empenage - Empennage

W ustach Boeinga 747-200

Opierzenie ( / ˌ ɑ m P ɪ n ɑ ʒ / lub / ɛ m P ɪ n ɪ / ), znany również jako ogona lub ogon montażu , to struktura w tylnej części statku powietrznego, który zapewnia stabilność podczas lotu , w sposób podobny do piór na strzałce . Termin wywodzi z języka francuskiego czasownika empenner co oznacza „ na pióro strzałę”. Większość samolotów posiada usterzenie ogonowe zawierające pionowe i poziome powierzchnie stabilizujące, które stabilizują dynamikę lotu w zakresie odchylenia i pochylenia , jak również powierzchnie sterowe obudowy .

Pomimo skutecznych powierzchni sterowych, wiele wczesnych samolotów pozbawionych usterzenia stabilizującego było praktycznie nie do lotu. Nawet tak zwane " samoloty bezogonowe " zwykle mają płetwę ogonową (najczęściej statecznik pionowy ). Cięższe od powietrza samoloty bez jakiegokolwiek usterzenia ogonowego (takie jak Northrop B-2 ) są rzadkością i zazwyczaj używają specjalnie ukształtowanych płatów, których krawędź spływu zapewnia stabilność pochylenia, a skrzydła skośne do tyłu , często z dwuściennymi, aby zapewnić niezbędną stabilność odchylenia . W niektórych samolotach ze skośnymi skrzydłami przekrój profilu lub kąt padania może się radykalnie zmienić w kierunku czubka.

Struktura

Strukturalnie powierzchnię usterzenia składa się z całego ogona montażu, w tym tailfin , do statecznika poziomego i części kadłuba , do którego są przymocowane. W samolocie byłyby to wszystkie powierzchnie latające i sterowe za tylną przegrodą ciśnieniową .

Przycisk (zazwyczaj stała) odcinek przedniej części statecznika poziomego nazywa się stabilizator pozioma i jest używany do zapewnienia stabilności nachylenia. Tylna część statecznika pionowego nazywana jest windą i jest ruchomym płatem, który kontroluje zmiany nachylenia, ruchy nosa samolotu w górę i w dół. W niektórych samolotach stabilizator poziomy i winda stanowią jedną całość, a aby kontrolować skok, cały zespół porusza się jako jeden. Jest to znane jako stabilizator lub pełnowymiarowy stabilizator .

Struktura pionowa tylna posiada nieruchomą przednią część zwaną statecznik pionowy , stosowany do sterowania odchylenia, który to ruch w prawo dla lewego kadłuba ruchu nosa samolotu. Tylna część płetwy pionowej to ster , ruchomy profil, który służy do obracania nosa samolotu w prawo lub w lewo. W połączeniu z lotkami , rezultatem jest skręt przechyłu, skręt skoordynowany , zasadnicza cecha ruchu samolotu.

Niektóre samoloty są wyposażone w zespół ogona, który obraca się na zawiasach w dwóch osiach przed płetwą i stabilizatorem, w układzie zwanym ruchomym ogonem . Cały usterzenie sterowe jest obracany w pionie, aby uruchomić statecznik poziomy i na boki, aby uruchomić statecznik.

Samolot jest rejestrator rozmów w kabinie , rejestrator parametrów lotu i nadajnik ratunkowy (ELT) są często zlokalizowane w usterzenie ogonowe, ponieważ na rufie statku powietrznego zapewnia lepszą ochronę dla nich w większości wypadków lotniczych.

Przycinać

W niektórych samolotach przewidziano urządzenia trymujące , które eliminują potrzebę utrzymywania przez pilota stałego nacisku na stery wysokości lub steru.

Urządzeniem trymującym może być:

  • wykończenia zakładka z tyłu windy lub steru, które działają na zmianę obciążenia aerodynamiczne na powierzchni. Zwykle sterowany kołem w kokpicie lub korbą.
  • regulowany stabilizator , w którym środek stabilizujący może być osadzony zawiasowo dźwigara i w sposób regulowany klockach o kilka stopni w częstości występowania w górę lub w dół. Zwykle sterowany korbą w kokpicie.
  • Bungee system profili, które stosuje się sprężynę, aby dostarczać regulowane napięcie wstępne w grupie kontrolnej. Zwykle sterowany za pomocą dźwigni w kokpicie.
  • zakładce Anti-serwo wykorzystane do wykończenia niektórych windy i stabilators jak również wzrost siły sterowania dotykiem. Zwykle sterowany kołem w kokpicie lub korbą.
  • flettner używane do przenoszenia główną powierzchnię sterującą, a także działać jako trymer. Zwykle sterowany kołem w kokpicie lub korbą.

Samoloty wielosilnikowe często mają klapki trymujące na sterze, aby zmniejszyć wysiłek pilota wymagany do utrzymania samolotu prosto w sytuacjach asymetrycznego ciągu, takich jak praca na jednym silniku.

Konfiguracje ogona

Konstrukcje usterzenia samolotu mogą być szeroko klasyfikowane według konfiguracji statecznika i statecznika.

Ogólne kształty poszczególnych powierzchni ogonowych (planformy stateczników, profile płetw) są podobne do kształtów skrzydeł .

Tailplanes

Statecznik składa się ze stałego statecznika poziomego zamontowanego na ogonie i ruchomego steru wysokości. Poza swoim planem charakteryzuje się:

Niektórym lokacjom nadano specjalne nazwy:

  • Ogon w kształcie krzyża stabilizatory poziome są umieszczone w połowie statecznika pionowego, co daje wygląd krzyża patrząc z przodu. Ogony kształcie krzyża nie są często stosowane w celu utrzymania poziomych stabilizatory z wyniku silnika, podczas gdy pozwala na uniknięcie wielu niedogodności z T ogona . Przykłady obejmują Hawker Sea Hawk i Douglas A-4 Skyhawk .
  • Ogon w kształcie litery T — stabilizator poziomy jest zamontowany na górze płetwy, tworząc kształt litery „T” patrząc od przodu. Ogony w kształcie litery T utrzymują stabilizatory z dala od strumienia silnika i zapewniają lepszą kontrolę pochylenia. T-taile mają dobry współczynnik schodzenia i są bardziej wydajne w samolotach o niskiej prędkości. Jednak ogon T ma kilka wad. Bardziej prawdopodobne jest wejście w głębokie przeciągnięcie i trudniej jest odzyskać równowagę po korkociągu. Z tego powodu mały wtórny stabilizator lub otwór ogonowy może być zamontowany niżej, gdzie będzie na wolnym powietrzu, gdy samolot jest przeciągnięty. Ogon T musi być mocniejszy, a zatem cięższy niż ogon konwencjonalny. Ogon w kształcie litery T również ma większy przekrój radarowy . Przykłady obejmują Gloster Javelin i McDonnell Douglas DC-9 .
" "
Kadłub zamontowany
" "
Krzyżowy
" "
T-ogon
" "
Latający statecznik

Płetwy

Płetwa składa się ze stałego statecznika pionowego i steru. Poza swoim profilem charakteryzuje się:

  • Ilość płetw - zwykle jedna lub dwie.
  • Umiejscowienie płetw – na kadłubie (nad lub pod), stateczniku, bomach ogonowych lub skrzydłach

Podwójne płetwy mogą być montowane w różnych punktach:

" "
Zamontowany na ogonie
" "
Podwójny wysięgnik ogonowy
" "
Skrzydło zamontowane

Nietypowe konfiguracje płetw obejmują:

" "
Potrójne płetwy
" "
Płetwa brzuszna

V, Y i X ogony

Alternatywą dla podejścia z płetwą i ogonem jest konstrukcja z ogonem w kształcie litery V i ogonem w kształcie litery X. Tutaj powierzchnie ogona są ustawione pod kątem ukośnym, przy czym każda powierzchnia przyczynia się zarówno do pochylenia, jak i odchylenia. Powierzchnie sterowe, czasami nazywane sterdervators , działają w różny sposób, aby zapewnić kontrolę odchylenia (zamiast steru) i działają razem, aby zapewnić kontrolę pochylenia (zamiast windy).

" "
V-ogon
" "
Odwrócony ogon w kształcie litery V
" "
X-ogon

Ogon zaburtowy

SpaceShipOne w Narodowym Muzeum Lotnictwa i Kosmosu w USA

Ogon zaburtowy jest podzielony na dwie części, a każda połowa jest zamontowana na krótkim bomie tuż za końcówką każdego skrzydła. Składa się on z zewnętrznych stateczników poziomych (OHS) i może zawierać dodatkowe stateczniki pionowe (płetwy) montowanych na wysięgniku lub nie . W tej pozycji powierzchnie ogona konstruktywnie oddziałują z wirami końcówek skrzydeł i, przy starannym zaprojektowaniu, mogą znacznie zmniejszyć opór, aby poprawić wydajność, bez nadmiernego zwiększania obciążeń konstrukcyjnych skrzydła.

Konfiguracja została po raz pierwszy opracowana podczas II wojny światowej przez Richarda Vogta i George'a Haaga w Blohm & Voss . Skoda-Kauba SL6 przetestowany Proponowany system kontroli w 1944 roku, a po kilka wniosków projektowych, zamówienie wpłynęło do Blohm & Voss P 215 zaledwie kilka tygodni przed końcem wojny. Zaburtowy ogon pojawił się ponownie w Scaled Composites SpaceShipOne w 2003 roku i SpaceShipTwo w 2010 roku.

Samoloty bezogonowe

Samolot bezogonowy (często bezogonowy ) tradycyjnie ma wszystkie swoje poziome powierzchnie sterowe na swojej głównej powierzchni skrzydła. Nie ma żadnej poziomej stabilizator - albo statecznika poziomego lub canard foreplane (ani nie ma do drugiego skrzydła w tandemie układu). Typ „bezogonowy” zwykle nadal ma pionową płetwę stabilizującą ( stabilizator pionowy ) i powierzchnię sterową ( ster ). Jednak NASA przyjęła opis „bezogonowy” dla nowego samolotu badawczego X-36, który ma przednią płetwę typu canard, ale nie ma pionowej płetwy.

Najbardziej udaną konfiguracją bezogonową była bezogonowa delta , szczególnie dla samolotów bojowych.

Zobacz też

Bibliografia