Siivekkeet
Siivekkeiden ( Englanti siiveke ) varmistamaan lähes kaikki 3-akselinen ohjattu lentokoneita varten lennonohjausta sen pituusakseli .
toiminnallisuutta
Siivekkeet ovat yleensä siipien takareunoilla liikkuvia läpiä, jotka liikkuvat samanaikaisesti ja vastakkaisiin suuntiin, kun telan ohjaimia käytetään. Alaspäin liikutettu siila lisää sivulle nostoa , joka nostaa tätä siipiä. Toinen siipi liikkuu ylöspäin vähentäen nostoa ja laskemalla siiven. Tämä luo liikkuvan liikkeen pituusakselin ympäri, mikä puolestaan saa aikaan esimerkiksi vaaditun kallistuskulman koordinoidun käännöksen lähtökohtana .
Jos useilla aerodynaamisesti vaikuttavilla pinnoilla on samanlainen siiven takareuna, siivekkeet ovat yleensä uloimmat ohjauspinnat hyvän vipuvaikutuksen aikaansaamiseksi vierintämomentin aikaansaamiseksi, kun taas laskeutumislevyt löytyvät yleensä siipien sisäalueelta. Jet-matkustajakoneissa on kummallakin siipipuolella usein useita siivekeä, jotka eroavat toisistaan pituudeltaan, syvyydeltään ja sijainniltaan ja jotka on suunniteltu eri nopeusalueille ( matala, suuri nopeus ).
Ohjausläpät toimivat sähköhydraulisesti tai sähköisesti kaapeleiden, työntötankojen, hydraulisten toimilaitteiden avulla ; suuremmissa lentokoneissa turhaa suojausta varten on yleensä useita vaihtoehtoja . Siivekkeet leikataan ns. Trimmaustyyleillä .
Erikoismuodot muiden ohjauspintojen yhteydessä
Nykyaikaisessa lentokonerakenteessa yksittäisten ohjauspintojen alkuperäiset toiminnot sekoitetaan ja asetetaan usein yhteen muiden ohjaustoimintojen kanssa ohjattavuuden parantamiseksi, lentoturvallisuuden parantamiseksi ja lentokoneen suorituskyvyn parantamiseksi. Lennonohjaustietokoneiden ja fly-by-wire - lennonohjaimet tuovat näitä uusia mahdollisuuksia.
Spoilerit rullaspoilerina
Kaupallisissa lentokoneissa joitain spoilerisegmenttejä - yleensä siipistä kauimpana olevia - käytetään yleensä siipien tukemiseen . Ohjaustulolla käyrän sisäpuolella olevan siiven ylöspäin liikkuvan siiven lisäksi spoileria käytetään (jatketaan) vähän samalla kun vastakkaisessa siipessä olevat spoilerin läpät pysyvät sisäänvedetyssä lepoasennossaan. Tämä ehkäisee negatiivinen vääntömomentti tuotetaan siivekkeillä tukemisen lisäksi rullauksen vähentämällä hissin siiven laskea , kun vastus siiven sisällä käyrä kasvaa, mikä puolestaan johtaa tarkoituksenmukaisesti tukea ajautumiskulman hetki on käyrän suunta. Esimerkiksi Airbus A380 : ssa kuutta kahdeksasta kummallakin puolella olevasta spoilerisegmentistä käytetään tukemaan siipien ulkosiipiä. Northrop P-61 -hävittäjässä käytettiin ensimmäistä kertaa rullaspoilereita , varsinaiset siivekkeet olivat pieniä.
Spoilerit
B-52: n (G&H) myöhemmissä malleissa siivekkeistä luovuttiin kokonaan rullaspoilerin hyväksi. Keinotekoinen sana tälle oli Spoilerit Spoilerista ja Aileronista.
Taileron
Monissa nykyaikaisissa hävittäjälentokoneissa, joissa on tavallinen siipi / hännän muotoilu, hissit , jotka on yleensä suunniteltu heiluriperäisiksi ilman vaimennuspintaa, tukevat siivekkeitä siirtämällä niitä vastakkaisiin suuntiin - päällekkäin hissin ohjaukseen tarvittavien peräsimen taipumien kanssa - kuin siivilät. Vuonna tornado , nämä vastakkain pyörivien hissien kokonaan korvattu tavanomaisilla siivekkeitä. Tätä mallia kutsutaan teknisesti myös Taileroniksi ( yhdistetty perä- ja siiveke ). Erittäin suurten laskeutumisläppien etu, jotka ovat mahdollisia melkein koko siiven pituudelta (ja siten suuri hyötykuorma tai korkea nostovoima tiukissa käännöksissä ilmataistelussa ), ostetaan hieman alhaisemman rullanopeuden kustannuksella. Ja siksi erittäin tehokas - - tähän taistelutason tärkeään ominaisuuteen vaadittujen korkeiden arvojen tuomiseksi, tornadon siivet suhteellisen kauas ulkopuolella suoritettiin spoilerilla ( Roll spoilerilla varustettu) siipiä kohti.
Elevon
Kanssa lentävä siipi ja delta kokoonpanoissa , ohjainpintojen käytetään usein jättöreunan siivet, joka samanaikaisesti suorittaa päällekkäin ohjauspoikkeamista varten korkeuden ja kallistuksen ohjaus. Nämä on merkitty muodostetulla sanalla elevon (englanninkielisistä termeistä elevator for elevator ja aileron for aileron).
Flaperon
Jos siivekkeen läppä täyttää toisen toiminnon läpän läpänä nostaakseen (laskeutumistukea) tai optimoidakseen profiilin sen samaan suuntaan säädettävyyden vuoksi , sitä kutsutaan flaperoniksi (englanninkielisistä termeistä läppä läppää ja siiveke siiloa varten). Esimerkki tästä on LS3- purjelentokone .
Kehitys ja historia
1800-luvulla Clément Ader , Charles Renard , Edson Gallaudet , Alphonse Pénaud ja John Joseph Montgomery olivat jo teoriassa huolissaan siilon mahdollisuudesta ja rakentamisesta. Brittiläinen Matthew Piers Watt Boulton patentoi itsensä vuonna 1868 patenttispesifikaatiolla Aerial Locomotion ailerons parantamaan liikkumista ilmassa.
Siipien kiertyminen
Ilmailun alkuaikoina vierintäsäätö saavutettiin usein ilman varsinaisia siivekkeitä, vaan pikemminkin kiertämällä siipiä. Koko siivet kierrettiin jonkin verran vastakkaisiin suuntiin kaapeleiden avulla , mikä johti myös kahden siiven väliseen nousuun erilaisten hyökkäyskulmien ja siten lentokoneen kallistumisen vuoksi.
Siipikiertämistä kehitti ja käytti käytännössä Wright-veljet vuodesta 1899 lähtien leijoissa ja purjelentokoneissa . Wright Flyerin lisäksi siiven kiertämistä käytettiin myös muissa varhaismoottorikäyttöisissä lentokoneissa, kuten Blériot XI (1908), Etrich Taube ja sen jäljennökset (1909), Morane-Saulnier N (1915) ja lukuisat muunnokset Fokker-yksitaso (1915) sekä jotkut purjelentokoneet, kuten Harth-Messerschmitt S7 (1918).
Wrightin veljekset , jonka ilma oli ohjataan kiertämällä niiden siivet, olivat sitä mieltä, että niiden laaja patentti myös kattoi siivekkeen kallistuksen ohjaus menetelmä , jonka Glenn Hammond Curtiss ja siksi litigated Curtiss.
Siivekkeet
_in_his_Henry_Farman_biplane,_at_the_Dominguez_Field_Air_Meet,_Los_Angeles,_January_1910_(CHS-5602).jpg)
Ensimmäistä kertaa käytännössä siivekkeiden oli määrä hallita Robert Esnault-Pelterien kallistuksen ohjausta moottorittomalla kaksitasolla - purjelentokoneella, jota käytettiin vuonna 1904. Aluksi ne toteutettiin kuin uudet alueet. Siivekkeitä, jotka on integroitu pääsiipiin liikkuvina elementteinä, käytti Henri Farman ensimmäisen kerran Farman III: ssa vuonna 1909 .
Siipien kierteellä on etuna siipien käytöllä etuna, että siipissä ei ole peräsimen läppien aiheuttamia aukkoja ja että profiili säilyy. Siten aerodynaamista vastusta voidaan helposti vähentää. Vääntöä on kuitenkin rakenteellisesti vaikea sovittaa nykyaikaisempien, yleensä lakaistujen siipien tarvittavaan vääntölujuuteen : Kun lentää suurilla nopeuksilla, ts. H. Pienellä hyökkäyskulmalla syntyy voimakkaita vääntövoimia (hissi syntyy melkein vain takareunasta, joten siipi vääntyy eteenpäin), jota vastustaa vääntönokka ("D-Box") , joka on suunniteltu hyvin jäykkä .
Negatiivinen kääntömomentti
Siivekkeen käytön epäedullinen toissijainen vaikutus (tunnetaan myös nimellä siivilän kallistumismomentti ) syntyy siitä, että siiven ylä- ja alapinnoilla olevien erilaisten paineolosuhteiden vuoksi ylöspäin taipuva kaari käyrän sisäpuolella vähentää laskettavan siiven virtausvastus , kun taas alaspäin taipuva siipi avaa vastakkaisen puolen lisäämällä nostosukupolvea ja siihen liittyvä vetovoiman kasvu paitsi nostaa siipeä myös hidastaa sitä: näin ollen suunnitellun telaliikkeen lisäksi , ilma haukkuu vastakkaiselle puolelle (= negatiivinen). Tästä syystä siivekkeen toiminta johtaa negatiiviseen kääntömomenttiin (ts. Lentokoneen nenän liikuttaminen haluttua ohjaussuuntaa vasten), minkä vuoksi lentokoneessa aloitetaan puhtaat käännökset ja ne lennetään koordinoidusti siilin ja peräsimen kanssa (käyrässä) negatiivisen kääntömomentin kompensoimiseksi).
Tämä johtuu vipuvaikutussuhteista (suuri jänneväli suhteellisen suuren vipun hyökkäävää haaroitusta varten ja suhteellisen lyhyen Leitwerkshebelarmin kokonaispituudesta) etenkin liukumisessa, jolla on suuri merkitys matalaresistanssikäyrälennoille ilman työntämistä saavutettavaksi tai kaltevuuteen (voitelu); Jokaisen purjelentokoneen lanka toimii apuna peräsimen koordinoimiseksi .
Negatiivista kääntömomenttia voidaan heikentää tai suurelta osin neutralisoida rakentavilla toimenpiteillä. Mekaanisesti helposti toteutettava vaimennusmahdollisuus on eriytetty säätö, jolla on erilaiset taipumat, jossa siivilän läpät taipuvat vähemmän alaspäin kuin ylöspäin. Tällä tavalla taipuma mukautetaan siiven ylä- ja alapuolen erilaisiin paineolosuhteisiin ja vastusmomentit tasaantuvat. Toinen mahdollisuus on itse peräsimen muotoilu Friese-siivekkeenä , jossa peräsimen läpän saranan kääntöpiste on sijoitettu siten, että kun läppä taivutetaan ylöspäin, vastus läppävälin alapuolella kasvaa huomattavasti kompensoivan vastusmomentin luomiseksi. Lisäksi suuremmissa lentokoneissa spoilereiden käyttö vieritysspoilereina (katso yllä) auttaa neutraloimaan kääntymishetken; Tällaisissa lentokoneissa on usein myös ns. Kallistuksenvaimennin , joka säätää peräsimen taipuman automaattisesti erilaisiin lento-olosuhteisiin; Tällöin ohjaajan ei tarvitse ohjata tietoisesti peräsintä. Samoin tietty, merkityksellinen peräsimen taipuma voidaan lisätä automaattisesti siivekkeen ohjaustuloon mekaanisesti tai lennonohjaustietokoneen kautta.
Siivekkeen peruutus
Jos siivekettä käytetään, siiven kohtauskulma, jolle siipi kääntyy alaspäin, kasvaa profiilirungon viivan voimakkaamman geometrisen kaarevuuden vuoksi . Lisäksi siipien kääntyminen alaspäin korkeamman paineen alueelle lisää myös vastusta.
Äärimmäisen hitaalla lennolla tämä voi olla yksipuolinen pilttuu suorittaa siinä siivessä, jonka hän pikemminkin kuin liikkua ylös, alas "putoaa". Koska lisääntynyt vastus aiheuttaa myös kääntymisliikkeen pystyakselin ympäri, se voi aiheuttaa lentokoneen pyörimisen . Teknisesti jonkin verran epätarkka, tätä vaikutusta kutsutaan "siilon kääntämiseksi".
Suurimmalla osalla nykyaikaisista lentokoneista on tuskin lainkaan siivekkeen kääntö sopivien suunnittelutoimenpiteiden vuoksi.
Katso myös
kirjallisuus
- Ernst Götsch: Lentotekniikka: esittely, perusteet, lentotiedot . Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8 .
nettilinkit
Yksittäiset todisteet
- ↑ Kuvaus spoilereiden käytöstä vierityksen ohjauksessa NASA: n Glenn Research Center -sivustolla , englanniksi , käyty 4. tammikuuta 2015
- ↑ A380 Flight Controls -esittely, Airbus-yhtiön esitys HAW Hamburgissa 27. syyskuuta 2007, sivu 21, PDF-tiedosto, käyty 7. tammikuuta 2015
- ↑ Tiivistelmä Aileron Dimensioning , 2004, kirjailija Marcus Casper, PDF-tiedosto, sivu 25 f., Pääsy HAW Hamburg -sivustolta 6. tammikuuta 2015