Характеристика органов управления - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
Оперение летательного аппарата предназначено для стабилизации полета. Аэродинамические рули обеспечивают управление полетом. Руль направления располагается на вертикальном оперении (киле), руль высоты расположен на горизонтальном оперении (стабилизаторе). Рули имеют незначительную площадь и создают небольшие аэродинамические силы. Но благодаря большому плечу относительно центра масс самолета, создают аэродинамические моменты, способные уравновесить суммарный момент от всех остальных частей самолета. На самолетах традиционной компоновочной схемы горизонтальное оперение (ГО) расположено в хвостовой части фюзеляжа, а на самолетах типа "утка" - перед крылом. Неподвижный стабилизатор жестко связан с фюзеляжем самолета и часто имеет постоянный угол установки относительно строительной горизонтали самолета. Подвижный стабилизатор с изменяемым углом установки в полете используется для балансировки с учетом изменения массы самолета в полете. Дифференциальный стабилизатор состоит из двух половин и обеспечивает продольную балансировку самолета, а также управление продольным движением при отклонении обоих половин на одинаковый угол на одинаковый угол вверх или вниз. При отклонении половин стабилизатора на разные углы осуществляется управление самолетом в боковом движении (относительно осей OX и OY). По месту расположения ГО разделяется на:
- - Низкорасположенное ГО в полете постоянно находится в возмущенном воздушном потоке и только при больших углах атаки может выйти из его. Значительное влияние на характер обтекания такого оперения оказывает скос потока за крылом. - Высокорасположенное ГО в полете находится в невозмущенном крылом потоке и только при выходе на большие углы атаки может попасть в воздушный поток, возмущенный крылом. Отклонение руля высоты вниз (угол отклонения дв положителен) или вверх (угол отклонения дв отрицателен) приводит к перераспределению давления по поверхности ГО, к изменению значения и направления подъемной силы оперения.
Вертикальное оперение (ВО) состоит из жестко связанного с фюзеляжем киля и руля направления. Принцип работы такой же, как и у ГО. Отклонение руля направления вправо (дн>0) или влево (дн<0) приводит к созданию аэродинамического момента относительно оси OY. Аэродинамический момент рыскания, создаваемый ВО, возникает также при появлении угла скольжения (несимметричного обтекания). Равнодействующая аэродинамических сил на ВО, приложенная в центре давления ВО, создает также аэродинамический момент относительно продольной оси ОХ (аэродинамический момент крена). Для повышения эффективности ВО необходимо увеличить его площадь. Для этого на некоторых самолетах перед килем устанавливают форкиль, представляющий собой гребень переменной стреловидности, идущий от киля вдоль верхней образующей фюзеляжа. С этой же целью могут применяться подфюзеляжные гребни. Горизонтальное и вертикальное оперение самолета набирается из симметричных профилей и, как правило, имеет трапециевидную или стреловидную форму.
Элероны служат для управления самолетом по углу крена. Кинематическая схема системы управления элеронами выполнена так, что при повороте штурвала один из них отклоняется вверх, а другой вниз. За положительное отклонение элеронов принято такое, при котором правый элерон отклоняется вниз Отклонение элеронов вызывает изменение лобового сопротивления. Разность сил лобового сопротивления создает аэродинамический момент относительно оси OY, под действием которого самолет может развернуться в сторону полукрыла с опущенным элероном. Для устранения этого недостатка применяется дифференциальное управление элеронами, при котором элероны отклоняются вверх на угол, больший, чем при отклонении противоположного элерона вниз.
Тема 1.6 Динамика полета
Динамика полета самолета -- наука, изучающая законы движения самолета. Она делятся на две части -- динамику точки и динамику системы.
Динамика точки рассматривает движение центра масс самолета и решает следующие основные задачи: при заданных силах определяет закон движения самолета (траекторию), при заданном законе движения самолета находит необходимые силы и, наконец, при заданном экстремальном условии, т. е. при условии минимальности или максимальности какой-либо величины (например, при условии выполнения маневра в минимальное время), находит закон движения самолета и необходимые для этого силы. К динамике точки относится и аэродинамический расчет самолета, т. е. определение его летных характеристик.
Динамика системы дополнительно рассматривает движение самолета вокруг его центра масс, т. е. вопросы равновесия, устойчивости и управляемости.
Самолет в полете представляет собой сложную динамическую систему переменной массы, состоящую из совокупности твердых деформируемых тел (крыло, фюзеляж, оперение, органы управления, силовая установка, шасси и т. д.), которые упруго или шарнирно связаны между собой. Исследование динамических свойств такой системы черезвычайно сложно. Решение практических задач динамики полета приводит к необходимости замены реального самолета упрощенными механическими моделями, позволяющими сравнительно просто исследовать характеристики движения самолета.
При расчете возможных и наивыгоднейших траекторий полета самолета и его летно-технических характеристик самолет принимается материальной точкой постоянной массы. При этом рассматривается движение центра масс самолета, а реальные размеры и формы самолета учитывают только при определении аэродинамических сил.
При решении задач устойчивости и управляемости самолета считается управляемым твердым телом постоянной массы. Движение самолета рассматривается под действием внешних сил и моментов. К внешним силам относятся силы тяжести, силы, возникающие при контакте самолета с ВПП, инерционные силы. Эти силы создают соответствующие моменты относительно центра масс самолета.
Устойчивость характеризует способность самолета без вмешательства летчика сохранять заданный режим полета.
Управляемость - это способность самолета должным образом реагировать на отклонение летчиком рулей управления.
Для простоты анализа движения самолета рассматривают его продольное и боковое движение. Соответственно выделяют продольное и боковое равновесие, устойчивость, управляемость.
Угол разворота самолета вокруг продольной оси ОХ от горизонтального положения называется углом крена (г гамма). Крен: левый, правый; отсчитывается от 0 до 90°.
Угол разворота самолета вокруг поперечной оси (ОZ) от горизонтального поля называется углом тангажа (v вэ). Может быть: положительным (кабрирование) при наборе высоты, отрицательным (пикирование) - при снижении.
Угол разворота самолета вокруг вертикальной оси (ОУ) от северного направления земного меридиана по часовой стрелке, называется углом курса (y пси) или углом рыскания. Он изменяется от 0 до 360°.
Рис. 25. Оси
Продольная устойчивость - это устойчивость самолета относительно поперечной оси OZ.
Относительно оси ОZ в полете на самолет действуют: - пикирующий момент МПик, который создается "У" стабил. Уг. о. хвост. оперен.; - кабрирующий момент МКабр. создается подъемной силой крыла УКр.
Рис. 26
Условие:
МПик. = МКабр.; УКр. Ч ?Кр. = УГ. о. Ч ?Г. о.
Она может быть нарушена:
- - при изменении центровки (например, выработке топлива); - при воздействии вертикальных порывов ветра; - при изменении режима работы: выпуска шасси.
Восстанавливается отклонением руля высоты.
Поперечная устойчивость - это устойчивость самолета относительно продольной оси ОХ.
Кренящие моменты, нарушающие поперечное равновесие, создаются подъемными силами правого (УП = МХ Прав.) и левого (УЛев.,= МХ Лев.) полукрыльев
Рис. 27
МХ Лев. = МХ Прав.
Условие поперечной устойчивости, т. е. кренящие моменты левого и правого полукрыльев уравновешивают друг друга.
Поперечная устойчивость может нарушиться:
- - при отклонении элеронов (рулей крена); - под действием порыва ветра на одно полукрыло, а также реактивным моментом двигателя.
Нарушенная поперечная устойчивость восстанавливается отклонением элеронов в разные стороны.
Если элерон отклонился вниз, то подъемная сила полукрыла увеличится, второй элерон при этом отклонится вверх, что уменьшит подъемную силу этого полукрыла.
Путевая устойчивость - это устойчивость самолета относительно вертикальной оси ОУ.
Рис. 28
Поворачивающие моменты создаются силами лобового сопротивления левого (QЛ) и правого (QПр) полукрыльев и силой тяги левого (РЛ) и правого (РПр) двигателей.
Уравнение:
МУ Пр = РЛ Чl1 + QПр + ?4 = МУ Лев = РП Ч ?2 + QЛев Ч ?3
Нарушение путевой устойчивости может произойти:
- - при отклонении руля направления; - при изменении режима работы или отказа одного из двигателей; - при горизонтальных порывах ветра, повреждении обшивки.
Устраняется нарушение путевой устойчивости путем отклонения руля направления.
Устойчивостью самолета называется его способность без вмешательства пилота поддерживать неизменным режим полета, а в случае временного нарушения равновесия, самостоятельно быстро восстанавливать его.
Тема 1.7 Этапы полета самолета
Похожие статьи
-
Выводы - Расчет летно-технических характеристик самолета при всех работающих двигателях
1. Произведенные в курсовой работе расчеты летно - технических характеристик самолета Ту-154 с двигателями ТРДД Д-30КУ-154 приближенно совпадают с...
-
При выполнении полета на самолете Ту154 в результате выгорания топлива масса самолета уменьшается. Уменьшение полетной массы вызывает значительное...
-
На самолет действуют четыре силы, одной из которых является подъемная сила. Подъемная сила - составляющая полной аэродинамической силы, перпендикулярная...
-
Поляра крыла - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
Для различных расчетов летных характеристик крыла особенно важно знать одновременное изменение Су и Сх в диапазоне летных углов атаки. Для этой цели...
-
Построение полетных поляр Совершая горизонтальный полет с различными скоростями (число М от 0,4 до 0,9) и на одной и той же высоте, самолет как бы...
-
Средняя аэродинамическая хорда крыла - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
Всякое вращательное движение самолета в полете совершается вокруг его центра тяжести. Поэтому важно уметь быстро определять положение ЦТ и знать, как...
-
Используя данные табл.6 покажем на графике (рис. 4) изменение скоростей в зависимости от высоты полета, штрихпунктирными линиями покажем влияние...
-
Механизация крыла - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
С целью улучшения взлетно-посадочных характеристик и обеспечения безопасности на взлете и особенно посадке необходимо посадочную скорость по возможности...
-
Введение - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
Аэродинамика - раздел механики сплошных сред, в котором изучаются закономерности движения воздуха и других газов, а также характеристики тел, движущихся...
-
Для расчета летно-технических характеристик самолета Ту-154 задаются поляры самолета в соответствии с заданием заданного варианта. Таблица 1. Зависимость...
-
Сила лобового сопротивления - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
Сила лобового сопротивления складывается из сил, действующих на все части самолета, обтекаемые потоком. Рассмотрим только силу лобового сопротивления,...
-
Построение кривых Жуковского является основой аэродинамического расчета, так как с помощью этих кривых определяются основные летные характеристики...
-
Понятие о пограничном слое - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
Пограничный слой - это тонкий слой воздуха, непосредственно прилегающий к поверхности тела, в котором за счет сил вязкого трения происходит плавное...
-
Особенности сверхзвуковых течений газа - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
В аэродинамике рассматривают два вида возмущений: малые и конечные. Примером малых возмущений могут служить изменения давления в каждой точке поверхности...
-
Изменение основных параметров воздуха (давления, температуры и плотности) в широких пределах оказывает существенное влияние на величину тех сил, которые...
-
Строение атмосферы Земли - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767
Атмосфера Земли - это воздушная оболочка, окружающая Землю. Нижней границей атмосферы является поверхность Земли. Высота верхней границы условно принята...
-
1. Скорость Барометрический метод основан на измерении динамического давления (скоростного напора), создаваемого встречным потоком воздуха. Давление...
-
Кинематический расчет рулевого управления - Проектирование рулевого управления VOLVO FMX
Исходные данные Таблица 1 Технические характеристики автомобиля VOLVO-FMX(6x6) Колесная формула 6х6 Полная масса автомобиля, кг 26000 Распределение...
-
Описание перекрестка Объектом анализа условий и организации движения выбран регулируемый перекресток Города Саратов, улиц Антонова и Лебедева-Кумача ....
-
Характеристика дороги и ее регионов управления - Расчет технических норм эксплуатационной работы
Дорога К состоит из трех регионов управления: РУ1 (станции П-З и К включительно), РУ2 (станция К исключительно и станция Р включительно), РУ3 (станция К...
-
Численность работников аппарата управления дистанции определяется с учетом штатных нормативов в зависимости от группы дистанции и от контингента...
-
Для построения нагрузочной характеристики электродвигателя рулевого устройства необходимо выбрать конкретную конструкцию секреторного рулевого привода,...
-
Регулировочная характеристика СИФУ при косинусоидальном опорном напряжении определяется выражением . (7.1) При линейной пилообразной форме опорного...
-
В качестве чувствительного элемента в датчике используется пьезоэлемент который мы и будем рассчитывать. Но так как один пьезоэлемент не используют а в...
-
Введение Тема № 1. Общее устройство транспортного средства (СЛАЙД № 1). Занятие № 1.2. Органы управления, эргономика автомобиля Учебные вопросы (СЛАЙД №...
-
Перевозка леса и пиломатериалов неспециализированным автотранспортом осуществляется при условии оборудования его специальными приспособлениями (кониками,...
-
Характеристика производственного участка и технологического процесса по сервисному обслуживанию объекта (Диагностика(д) ТО и ремонт(р). Автосервис имеет...
-
Осмотр внешнего состояния Необходимо проверить наличие и исправность штифтов для пломбирования и пломб по описи, невозможность вскрытия пульта и табло...
-
- Коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором (6 - 341,[1]) : - Коэффициент...
-
- А - Реактивная составляющая тока холостого хода. Электрические потери в статоре при х. х . ( Приближенно ринимаются) , Вт, (6 - 214,[1]) : Активная...
-
Прочностной расчет рулевого вала Для проведения расчетов на прочность и долговечность необходимо определить силы в зацеплении поршня-рейки с винтом в...
-
Силовой расчет рулевого управления - Проектирование рулевого управления VOLVO FMX
В общем случае усилие на рулевом колесе непостоянно и зависит от ряда причин: 1)нагрузки, приходящейся на передний мост; 2)типа дороги; 3)скорости...
-
Суммарная удельная сила равна Суммирование производится графически. Очень удобно делать это с помощью измерителя. В каждой точке (0, 30, ... 7200)...
-
Согласно варианту 12 исходными данными для определения сил сопротивления движению автомобиля и мощностей на их преодоление являются: тип пожарного...
-
Рулевой электропривод следящего действия характеризуется перекладкой руля на тот борт и на такой угол, который задается рукояткой поста управления...
-
Качкой называются колебательные движения, которые судно совершает около положения его равновесия. Колебания называются свободными (на тихой воде), если...
-
Отрицательная плавучесть, Гипотеза прямобортности - Характеристики судна
При приеме объема воды больше чем запас плавучести (или любого груза, большего по весу) говорят, что судно получает отрицательную плавучесть. В этом...
-
Определение весовой нормы (массы) перемещаемого по участку поезда - Тяговые расчеты для тепловоза
Масса состава - один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы состава позволяет повысить провозную способность...
-
Основы эксплуатации системы управления - Технология ремонта рулевого управления
В процессе эксплуатации автомобиля отдельные узлы и агрегаты, входящие в систему рулевого управления, постепенно приходят в негодность. Особенно, это...
-
Конструктивные, технологические и эксплуатационные преимущества миниатюрных радиотехнических устройств сопровождаются увеличением диссипативных потерь в...
Характеристика органов управления - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767