М; канека крадіжки
Як рухається літак ?
Хтось колись запитав мене, як літак може повертати вправо, вліво, вгору-вниз, оскільки він не торкається землі. Автомобіль зрозумілий, оскільки колеса спираються на асфальт, але літак ... таємниця. Повітря - це, безсумнівно, перше слово, яке відповість на це питання, якщо ви слідували главі про аеродинаміку, яку ви знаєте (але, можливо, ви вже знали), як літає літак, у цій главі розповідається, як літаку рухатися в повітрі. Не демонструючи цього, принцип такий самий, як і у ліфта, використовуючи той факт, що повітря може стискатися. Тож без зайвих сумнівів давайте розглянемо різні типи рухів, які літак може виконувати в польоті:
Крен: площина обертається навколо своєї осі поздовжній, управління польотом, що використовується для управління креном, є мітла ручка (рухи зліва направо). Рухаючись зліва направо, мітла приводить в дію плавники, розташовані на задній кромці, в кінці кожного крила. Зупинимося трохи на крені, якщо натиснути джойстик вправо, площина повернеться на своїй поздовжній осі праворуч. Зверніть увагу, що повернення ручки мітли у початкове положення не повинно бути не виправляти крену літака, він буде зберігати кут повороту до появи імпульсу протилежний накладається на мітлу, тобто тут зліва. Давайте уважніше розглянемо ці елерони, ось різні зображення літаків, елерони забарвлені в червоний колір:
Для розваги літак зліва - це Junker Ju-87 D, а справа - Caproni Ca-46 1918 року. У будь-якому випадку, незалежно від ери та типу літака, елерони завжди знаходяться приблизно в одному місці, і мають однакову функцію. Теоретично, коли пілот тягне за собою ручку управління правильно, правий елерон піднімається для того, щоб зменшити підняти на правому крилі. Тоді крило опуститься лише для того, щоб надати більшої амплітуди руху елерону зліва, навпаки, піднімається, і збільшує підйом на лівому крилі, він піднімається, літак нахиляється до правильно. Щоб отримати максимум від ефект важеля, елерони розташовані в кінці крила. Якщо пілот хоче повернути ліворуч, він тягне палицю ліворуч, виникає зворотний ефект. В абсолютному вираженні елерони мають рухи антагоністи. Кут, який площина робить у повороті, називається нахил. Ось пояснювальна схема, що підсумовує рух кочення:
Крок: площина обертається навколо своєї осі поперечний, елемент керування, що використовується для управління висотою звуку, також є джойстиком, але цього разу замість того, щоб тягнути його справа наліво, ви повинні наблизити його до себе або просунути вперед. Джойстик дозволяє здійснювати широкий діапазон рухів, він використовується для управління двома основними органами управління літаком. Рухаючись спереду назад, мітла активує ліфт, він розташований у задній частині літака, на стабілізатор. Пітчінг - це трохи складніший рух, ніж прокатка, оскільки ви повинні брати до уваги швидкість. Дійсно, якщо ви підносите палицю до себе, літак піднімається, але швидкість зменшується, чим більше швидкість зменшується, тим більше вам потрібно тягнути палицю до себе, щоб зберегти той самий кут підйому, або ви повинні дати додатковий потужність. Ефект протилежний при спуску, літак прискорюється, а ніс літака має тенденцію випрямлятися. Побачимо на тих же площинах, що і вище, положення ліфта, воно забарвлене в синій колір:
Коли пілот потягніть ручку до нього, ліфт є опитування для того, щоб викликати надлишковий тиск на її обличчі вищий, тоді повітря буде чинити силу, що йде назустріч знизу на ліфті, як у задній частині літака, він починає підніматися. Коли пілот штовхає палицю назустріч перед, ліфт опускає, повітря чинить силу всмоктування вгору, літак спускається вниз. Називається кут, утворений носом літака з його поперечною віссю тарілка. Ось пояснювальна схема, що підсумовує рух висоти:
Yaw: це останній тип руху, який може виконувати літак, він рідко виконується самостійно для керування літаком, загалом, для повороту, це комбіновані з креном (пізніше я повернусь до комбінації крену/гойдалки, щоб поставити літак в поворот), гойдалка також використовується для компенсувати наслідки бокового вітру, або щоб утримувати літак на одній лінії з злітно-посадковою смугою під час зльоту та посадки. З похитом площина обертається навколо своєї осі вертикальний, на відміну від нахилу та кроку, команда, що використовується для управління похиленням, є не джойстиком, а кнопкою підйомник, це дві педалі, знайдені біля ніг пілота. Педаль правильно використовується для підведення літака до правильно, і педаль зліва, навколо зліва. Підйомник активує кермо, яка є членистою частиною похідна, в задній частині літака. Як і крок, гойдалка сильно впливає на швидкість, його використання призводить до значного збільшення опору. Побачимо на наших звичних моделях положення руля, він забарвлений у зелений колір:
Коли пілот натискає правильно, кермо орієнтований на правильно, a депресія потім займатися на обличчі зліва від шарнірної частини, що діє горизонтальна сила переміщує задню частину літака вліво, змушуючи весь літак обертатися вправо. Те саме відбувається, коли пілот натискає ліву педаль, але в інший бік. При похищенні кут, утворений літаком, з його траєкторією становитькут похилу. Ось коротка діаграма руху нахилу:
Тепер я прийшов до використання руля в повороті, візьмемо приклад з лівого повороту, пілот тягне палицю вліво, він керує плавники і літак починає нахилятися вліво, лише опускаючи елерон на правому крилі збільшує стежка на ньому і викликає поворот зворотний до бажаного пілотом, тож тут праворуч. Це явище називається зворотне мереживо. Щоб компенсувати силу опору, що створюється опусканням елерона на праве крило, пілот також переверне кермо вліво, щоб підтримувати ніс літака в центрі повороту. Ось чому поворот спричиняє велику втрату потужності, для гарного повороту потрібні дві команди. Слід зазначити, що використання керма та докази зворотного похитування були продемонстровані Брати Райт.
Особливі випадки: деякі сучасні літаки, зокрема винищувачі, мають оригінальні рулі, щоб бути більш ефективними (що не змінює їх принцип роботи), зокрема, я думаю про «качиний» плавник, ліфт у цьому випадку розміщений по обидва боки кабіни пілота на невеликих плавцях стабілізатора. Ось літак з конфігурацією "качка":
Деякі винищувачі також мають керовані насадки, що забезпечують більшу маневреність у поворотах; вони адекватно орієнтуються, коли пілот діє на органи управління.
Трохи фізики.
механіка польоту не слід плутати з аеродинаміка, насправді аеродинаміка - це вивчення сил, що діють повітря на твердому тілі (до речі, не лише на літаку), тоді як механіка польоту є специфічні для літаків, і складається з навчання всі сили здійснюється на літаку, а не лише на літаку. Вже можна виділити три основні витоки цих сил: походження аеродинамічний (див. розділ про аеродинаміку), походження інерційні (внаслідок прискорень літака) та початку координат рушійний (сили, що випускаються двигуном (-ами)). У цій главі ми розглянемо, що сили діють на центр гравітації літака, тобто приблизно там, де знаходиться пілот. Навряд чи ви можете покластися на фізику, щоб вивчити ці сили, настільки краще для природжених фізиків, дуже погано для тих, хто, як і я, має алергію на них, але ви побачите, що це не так складно:)
Почнемо з найпростішого випадку польоту літака: рівномірного прямолінійного польоту. По-перше, ось нагадування про схему чотирьох сил, що діють на літак у цій конфігурації, ці сили названі так, як того хоче міжнародна система:
Сили тут збалансовані два на два: Rz = мг і T = Rx. Однак ми це знаємо Rz = ½.p.V².S.Cz, і Rx = ½.p.V² S.Cx, тоді ми можемо розробити ці два співвідношення, що дає нам два основних рівняння в аеронавтиці, рівняння підйому: mg = p.p.V².S.Cz та рушійне рівняння: T = ½.p .V².S.Cx. Слід зазначити, що вага зазначається таким чином, оскільки вона розраховується шляхом добутку маси (м) на силу тяжіння (г). Одиницями виміру в цих розрахунках є: м в кг, g в м.с-2 (на Землі g приблизно дорівнює 9,81), Т в Ньютони, стор в кілограмів на кубічний метр, V в метрів в секунду, в м², Чехія і Cx є без одиниці. Тепер давайте зробимо доповідьt з двох його рівнянь, отримаємо: мг/т = Cz/Cx. Золото Cz/Cx представляють, як ми бачили тонкість площини (f). Отже, ми маємо остаточне відношення Т = мг/ф.
Рівномірний прямолінійний рівень польоту досить простий, тепер давайте розглянемо більш складні установки.
Ми також можемо розрахувати швидкість підйому літака, тобто швидкість, з якою він піднімається на вертикальній осі, ця швидкість зазначається Vz і виражається в метрів в секунду, це отримується за цим розрахунком: Vz = V. ((T-Rx)/мг) V - швидкість літака в метрах за секунду.
Рівномірний прямолінійний спуск: Конфігурація рівномірного прямолінійного польоту не сильно відрізняється від конфігурації рівномірного прямолінійного польоту. Підйом не зменшується, але потужність двигуна (двигунів) є зменшено. " в Msgstr "Завжди вказує кут, який робить літак за допомогою своєї горизонтальної осі, швидкість літака становить постійний на його траєкторії. Основна зміна тут полягає в тому, що компонент ваги, паралельний шляху, переходить у Той самий напрямок ніж сила тяги/рушія. Розрахунки для визначення підйому та тяги/тяги під час спуску такі: Rz = mg.cos a та T + mg.sin a = Rx. Ми завжди вважаємо це з тих самих причин, що і під час підйому cos a = 1 і sin a = tan a. Потім складаються рівняння: Rz = mg і T + mg.a = Rx, що означає, що a = (Rz - T)/mg. Схил спуску, зазначений у%, як і для підйому, відзначений 100 ((Rx - T)/мг). Як зазвичай, ось схема, що ілюструє політ при рівномірному прямому спуску:
Ми можемо розрахувати швидкість вертикальний спуск, інакше називається темп падіння, і позначається Vz, що стосується швидкості підйому: Vz = V. ((Rz - T)/мг). метр в секунду є одиницею відліку.
Поворот може бути не симетричним, тому він є занос. У той час властивості, які ми бачили не застосовувати.
Ось вам, найнеобхідніше для механіки польоту. Друга частина була не захоплюючою, погоджуюсь, це переважно безглузді та підлі обчислення (і все ж не такі безглузді!), Але ви не можете переходити до аеронавтики до основних розрахунків, подібних цим. Я визнаю, що тут багато що не можна пояснити, проте, я би спробував представити їх вам у дещо приємнішій обстановці, ніж чорно-біла книга, сподіваюся, що зробив. Але ей, врешті-решт, ні з чим не слід перебільшувати, не надто багато пити;)