presnejšiu hodnotu zdvihovej sily.

Vztlak krídla s nekonečným rozpätím sa rovná súčinu hustoty plynu (kvapaliny), rýchlosti plynu (kvapaliny), rýchlosti cirkulačného prúdenia a dĺžky zvolenej časti krídla. Smer pôsobenia zdvíhacej sily sa získa otáčaním vektora rýchlosti prúdenia v pravom uhle proti cirkulácii.

Zdvíhacia sila

Stredná hustota

Rýchlosť prúdenia v nekonečne

cirkulácia rýchlosti prúdenia (vektor je nasmerovaný kolmo na rovinu profilu, smer vektora závisí od smeru cirkulácie),

Dĺžka segmentu krídla (kolmo na rovinu profilu).

Veľkosť vztlaku závisí od mnohých faktorov: uhol nábehu, hustota a rýchlosť prúdenia vzduchu, geometria krídla atď.

Žukovského teorém tvorí základ modernej teórie krídel.

Lietadlo môže vzlietnuť len vtedy, ak je vztlaková sila väčšia ako jeho hmotnosť. Rýchlosť rozvíja pomocou motorov. So zvyšujúcou sa rýchlosťou sa zvyšuje aj zdvih. A lietadlo stúpa.

Ak sú vztlak a hmotnosť lietadla rovnaké, letí vodorovne. Motory lietadla vytvárajú ťah - silu, ktorej smer sa zhoduje so smerom pohybu lietadla a je opačný ako smer odporu. Ťah pretlačí lietadlo cez vzdušné prostredie. Pri horizontálnom lete konštantnou rýchlosťou sú ťah a odpor vyvážené. Ak zvýšite ťah, lietadlo začne zrýchľovať. Zvýši sa však aj odpor. A čoskoro budú opäť bilancovať. A lietadlo bude lietať konštantnou, ale vyššou rýchlosťou.

Ak sa rýchlosť zníži, zdvíhacia sila sa zníži a rovina začne klesať.

Lietadlo je lietadlo ťažšie ako vzduch. To znamená, že jeho let si vyžaduje určité podmienky, kombináciu presne vypočítaných faktorov. Let lietadla je výsledkom zdvíhacej sily, ku ktorej dochádza, keď sa prúdenie vzduchu pohybuje smerom ku krídlu. Je natočený pod presne vypočítaným uhlom a má aerodynamický tvar, vďaka ktorému sa pri určitej rýchlosti začína pohybovať nahor, ako hovoria piloti - „vstáva vo vzduchu“.

Motory zrýchľujú lietadlo a udržujú jeho rýchlosť. Prúdové motory tlačia lietadlo dopredu vďaka spaľovaniu petroleja a prúdeniu plynov unikajúcich z trysky veľkou silou. Vrtuľové motory „ťahajú“ lietadlo spolu so sebou.


Krídlo moderného lietadla je statická konštrukcia a nemôže samo vytvárať vztlak. Schopnosť zdvihnúť viactonové vozidlo do vzduchu nastane až po pohybe vpred (zrýchlenie) lietadla používaním elektráreň. V tomto prípade krídlo umiestnené v ostrom uhle k smeru prúdenia vzduchu vytvára iný tlak: nad železnou doskou bude menší a pod výrobkom viac. Práve tlakový rozdiel vedie k vzniku aerodynamickej sily, ktorá prispieva k stúpaniu.

Výťah lietadla pozostáva z nasledujúcich faktorov:

  1. Uhol nábehu
  2. Asymetrický profil krídla

Sklon kovovej platne (krídla) voči prúdu vzduchu sa zvyčajne nazýva uhol nábehu. Typicky pri zdvíhaní lietadla uvedená hodnota nepresahuje 3-5°, čo stačí na vzlet väčšiny modelov lietadiel. Faktom je, že dizajn krídel prešiel od vzniku prvého lietadla veľkými zmenami a dnes ide o asymetrický profil s vypuklejším vrchným plechom. Spodný list výrobku sa vyznačuje plochým povrchom pre prakticky neobmedzený priechod prúdenia vzduchu.

zaujímavé:

Prečo je prach čierny na bielom pozadí, ale biely na čiernom pozadí?

Schematicky proces generovania vztlaku vyzerá takto: horné prúdy vzduchu musia prejsť väčšiu vzdialenosť (kvôli konvexnému tvaru krídla) ako spodné, pričom množstvo vzduchu za platňou musí zostať rovnaké. Výsledkom je, že horné trysky sa budú pohybovať rýchlejšie, čím sa vytvorí oblasť s nízkym tlakom podľa Bernoulliho rovnice. Rozdiel tlaku nad a pod krídlom, spojený s činnosťou motorov, pomáha lietadlu získať potrebnú výšku. Malo by sa pamätať na to, že hodnota uhla nábehu by nemala presiahnuť kritický bod, inak zdvíhacia sila klesne.

Krídlo a motory nestačia na kontrolovaný, bezpečný a pohodlný let. Lietadlo treba ovládať a pri pristávaní je najviac potrebné ovládanie. Piloti nazývajú pristátie kontrolovaným pádom – rýchlosť lietadla sa zníži tak, že začne strácať výšku. Pri určitej rýchlosti môže byť tento pád veľmi hladký, čo vedie k tomu, že sa kolesá podvozku jemne dotýkajú pásu.

Lietať lietadlom je úplne iné ako riadiť auto. Ovládacie koliesko pilota je navrhnuté tak, aby sa vychyľovalo nahor a nadol a vytváralo rolu. „Ťahanie“ je stúpanie. „Od seba“ je pokles, ponor. Aby ste mohli zatočiť alebo zmeniť kurz, musíte stlačiť jeden z pedálov a pomocou volantu nakloniť lietadlo v smere zákruty... Mimochodom, v jazyku pilotov sa tomu hovorí „zákruta“ alebo „otočte sa“.

Na otočenie a stabilizáciu letu je na chvoste lietadla umiestnená zvislá plutva. A malé „krídla“ umiestnené pod a nad ním sú horizontálne stabilizátory, ktoré neumožňujú obrovskému stroju nekontrolovateľne stúpať a klesať. Stabilizátory majú pohyblivé roviny na ovládanie - výškovky.

zaujímavé:

Prečo magnet priťahuje? Popis, foto a video

Na ovládanie motorov sú medzi sedadlami pilota páčky počas vzletu, sú posunuté úplne dopredu, na maximálny ťah režim vzletu potrebné pre nábor rýchlosť vzletu. Pri pristávaní sa páky stiahnu úplne dozadu – do režimu minimálneho ťahu.

Mnoho cestujúcich so záujmom sleduje, ako zadná časť obrovského krídla pred pristátím náhle klesá. Sú to klapky, „mechanizácia“ krídla, ktorá plní niekoľko úloh. Pri klesaní plne vysunutá mechanizácia pribrzdí lietadlo, aby príliš nezrýchlilo. Pri pristávaní, keď je rýchlosť veľmi nízka, vytvárajú klapky dodatočný zdvih pre hladkú stratu výšky. Počas vzletu pomáhajú hlavnému krídlu udržať auto vo vzduchu.

Čoho sa pri lietaní netreba báť?

Existuje niekoľko aspektov letu, ktoré môžu pasažiera vystrašiť - turbulencie, prechod cez mraky a jasne viditeľné vibrácie panelov krídel. To však nie je vôbec nebezpečné - konštrukcia lietadla je navrhnutá tak, aby vydržala obrovské zaťaženie, oveľa väčšie ako tie, ktoré vznikajú pri hrboľatej jazde. Otrasy konzol treba brať pokojne - ide o prijateľnú konštrukčnú flexibilitu a let v oblakoch zabezpečujú prístroje.

Riadiace zariadenie (otočné kormidlá), ktoré je vybavené konvenčnými lietadlami a lietadlami vytvorenými podľa dizajnu „kačice“. Krídelká sú umiestnené na odtokovej hrane konzol krídla. Sú navrhnuté tak, aby ovládali uhol sklonu „železných vtákov“: v okamihu aplikácie sa valčekové kormidlá vychýlia v opačných smeroch, rozdielne. Aby sa lietadlo naklonilo doprava, ľavé krídlo smeruje nadol a pravé krídlo nahor a naopak.

Aký je princíp činnosti rolovacích kormidiel? Vztlaková sila je znížená v časti krídla, ktorá je umiestnená pred krídlom, ktoré je zdvihnuté. Časť krídla, ktorá sa nachádza pred spusteným krídlom, má zvýšený vztlak. Takto vzniká silový moment, ktorý upravuje rýchlosť otáčania lietadla okolo osi zhodnej s pozdĺžnou osou stroja.

Príbeh

Kde sa krídlo prvýkrát objavilo? Toto úžasné zariadenie bolo nainštalované na jednoplošníku, ktorý v roku 1902 vytvoril inovátor Richard Percy z Nového Zélandu. Bohužiaľ, jeho stroj vykonával len veľmi nestabilné a krátke lety. Ten, ktorý uskutočnil absolútne koordinovaný let pomocou naklápacích kormidiel, bol stroj 14 Bis, vyrobený Albertom Santosom-Dumontom. Predtým aerodynamické ovládacie prvky nahradili deformáciu krídel, ktorú vykonali bratia Wrightovci.

Poďme teda ďalej študovať krídelko. Toto zariadenie má mnoho výhod. Riadiaca plocha, ktorá kombinuje klapky a rolovacie kormidlá, sa nazýva flaperón. Aby krídelká imitovali funkciu vysunutých klapiek, súčasne sa spúšťajú dole. Pre dlhodobú kontrolu náklonu sa k tejto výchylke pridáva jednoduché otáčanie diferenciálu.

Na úpravu náklonu dopravných lietadiel s vyššie uvedeným usporiadaním možno použiť aj upravený vektor ťahu motora, plynové kormidlá, spojlery, kormidlo, transformáciu ťažiska lietadla, diferenciálne posunutie výškoviek a ďalšie triky.

Vedľajšie účinky

Ako krídelko funguje? Toto je rozmarný mechanizmus, ktorý má určité nevýhody. Jedným z jeho vedľajších účinkov je mierne vybočenie v opačnom smere. Inými slovami, pri použití krídielok na odbočenie doprava sa lietadlo môže mierne posunúť doľava, keď sa náklon zväčší. K tomuto efektu dochádza v dôsledku rozdielu v aerodynamickom odpore medzi panelmi ľavého a pravého krídla, ktorý je spôsobený zmenou zdvihu pri oscilácii krídielok.

Najvyšší koeficient odporu vzduchu má konzola krídla s krídelkom vychýleným smerom nadol. V súčasných riadiacich systémoch „železného vtáka“ sa tento vedľajší účinok znižuje pomocou rôznych techník. Napríklad pre vytvorenie rolovania sú krídelká posunuté aj v opačnom smere, ale v nerovnakých uhloch.

Obrátený efekt

Súhlasíte, lietanie v lietadle vyžaduje zručnosť. Na vysokorýchlostných autách s výrazne predĺženým krídlom môže byť teda badateľný efekt spätného chodu naklápacích kormidiel. Ako vyzerá?

Ak sa pri vychýlení krídelka umiestneného v blízkosti konca krídla objaví manévrovacie zaťaženie, krídlo lietadla sa vyklopí a uhol nábehu naň sa vychýli. Takéto udalosti môžu vyhladzovať efekt získaný posunutím krídielok, alebo môžu viesť k opačnému výsledku.

Napríklad, ak je potrebné zvýšiť zdvih polovičného krídla, krídlo sa vychýli nadol. Ďalej začne na odtokovú hranu krídla pôsobiť sila smerom nahor, krídlo sa otočí dopredu a uhol nábehu naň sa zmenšuje, čím sa znižuje vztlaková sila. V skutočnosti je účinok naklápacích kormidiel na krídlo počas spätného chodu podobný ako účinok trimrov na ne.

Tak či onak, na mnohých prúdových lietadlách (najmä na Tu-134) bol nájdený reverz rotujúcich kormidiel. Mimochodom, na Tu-22 sa kvôli tomuto efektu limit znížil na 1,4. Vo všeobecnosti piloti dlho študujú ovládanie krídiel. Najbežnejšími metódami, ako zabrániť spätnému chodu riadenia náklonu, je použitie zachycovačov krídiel (spojlery sú umiestnené v blízkosti stredu tetivy krídla a po uvoľnení prakticky nespôsobujú jeho skrútenie) alebo inštalácia dodatočných krídielok v blízkosti stredu. oddiele. Ak je k dispozícii druhá možnosť, vonkajšie (umiestnené v blízkosti špičiek) naklápacie kormidlá, potrebné na produktívne riadenie pri nízkych rýchlostiach, sú pri vysokých rýchlostiach vypnuté a bočné ovládanie sa vykonáva vnútornými krídelkami, ktoré sa nevracajú z dôvodu pôsobivá tuhosť krídla prítomná v oblasti strednej časti.

Riadiace systémy

Teraz sa pozrime na ovládanie lietadla. Skupina palubných zariadení, ktoré zaručujú reguláciu pohybu „oceľových vtákov“, sa nazýva riadiaci systém. Keďže pilot je umiestnený v kokpite a kormidlá a krídelká sú umiestnené na krídlach a chvoste lietadla, je medzi nimi vytvorené konštruktívne spojenie. Medzi jej zodpovednosti patrí zabezpečenie spoľahlivosti, jednoduchosti a efektívnosti riadenia polohy stroja.

Samozrejme, keď sú koordinačné plochy posunuté, sila, ktorá na ne pôsobí, rastie. To by však nemalo viesť k neprijateľnému zvýšeniu napätia na nastavovacích pákach.

Režim riadenia lietadla môže byť automatický, poloautomatický a manuálny. Ak osoba používa svalovú silu, aby prinútila pilotné nástroje pracovať, potom sa takýto riadiaci systém nazýva manuálny (priame riadenie lietadla).

Ručne ovládané systémy môžu byť hydromechanické alebo mechanické. V skutočnosti sme zistili, že krídlo lietadla hrá dôležitú úlohu pri ovládaní. Autom civilné letectvo základné nastavenie vykonávajú dvaja piloti pomocou kinematických zariadení, ktoré regulujú sily a pohyby, príkazové dvojité páky, mechanické rozvody a ovládacie plochy.

Ak pilot riadi stroj pomocou mechanizmov a zariadení, ktoré zabezpečujú a zlepšujú kvalitu procesu pilotovania, potom sa riadiaci systém nazýva poloautomatický. Vďaka automatickému systému pilot ovláda iba skupinu samočinných častí, čím sa vytvárajú a menia koordinačné sily a faktory.

Komplexné

Prostriedkom základného riadenia lietadla je komplex palubných zariadení a konštrukcií, pomocou ktorých pilot aktivuje nastavovacie prostriedky, ktoré menia letový režim alebo vyrovnávajú lietadlo v danom režime. To zahŕňa kormidlá, krídelká a nastaviteľný stabilizátor. Prvky, ktoré zaručujú nastavenie prídavných ovládacích častí (klapky, spojlery, lamely), sa nazývajú buď pomocné ovládanie.

Základný systém koordinácie lietadla zahŕňa:

  • príkazové páky, ktoré pilot ovláda ich pohybom a pôsobením sily na ne;
  • špeciálne a automatické zariadenia;
  • Pilotné vedenie spájajúce základné riadiace systémy s ovládacími pákami.

Cvičenie kontroly

Pilot vykonáva pozdĺžne riadenie, to znamená, že mení uhol sklonu vychýlením riadiaceho stĺpika od seba alebo k sebe. Otočením volantu doľava alebo doprava a vychýlením krídielok pilot realizuje bočné riadenie, nakláňa auto do požadovaného smeru. Na pohyb kormidla pilot stláča pedály, ktoré slúžia aj na ovládanie predného podvozku počas pohybu lietadla na zemi.

Vo všeobecnosti je pilot hlavným článkom manuálnych a poloautomatických riadiacich systémov a klapky, krídelká a ďalšie časti lietadla sú len metódou pohybu. Pilot vníma a spracováva informácie o polohe stroja a kormidiel, prúdových preťaženiach, vyvíja riešenie a pôsobí na povelové páky.

Požiadavky

Základné ovládanie lietadla musí spĺňať tieto požiadavky:

  1. Pri ovládaní stroja sa pohyby nôh a rúk pilota potrebné na pohyb riadiacich pák musia zhodovať s prirodzenými reflexmi človeka, ktoré sa objavujú pri udržiavaní rovnováhy. Posunutím riadiacej páky v požadovanom smere by sa mal „oceľový vták“ pohybovať rovnakým smerom.
  2. Reakcia vložky na posunutie príkazových pák by mala mať mierne oneskorenie.
  3. V momente vychýlenia ovládacích prístrojov (kormidiel, krídiel a pod.) sa sily pôsobiace na ovládacie rukoväte musia plynulo zvyšovať: musia smerovať v opačnom smere ako je pohyb rukovätí a množstvo práce. musia byť koordinované s letovým režimom stroja. Ten pomáha pilotovi získať „pocit kontroly“ nad lietadlom.
  4. Kormidlá musia pôsobiť nezávisle od seba: vychýlenie napríklad výškovky nemôže spôsobiť vychýlenie krídielok a naopak.
  5. Uhly posunu riadiacich plôch musia zabezpečiť pravdepodobnosť letu stroja pri všetkých požadovaných režimoch vzletu a pristátia.

Dúfame, že vám tento článok pomohol pochopiť účel krídielok a pochopiť základné ovládanie „oceľových vtákov“.

 

Môže byť užitočné prečítať si: