Ailerons
Ailerons ( engelsk aileron ) sikrer næsten alle 3-aksede kontrollerede fly til flyvekontrol til længdeaksen .
funktionalitet
Ailerons er generelt bevægelige klapper på vingens bagkanter, der bevæger sig samtidigt og i modsatte retninger, når rullestyringen betjenes. Aileron, der flyttes ned, øger liften på siden , hvilket hæver denne vinge. Den anden rulleskib bevæger sig op, reducerer løft og sænker vingen. Dette skaber en rullende bevægelse omkring længdeaksen, hvilket igen medfører f.eks. Den krævede magne vinkel som udgangspunkt for en koordineret drejning .
Hvis flere aerodynamisk effektive overflader deler den bageste kant af en vinge, er krængningsrørene normalt de yderste kontrolflader for at opnå god gearing ved generering af rullemomentet, mens landingsflapper normalt findes i det indre område af vingerne. Jetflyfly har ofte adskillige kraner på hver vingeside, som adskiller sig i længde, dybde og position, og som er designet til forskellige hastighedsområder ( lav, høj hastighed ).
Kontrolklapperne betjenes elektrohydraulisk eller elektrisk ved hjælp af kabler, trykstænger, hydrauliske aktuatorer . I større fly er der normalt flere muligheder for overflødig beskyttelse. Aileronerne er trimmet ved hjælp af såkaldte trimroder .
Specielle former i forbindelse med andre kontrolflader
I moderne flykonstruktion blandes de originale funktioner på individuelle kontrolflader ofte og overlejres med andre kontrolfunktioner for at forbedre kontrollerbarheden, øge flysikkerheden og forbedre flyets ydeevne. Indførelsen af flykontrolcomputere og fly-by-wire - flykontroller understøtter disse nye muligheder.
Spoilere som rullespoiler
I kommercielle fly bruges nogle af spoilersegmenterne - normalt dem, der er længst ude på vingen - normalt til at understøtte kraniet . Ud over den opadgående bevægelse af vingen på vingen på indersiden af kurven betjenes (forlænges) spoileren med en kontrolindgang, mens spoilerklapperne på den modsatte vinge forbliver i deres tilbagetrukne hvilestilling. Dette modvirker det negative drejningsmoment, der genereres af kranerne ud over at støtte taxaen ved at reducere løft på vingen, der skal sænkes , da modstanden på vingen inde i kurven øges, hvilket igen resulterer i et meningsfuldt understøttende yaw-øjeblik i kurveretning. På Airbus A380 bruges for eksempel seks af de otte spoilersegmenter på hver side til at understøtte kranierne i den ydre fløj. For første gang blev rullespoilere brugt på Northrop P-61 natfighter , de faktiske krængningsrør var små.
Spoilerons
I de senere modeller af B-52 (G&H) blev der ikke givet underskud på rulleskøjter til fordel for rullespoileren. Det kunstige ord for dette var Spoilerons fra Spoiler og Aileron.
Skræddersy
I mange moderne kampfly med det sædvanlige design af fløj / haleenhed understøtter elevatorerne , som normalt er designet som pendulror uden dæmpende overflade, krængningsrørene ved at flytte dem i modsatte retninger - oven på rorbøjningerne, der kræves til elevatorstyringen ligesom ailerons. I tornadoen erstattede disse modroterende elevatorer helt konventionelle kranier. Denne type konstruktion kaldes også Taileron ( kombineret tailplane og aileron ) i det tekniske udtryk . Fordelen ved de ekstremt store landingsklapper, der er mulige med næsten hele vingens længde (og dermed høj nyttelast eller generering af højt løft til stramme sving i luftkamp ), købes til prisen for en lidt reduceret rullehastighed . Og derfor meget effektiv - til dette vigtige kendetegn ved et kampfly for at bringe de krævede høje værdier blev tornadovingerne relativt langt udenfor udført med en spoiler ( udstyret med rullespoiler ) pr. Fløj.
Elevon
Med flyvende vinge- og delta-konfigurationer anvendes kontrolflader ofte på vingerens bagkant, som samtidig udfører overlejrede kontrolafbøjninger til højde- og rullekontrol. Disse er betegnet med det sammensatte ord elevon (fra de engelske udtryk elevator for elevator og aileron for aileron).
Flaperon
Hvis skibsklappen udfylder en anden funktion som en klapklappe for at øge løft (landingshjælp) eller for at optimere profilen på grund af dens justerbarhed i samme retning , kaldes den en flaperon (fra de engelske udtryk flap for flap og aileron for aileron). Et eksempel på dette er LS3 svævefly .
Udvikling og historie
I det 19. århundrede var Clément Ader , Charles Renard , Edson Gallaudet , Alphonse Pénaud og John Joseph Montgomery allerede teoretisk beskæftiget med muligheden og opførelsen af en kraniet. Briten Matthew Piers Watt Boulton patenterede sig i 1868 med patentspecifikationen Aerial Locomotion ailerons for at forbedre bevægelsen i luften.
Vinge snoet
I de tidlige dage af luftfarten blev rullestyring ofte opnået uden egentlige krængningsrør, men snarere ved at dreje vingen. Hele vingerne blev snoet let i modsatte retninger ved hjælp af kabler , hvilket også resulterede i en forskel i løft mellem de to vinger på grund af de forskellige angrebsvinkler og dermed en rulning af flyet.
Vingevridning blev udviklet og brugt i praksis af Wright-brødrene siden 1899 i drager og svævefly . Ud over Wright Flyer blev vridning af vinger også brugt af andre tidligt drevne fly, såsom Blériot XI (1908), Etrich Taube og dens replikaer (1909), Morane-Saulnier N (1915) og de mange varianter af den Fokker monoplan (1915), samt nogle svævefly ligesom Harth-Messerschmitt S7 (1918).
De Wright brothers , hvis fly blev kontrolleret ved at vride deres vinger, var af den opfattelse, at deres brede patent også dækkede krængeror roll kontrol metode, der anvendes af Glenn Hammond Curtiss og derfor førte proces Curtiss.
Ailerons
_in_his_Henry_Farman_biplane,_at_the_Dominguez_Field_Air_Meet,_Los_Angeles,_January_1910_(CHS-5602).jpg)
For første gang i praksis var kranier at styre valsekontrollen af Robert Esnault-Pelterie på en ikke-drevet biplan - svævefly brugt i 1904. Først blev de realiseret som yderligere områder. Ailerons, som er integreret i hovedfløjen som bevægelige elementer, blev først brugt af Henri Farman på Farman III i 1909 .
Sammenlignet med brugen af kraner, har vingevridningen den fordel, at der ikke er huller i vingen forårsaget af rorflapperne, og at profilen opretholdes. Således kan den aerodynamiske træk let reduceres. Torsionen er imidlertid strukturelt vanskelig at forene med den nødvendige vridningsstyrke af mere moderne, normalt fejede vinger: Når man flyver i høje hastigheder, dvs. H. Ved en lille angrebsvinkel opstår der stærke vridningskræfter (løft produceres næsten kun ved bagkanten, så vingen vrides fremad), hvilket modvirkes med torsionsnæsen ("D-Box") , som er designet til at være meget stiv .
Det negative drejningsmoment
En ufordelagtig sekundær effekt af balanceklap brug (også kaldet balanceklap krøje øjeblik) hidrører fra det faktum, at på grund af de forskellige trykforhold på toppen og bunden af vingen, det balanceklap at gynger opad på indersiden af kurven reducerer den strømningen modstand af vingen, der skal sænkes, mens krængningsrøret, der svinger nedad på den modsatte side, ved at øge løftgenerationen og den tilhørende stigning i træk, ikke kun løfter vingen, men også bremser den ned: følgelig flyver flyet ud over beregnet rullebevægelse, men til den modsatte side (= negativ). Af denne grund fører aktivering af kraniet til et negativt drejningsmoment (dvs. bevægelse af flyets næse mod den tilsigtede styringsretning), hvorfor rene drejninger i flyet initieres og flyves igennem koordineret med rulleskinne og ror (i kurven retning for at kompensere for det negative drejningsmoment) skal.
Dette skyldes gearingsforholdene (stort spænd i forhold til den samlede længde for en stor løftestang til den angribende ugunstige kæbe og en relativt kort Leitwerkshebelarm) især i svæveflyvning af stor betydning for kurveflyvninger med lav modstand uden at skubbe for at nå eller skråninger (smøring); Tråden på hvert svævefly tjener som et hjælpemiddel til koordinering af roret .
Det negative drejningsmoment kan svækkes eller i vid udstrækning neutraliseres ved konstruktive foranstaltninger. En mekanisk let implementerende mulighed for dæmpning er en differentieret styring med forskellige afbøjninger, hvor kranerens klapper afbøjes mindre nedad end opad. På denne måde tilpasses afbøjningen til de forskellige trykforhold på toppen og bunden af vingen, og modstandsmomenterne bliver mere jævne. En anden mulighed er udformningen af selve roret som en friisk rulleskib , hvor rorklappens drejepunkt er placeret på en sådan måde, at når klappen afbøjes opad, øges modstanden på undersiden af klappespalten kraftigt for at skabe et kompenserende øjeblik for modstand. Desuden hjælper brugen af spoilere som rullespoilere i større fly (se ovenfor) med at neutralisere drejningsmomentet; Sådanne fly har ofte også en såkaldt yaw-spjæld , som automatisk justerer rorafbøjningen for forskellige flyforhold; I dette tilfælde behøver piloten ikke bevidst at styre roret. Ligeledes kan en bestemt, meningsfuld rorafbøjning automatisk føjes til rullekontrolindgangen mekanisk eller via flystyringscomputeren.
Aileron vending
Hvis forruden betjenes, stiger angrebsvinklen på vingen, som vognen afbøjes ned på grund af den stærkere geometriske krumning af profilskelettens linje . Derudover forårsager kranierne, der svinger nedad i området med højere tryk, også en stigning i træk.
I ekstrem langsom flyvning kan dette være ensidig stall udføre på den vinge, som han snarere end at bevæge sig op, ned "falder". Da den øgede modstand også forårsager en rotation omkring den lodrette akse, kan dette få flyet til at dreje . Denne effekt kaldes, teknisk set upræcis, "vending af krængningsrør".
De fleste moderne fly har næppe nogen omvendt skråplan på grund af egnede strukturelle foranstaltninger.
Se også
litteratur
- Ernst Götsch: Flyteknologi: introduktion, basics, flyviden . Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8 .
Weblinks
Individuelle beviser
- ↑ Beskrivelse af brugen af spoilerne til rullestyring på webstedet for Glenn Research Center i NASA , engelsk, tilgængelig den 4. januar 2015
- ↑ A380 Flight Controls oversigt , præsentation af Airbus ved HAW Hamburg den 27. september 2007, side 21, PDF-fil, tilgængelig den 7. januar 2015
- ↑ Abstract Aileron Dimensioning , 2004, forfatter Marcus Casper, PDF-fil, side 25 f., Adgang fra HAW Hamburgs websted den 6. januar 2015