Βικιπαίδεια

Επιφάνειες ελέγχου πτήσης

επιφάνεια που επιτρέπει στον κυβερνήτη να τροποποιήσει και να ελέγξει το ύψος πλεύσης του αεροσκάφους

Μια επιφάνεια πτητικού ελέγχου σε ένα αεροσκάφος είναι μια αεροδυναμική συσκευή που επιτρέπει στον κυβερνήτη να προσαρμόζει και να ελέγχει το ύψος πλεύσης ενός αεροσκάφους.

Η μετακίνηση του χειριστηρίου στα αριστερά μετακινεί το πηδάλιο κλίσης στην πτέρυγα προς τα πάνω, αυτό στην δεξιά πτέρυγα προς τα κάτω, κάνοντας το αεροπλάνο να χαμηλώσει την αριστερή πτέρυγα. Το τράβηγμα του χειριστηρίου κινεί τα πηδάλια ανόδου-καθόδου προς τα πάνω, κάνοντας το αεροπλάνο να ανυψώσει την πλώρη του. Το πάτημα του δεξιού πηδαλίου μετακινεί το πηδάλιο προς τα δεξιά, κάνοντας το αεροπλάνο να περιστρέψει την πλώρη του προς δεξιά.
Οι βασικές επιφάνειες ελέγχου αεροσκάφους και οι κινήσεις τους.

Η ανάπτυξη αποτελεσματικών επιφανειών πτητικού ελέγχου αποτέλεσε κρίσιμη πρόοδο στην εξέλιξη των αεροσκαφών. Οι πρώτες προσπάθειες στον σχεδιασμό των αεροσκαφών σταθερών πτερύγων επέτυχε στην δημιουργία επαρκούς άνωσης για την απογείωση του αεροσκάφους, αλλά όταν αυτό βρισκόταν στον αέρα, γινόταν ανεξέλεκγτο, έχοντας συχνά καταστροφικά αποτελέσματα. Η ανάπτυξη αποτελεσματικών εργαλείων πτητικού ελέγχου είναι αυτή που έδωσε την δυνατότητα εκτέλεσης σταθερών πτήσεων.

Το λήμμα αυτό περιγράφει τις επιφάνειες ελέγχου που χρησιμοποιούνται σε αεροσκάφη σταθερών πτερύγων συμβατικού σχεδιασμού. Αεροσκάφη σταθερών πτερύγων με διαφορετικές διατάξεις ενδεχομένως χρησιμοποιούν διαφορετικές επιφάνειες ελέγχου αλλά οι βασικές αρχές παραμένουν ίδιες. Τε μέσα ελέγχου (ράβδος και πηδάλια) για τα στροφειόπτερα (ελικόπτερο και γυροδύνη) πραγματοποιούν τις ίδιες κινήσεις σχετικά με τους τρεις άξονες περιστροφής, αλλά χειρίζονται τα εργαλεία της περιστροφικής κίνησης (δίσκος κύριου στροφείου και δίσκος ουραίου στροφείου) με εντελώς διαφορετικό τρόπο.

Εξέλιξη Επεξεργασία

Οι αδελφοί Ράιτ πιστώνονται την εξέλιξη των πρώτων πρακτικών επιφανειών ελέγχου. Αποτελεί κύριο μέρος της πατέντας τους στην πτήση.[1] Εν αντιθέσει με τις σύγχρονες επιφάνειες ελέγχου, χρησιμοποιούσαν στρέβλωση πτερύγων.[2] Σε μια προσπάθεια να καταστρατηγήσει το δίπλωμα ευρισιτεχνίας των Ράιτ, ο Γκλεν Κέρτις κατασκεύασε κρεμαστές επιφάνειες ελέγχου, ίδιου τύπου με τις πρώτες κατοχυρωμένες τέσσερις δεκαετίες νωρίτερα στο Ηνωμένο Βασίλειο. Οι κρεμαστές επιφάνειες ελέγχου έχουν το πλεονέκτημα να μην προκαλούν ταση που είναι το πρόβλημα της στρέβλωσης πτερύγων και είναι ευκολότερες στην κατασκευή.[3]

Άξονες κίνησης Επεξεργασία

 
Η περιστροφή γύρω από τους τρεις άξονες

Ένα αεροσκάφος είναι ελεύθερο να περιστραφεί γύρω από τρεις άξονες που ο καθένας είναι κάθετος στον άλλον και διατέμνει το κέντρο βαρύτητας (CG). Για τον έλεγχο της θέσης και της κατεύθυνσης ένας κυβερνήτης πρέπει να έχει την δυνατότητα να ελέγξει την περιστροφή καθενός από αυτούς.[4]

Εγκάρσιος άξονας Επεξεργασία

Ο εγκάρσιος άξονας, γνωστός και ως πλευρικός άξονας,[5] περνά μέσα από το αεροσκάφος από το ένα ακροπτερύγιο στο άλλο. Η κίνηση γύρω από αυτό τον άξονα ονομάζεται κλίση (pitch). Η κλίση μεταβάλλει την κάθετη διεύθυνση που έχει η πλώρη του αεροσκάφους. Τα πηδάλια ανόδου-καθόδου είναι οι κύριες επιφάνειες ελέγχου της κλίσης.[6]

Κατά μήκος άξονας Επεξεργασία

Ο κατά μήκος άξονας διαπερνά το αεροσκάφος από την πλώρη στην πρύμνη. Η κίνηση γύρω από αυτόν τον άξονα ονομάζεται περιστροφή (roll).[5] Η γωνιακή μετατόπιση σε σχέση με τον άξονα αυτό ονομάζεται απόκλιση.[7] Ο κυβερνήτης μεταβάλλει την γωνία απόκλισης μέσω της αύξησης της άνωσης στη μία πτέρυγα και την μείωση της στην άλλη. Η διαφορά αυτή στην άνωση προκαλεί την περιστροφή γύρω από τον κατά μήκος άξονα. Τα πηδάλια κλίσης είναι το κύριο όργανο ελέγχου της απόκλισης. Το πηδάλιο διεύθυνσης έχει δευτερεύοντα ρόλο στην επίδραση του στην απόκλιση.[8]

Κάθετος άξονας Επεξεργασία

Ο κάθετος άξονας διαπερνά το αεροσκάφος από το πάνω στο κάτω μέρος. Η κίνηση γύρω από τον άξονα αυτό ονομάζεται εκτροπή (yaw).[5] Η εκτροπή μεταβάλλει την διεύθυνση της πλώρης του αεροσκάφους, προς τα αριστερά ή τα δεξιά. Το κύριο εργαλείο ελέγχου της εκτροπής είναι το πηδάλιο διεύθυνσης. Τα πηδάλια κλίσης έχουν δευτερεύοντα ρόλο στην εκτροπή.[8]

Είναι σημαντικό να σημειωθεί πως αυτοί οι άξονες κινούν το αεροσκάφος, και μεταβάλλονται σε σχέση με την γη καθώς το αεροσκάφος κινείται. Για παράδειγμα, για ένα αεροσκάφος του οποίου η αριστερή πτέρυγα δείχνει προς τα κάτω, ο «κάθετος» άξονας είναι παράλληλος με το έδαφος, ενώ ο «κάθετος» άξονας είναι κάθετος προς το έδαφος.[9]

Κύριες επιφάνειες ελέγχου Επεξεργασία

Οι κύριες επιφάνειες ελέγχου ενός αεροσκάφους σταθερών πτερύγων είναι τοποθετημένες στην άτρακτο πάνω σε εύκαμπτους συνδέσμους ή τροχιές ώστε να μπορούν να κινηθούν και έτσι να εκτρέπουν τον αεροχείμαρρο να περνά από πανω τους. Η ανακατεύθυνση αυτή του αεροχειμάρρου δημιουργεί μια μη ισορροπημένη δύναμη που περιστρέφει το αεροπλάνο προς τον σχετικό άξονα.[10]

 
Επιφάνειες πτητικού ελέγχου του Boeing 727

Πηδάλια κλίσης Επεξεργασία

 
Επιφάνεια πηδαλίου κλίσης

Τα πηδάλια κλίσης είναι τοποθετημένα στις άκρες της κάθε πτέρυγας κοντά στα ακροπτερύγια και κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Όταν ο κυβερνήτης μετακινεί το χειριστήριο στα αριστερά, ή στρέφει τον τροχό αντίθετα από την κίνηση του ρολογιού, το αριστερό πηδάλιο κλίσης κινείται προς τα πάνω και το δεξί προς τα κάτω. Ένα ανυψωμένο πηδάλιο κλίσης μειώνει την άνωση στην πτέρυγα αυτή και ένα χαμηλωμένο αυξάνει την άνωση. Έτσι η κίνηση του χειριστηρίου προκαλεί την αριστερή πτέρυγα να χαμηλώσει και την δεξιά να ανέβει. Αυτό προκαλεί το αεροσκάφος να στραφεί προς τα αριστερά και να αρχίσει να περιστρέφεται προς τα αριστερά. Η επαναφορά του χειριστηρίου στο κέντρο στρέφει τα πηδάλια κλίσης στην αρχική τους θέση διατηρώντας την γωνία απόκλισης. Το αεροσκάφος θα συνεχίσει να στρέφεται μέχρις ότου η κίνηση του αντίθετου πηδαλίου κλίσης επιστρέψει σε μηδενική γωνία απόκλισης, ώστε να πετάξει και πάλι ευθεία.[11]

Πηδάλιο ανόδου-καθόδου Επεξεργασία

Το πηδάλιο ανόδου-καθόδου είναι κινούμενο τμήμα του οριζόντιου σταθεροποιητή, κρεμασμένο πίσω στο σταθερό μέρος του οριζόντιου ουραίου τμήματος. Τα πηδάλια ανόδου-καθόδου κινούνται προς τα πάνω και κάτω μαζί. Όταν ο κυβερνήτης τραβά το χειριστήριο προς τα πίσω, τα πηδάλια πηγαίνουν προς τα πάνω. Το σπρώξιμο του χειριστηρίου προς τα μπροστά προκαλεί την καθοδική κίνηση των πηδαλίων. Τα ανυψωμένα πηδάλια κινούν προς τα κάτω την ουρά και προκαλούν την άνοδο της πλώρης. Αυτό κάνει τις πτέρυγες να βρίσκονται υπό υψηλότερη γωνία προσβολής, η οποία δημιουργεί περισσότερη άνωση και αντίσταση. Η επαναφορά του χειριστηρίου στο κέντρο φέρει τα πηδάλια σε ουδέτερη θέση και διακόπτει την μεταβολή της κλίσης.[12] Ορισμένα αεροσκάφη, όπως το MD-80, χρησιμοποιούν επιφάνειες ασφαλείας στις επιφάνειες των πηδαλίων ανόδου-καθόδου για να κινήσουν αεροδυναμικά την κύρια επιφάνεια. Η κατεύθυνση πλεύσης της επιφανείας ελέγχου θα βρίσκεται σε κατεύθυνση αντίθετη από την κύρια επιφάνεια ελέγχου. Αυτός είναι ο λόγος που το ουραίο πτέρωμα του MD-80 μοιάζει να έχει «χωρισμένο» σύστημα πηδαλίου ανόδου-καθόδου.[13]

Στην διάταξη ψευδοπτέρυγας, τα πηδάλια ανόδου-καθόδου κρέμονται στο μπροστινό μέρος της πρόσθιας πτέρυγας και κινούνται αντίθετα, για παράδειγμα όταν ο κυβερνήτης τραβά το χειριστήριο προς τα πίσω τα πηδάλια κατεβαίνουν προς τα κάτω και αυξάνουν την άνωση στο μπροστινό μέρος ανυψώνοντας την πλώρη.[14]

Πηδάλιο διεύθυνσης Επεξεργασία

Το πηδάλιο διεύθυνσης είναι κατά κανόνα τοποθετημένο στην άκρη του κάθετου σταθεροποιητή, ως μέρος του ουραίου πτερώματος. Όταν ο κυβερνήτης ωθεί το αριστερό χειριστήριο, το πηδάλιο παρεκκλίνει προς τα δεξιά. Η παρέκκλιση του πηδαλίου προς τα δεξιά ωθεί την ουρά προς τα αριστερά και προκαλεί την εκτροπή της πλώρης προς τα δεξιά. Η επαναφορά του χειριστηρίου φέρει το πηδάλιο σε ουδέτερη θέση και προκαλεί την διακοπή της εκτροπής.[15]

Δευτερεύουσες λειτουργίες ελέγχου Επεξεργασία

Πηδάλια κλίσης Επεξεργασία

Τα πηδάλια κλίσης ελέγχουν κυρίως την περιστροφή. Όταν αυξάνεται η άνωση, η προκληθείσα αντίσταση αυξάνεται επίσης. Όταν το χειριστήριο κινείται προς αριστερά για να περιστρέψει το αεροσκάφος προς αριστερά, το δεξί πηδάλιο κλίσης χαμηλώνει κάτι το οποίο αυξάνει την άνωση στην δεξιά πτέρυγα και ως εκ τούτου αυξάνει την προκληθείσα αντίσταση στην δεξιά πτέρυγα. Η χρήση πηδαλίων κλίσης προκαλεί ανεπιθύμητη εκτροπή, κάτι που σημαίνει πως η πλώρη του αεροσκάφους αποκλίνει σε κατεύθυνση αντίθετη από αυτή που εφαρμόζει το πηδάλιο κλίσης. Όταν το χειριστήριο κινείται προς τα αριστερά για να αναχώσει τις πτέρυγες, η ανεπιθύμητη εκτροπή κινεί την πλώρη του αεροσκάφος προς τα δεξιά. Η ανεπιθύμητη εκτροπή συναντάται περισσότερο σε ελαφρά αεροσκάφη με μακρές πτέρυγες, όπως τα ανεμόπτερα. Αντιμετωπίζεται από τον κυβερνήτη με την χρήση το πηδαλίου διεύθυνσης.[16] Τα διαφορικά πηδάλια κλίσης είναι αυτά που είναι εξοπλισμένα με τέτοιο τρόπο ώστε το καθοδικό πηδάλιο κλίσης να παρεκκλίνει λιγότερο από το ανοδικό, μειώνοντας την ανεπιθύμητη εκτροπή.[17]

Πηδάλιο διεύθυνσης Επεξεργασία

Το πηδάλιο διεύθυνσης αποτελεί θεμελιώδη επιφάνεια ελέγχου η οποία κατ' ουσία ελέγχεται από πετάλια αντί για το χειριστήριο. Είναι το κύριο μέσο ελέγχου της εκτροπής—η περιστροφή ενός αεροπλάνου στον κάθετο άξονα του. Το πηδάλιο διεύθυνσης ίσως χρησιμοποιείται για να αντιμετωπίσει την ανεπιθύμητη εκτροπή από τις επιφάνειες ελέγχου της περιστροφής.

Εάν το πηδάλιο διεύθυνσης εφαρμόζεται συνεχώς σε επίπεδο πτήσης το αεροσκάφος θα εκτραπεί αρχικά στην διεύθυνση του πηδαλίου που εφαρμόζεται – η κύρια επίδραση του πηδαλίου διεύθυνσης. Μετά από λίγα δευτερόλεπτα το αεροσκάφος θα έχει την τάση να αποκλίνει από την κατεύθυνση της εκτροπής.[18]

Αυτή προέρχεται αρχικά από την αυξανόμενη ταχύτητα της πτέρυγας εν αντιθέσει με την διεύθυνση της εκτροπής και την μειωμένη ταχύτητα της άλλης πτέρυγας. Η γρηγορότερη πτέρυγα δημιουργεί περισσότερη άνωση και έτσι ανυψώνεται, ενώ η άλλη πτέρυγα τείνει να κινηθεί προς τα κάτω λόγω της δημιουργίας λιγότερης άνωσης. Η συνεχής εφαρμογή του πηδαλίου διεύθυνσης συντηρεί την τάση περιστροφής μιας και το αεροσκάφος πετά στην γωνία της ροής του αέρα - ολισθαίνοντας προς την πτέρυγα που είναι πιο μπροστά. Όταν στο δεξί πηδάλιο διεύθυνσης σε αεροσκάφος με δίεδρο, η πτέρυγα στα αριστερά θα έχει αυξημένη γωνία προσβολής και η πτέρυγα στα δεξιά θα έχει μειωμένη γωνία προσβολής με αποτέλεσμα να περιστραφεί προς τα δεξιά. Ένα αεροσκάφος με άνεδρο θα αντιμετωπίσει το αντίθετο φαινόμενο. Το φαινόμενο αυτό του πηδαλίου διεύθυνσης είναι συνηθισμένο στα μοντέλα αεροσκάφη όπου εφ' όσον περιλαμβάνονται στην πτέρυγα επαρκή δίεδρα ή πολύεδρα, ο κύριος έλεγχος της περιστροφής, μαζί με τα πηδάλια κλίσης μπορεί να παραλειφθεί πλήρως.[19]

Στροφή του αεροσκάφους Επεξεργασία

Εν αντιθέσει με ένα πλοίο, η αλλαγή διεύθυνσης σε ένα αεροσκάφος πρέπει να γίνει κανονικά μέσω των πηδαλίων κλίσης και όχι μέσω των πηδαλίων διεύθυνσης. Το πηδάλιο διεύθυνσης στρέφει (εκτρέπει) το αεροσκάφος αλλά έχει ελάχιστη επίδραση την διεύθυνση πλεύσης. Στα αεροσκάφη, η αλλαγή της διεύθυνσης προκαλείται από το οριζόντιο συστατικό της άνωσης, που εφαρμόζεται στις πτέρυγες. Ο κυβερνήτης κλίνει την δύναμη άνωσης, η οποία είναι κάθετη στις πτέρυγες, στην διεύθυνση της προτιθέμενης στροφής μέσω της περιστροφής του αεροσκάφους. Καθώς η γωνία απόκλισης αυξάνεται, η δύναμη άνωσης μπορεί να διαχωριστεί σε δύο συστατικά: μια που δρα κάθετα και μια που δρά οριζόντια.

Εάν η συνολική άνωση παραμένει σταθερή, το κάθετο συστατικό της άνωσης θα μειωθεί. Καθώς το βάρος του αεροσκάφους είναι αμετάβλητο, αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα την κάθοδο του αεροσκάφους εαν το πρόβλημα δεν αντιμετωπιστεί. Για την διατήρηση στο επίπεδο πλεύσης απαιτείται πηδάλιο ανόδου για την αύξηση της γωνίας προσβολής, αύξηση της συνολικής άνωσης που δημιουργείται και διατήρηση του κάθετου συστατικού το οποίο θα πρέπει να είναι ίσο με το βάρος του αεροσκάφους. Αυτό δεν μπορεί να συνεχιστεί αόριστα. Το συνολικό ποσοστό πληρότητας που απαιτείται για την διατήρηση του επιπέδου πλεύσης σχετίζεται ευθέως με την γωνία απόκλισης. Αυτό σημαίνει πως για μια σταθερή ταχύτητα, το επίπεδο πλεύσης μπορεί να διατηρηθεί σε συγκεκριμένη γωνία απόκλισης. Πέρα από αυτή τη γωνία απόκλισης, το αεροσκάφος θα υποφέρει από ταχεία απώλεια ισορροπίας εάν ο κυβερνήτης προσπαθήσει να δημιουργήσει αρκετή άνωση για να διατηρηθεί στο επίπεδο πλεύσης.[20]

Εναλλακτικές κύριες επιφάνειες ελέγχου Επεξεργασία

Μερικές διατάξεις αεροσκαφών διαθέτουν μη κανονικές κύριες επιφάνειες ελέγχου. Για παράδειγμα, αντί για πηδάλια ανόδου-καθόδου στο πίσω μέρος των σταθεροποιητών, ολόκληρο το ουραίο πτέρωμα μπορεί να αλλάξει γωνία.[21] Μερικά αεροσκάφη έχουν ουρά σε σχήμα V, και τα κινούμενα τμήματα στο πίσω μέρος τους συνδυάζουν τις λειτουργίες των πηδαλίων ανόδου-καθόδου και διεύθυνσης.[22] Αεροσκάφη με πτέρυγες δέλτα ενδεχομένως διαθέτουν έλεγχο εκτροπής (elevon) στο πίσω μέρος της πτέρυγας, η οποία συνδυάζει τις λειτουργίες των πηδαλίων ανόδου-καθόδου και κλίσης.[23]

Δευτερεύουσες επιφάνειες ελέγχου Επεξεργασία

 
Fokker 70 της KLM, δείχνει την θέση των πτερυγίων καμπυλότητας και των φθορέων άντωσης. Οι φθορείς άντωσης είναι τα ανυψωμένα πλαίσια με λευκό χρώμα στην πάνω πλευρά της πτέρυγας (στην εικόνα αυτή υπάρχουν πέντε στη δεξιά πτέρυγα). Τα πτερύγια καμπυλότητας είναι οι μεγάλες επιφάνειες που κρέμονται στην άκρη της πτέρυγας.

Φθορείς άντωσης Επεξεργασία

Σε αεροσκάφη που αντιμετωπίζουν μικρά μεγέθη αντίστασης όπως τα υδροπλάνα, οι φθορείς άντωσης χρησιμοποιούνται για να διακόψουν την ροή του αέρα πάνω από την πτέρυγα και να αυξήσουν σε μεγάλο βαθμό την άνωση. Αυτό επιτρέπει σε έναν κυβερνήτη ανεμοπτέρου να μειώσει το ύψος πλεύσης χωρίς να χρειάζεται υπερβολική ταχύτητα.[24] Οι φθορείς άντωσης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ασυμμετρικά ονομάζονται πηδάλια άντωσης-κλίσης και μπορούν να επηρεάσουν την περιστροφή του αεροσκάφους.[25]

Πτερύγια καμπυλότητας Επεξεργασία

Τα πτερύγια καμπυλότητας είναι τοποθετημένα στην άκρη του εσωτερικού τμήματος κάθε πτέρυγας (κοντά στις ρίζες της πτέρυγας). Παρεκκλίνουν προς τα κάτω για να αυξήσουν την αποτελεσματική κυρτότητα της πτέρυγας. Τα πτερύγια αυξάνουν τον Μέγιστο Συντελεστή Άνωσης του αεροσκάφους και έτσι μειώνουν την ταχύτητα απώλειας ισορροπίας.[26] Χρησιμοποιούνται σε χαμηλές ταχύτητες, σε πτήσεις με μεγάλη γωνία προσβολής, συμπεριλαμβανομένης της απογείωσης και της καθόδου για προσγείωση. Ορισμένα αεροσκάφη είναι εξοπλισμένα με «πριονωτά χείλη προσβολής», των οποίων η πιο συνηθισμένη ονομασία είναι «εσωτερικά πηδάλια κλίσης». Οι συσκευές αυτές λειτουργούν κυρίως ως πηδάλια κλίσης, αλλά σε ορισμένα αεροσκάφη, «κρέμονται» όταν ενεργοποιούνται τα πτερύγια καμπυλότητας, και έτσι λειτουργούν τόσο ως πτερύγια καμπυλότητας όσο και ως εσωτερικά πηδάλια κλίσης ελέγχου περιστροφής.[27]

Φράκτες ροής Επεξεργασία

Οι φράκτες ροής, γνωστοί και ως συσκευές άκρων, είναι επεκτάσεις στο μπροστινό μέρος της πτέρυγας για την αύξηση της άνωσης, με πρόβλεψη να μειώσουν την ταχύτητα απώλειας ισορροπίας αλλάζοντας την ροή του αέρα πάνω από την πτέρυγα. Οι φράκτες ροής μπορούν να είναι σταθεροί ή ανασυρόμενοι - οι σταθεροί φράκτες ροής (π.χ. όπως στο Fieseler Fi 156 Storch) αποδίδουν εξαιρετικά σε χαμηλές ταχύτητες και έχουν την δυνατότητα σύντομης απογείωσης (STOL), αλλά διακινδυνεύουν τις επιδόσεις σε υψηλότερες ταχύτητες. Οι ανασυρόμενοι φράκτες, όπως στα περισσότερα επιβατικά αεροπλάνα, παρέχουν την δυνατότητα για μειωμένη ταχύτητα απώλειας ισορροπίας στην απογείωση και την προσγείωση, αλλά ανασύρονται στην διάρκεια της πτήσης.[28]

Αεροφρένο Επεξεργασία

 
Αεροφρένα στο πίσω μέρος ενός BAe 146-300 της Eurowings.

Τα αεροφρένα χρησιμοποιούνται για την αύξηση της αντίστασης. Οι φθορείς άντωσης μπορεί να λειτουργούν ως αεροφρένα, αλλά δεν είναι καθαρά αεροφρένα μιας και έχουν και διαφορετικές λειτουργίες. Τα αεροφρένα είναι συνήθως επιφάνειες οι οποίες παρεκκλίνουν έξω από την άτρακτο (στις περισσότερες περιπτώσεις συμμετρικά ως προς τις αντίθετες πλευρές) στον αεροχείμαρρο ώστε να αυξήσουν την δομική αντίσταση. Μιας και τις περισσότερες φορές είναι τοποθετημένα σε διαφορετικό σημείο του αεροσκάφους, δεν επηρεάζουν άμεσα την άνωση που δημιουργείται από τις πτέρυγες. Ο σκοπός τους είναι να επιβραδύνουν το αεροσκάφος. Είναι, πιο συγκεκριμένα, χρήσιμα όταν απαιτείται μεγάλος ρυθμός καθόδου. Χρησιμοποιούνται κατά κανόνα σε στρατιωτικά αεροσκάφη υψηλών επιδόσεων καθώς και σε αρκετά πολιτικά αεροσκάφη, ειδικά σε αυτά που υστερούν στη δυνατότητα αντίστροφης ώθησης.[29]

Επιφάνειες ελέγχου περικοπής Επεξεργασία

Τα πηδάλια ελέγχου περικοπής επιτρέπουν στον κυβερνήτη να ισορροπήσει την άνωση και την αντίσταση που δημιουργούνται από τις πτέρυγες και τις επιφάνειες ελέγχου σε διαφορετικό εύρος φόρτου και ταχύτητας. Αυτό μειώνει την απαιτούμενη προσπάθεια για την τροποποίηση ή διατήρηση του επιθυμητού υψομέτρου πλεύσης.[30]

Περικοπή πηδαλίου ανόδου-καθόδου Επεξεργασία

Η περικοπή του πηδαλίου ανόδου-καθόδου εξισορροπεί την δύναμη του ελέγχου που απαιτείται για την διατήρηση της σωστής αεροδυναμικής δύναμης στην ουρά ώστε το αεροσκάφος να ισορροπήσει. Ενώ φέρει εις πέρας βασικές πτητικές ασκήσεις, ίσως απαιτείται μεγάλη περικοπή για την διατήρηση της επιθυμητής γωνίας προσβολής. Αυτό εφαρμόζεται κυρίως σε αργές πτήσεις, όπου απαιτείται η πλώρη να βρίσκεται προς τα πάνω, και με τη σειρά της μεγάλη περικοπή προκαλεί την ουρά του αεροπλάνου να ασκήσει ισχυρή καθοδική δύναμη. Η περικοπή του πηδαλίου ανόδου-καθόδου συσχετίζεται με την ταχύτητα της ροής του αέρα πάνω από την ουρά, και έτσι η ταχύτητα του αέρα αλλάζει και το αεροσκάφος ξαναχρειάζεται μεταβολή στην περικοπή. Μια σημαντική σχεδιαστική παράμετρος για ένα αεροσκάφος είναι η σταθερότητα του μετά την περικοπή σε επίπεδο πλεύσης. Οποιεσδήποτε διαταραχές όπως ριπές ή αναταράξεις θα απορριφθούν μετά από σύντομο χρονικό διάστημα και το αεροσκάφος θα επιστρέψει στην περικομμένη ταχύτητα πλεύσης του.[31]

Περικοπή ουραίου πτερώματος Επεξεργασία

Με εξαίρεση τα πολύ ελαφρά αεροσκάφη οι επιφάνειες περικοπής στα πηδάλια ανόδου-καθόδου δεν έχουν την δυνατότητα να παρέχουν την επιθυμητή δύναμη και εύρος. Για την παροχή της κατάλληλης δύναμης περικοπής ολόκληρο το οριζόντιο ουραίο πτέρωμα είναι κατασκευασμένο ώστε να τροποποιείται σε εύρος. Αυτό επιτρέπει στον κυβερνήτη να επιλέξει ακριβώς την σωστή ποσότητα θετικής ή αρνητικής άνωσης από την ουρά του αεροσκάφους ενώ μειώνει την αντίσταση από τα πηδάλια ανόδου-καθόδου.[32]

Κέρας ελέγχου Επεξεργασία

Το κέρας ελέγχου είναι τμήμα μιας επιφάνειας ελέγχου η οποία προβάλλει μπροστά από το σημείο του άξονα περιστροφής. Δημιουργεί δύναμη η οποία τείνει να αυξήσει την παρέκκλιση της επιφάνειας και έτσι να μειώσει την πίεση του ελέγχου που προκαλείται από τον κυβερνήτη. Το κέρας ελέγχου μπορεί επίσης να ενσωματώνει ένα αντίβαρο το οποίο βοηθά στην στην εξισορρόπηση του ελέγχου και την πρόληψη αυτού να «πτερουγίσει» στον αεροχείμαρρο. Μερικά σχέδια διαθέτουν ξεχωριστά βαρίδια για τον σκοπό αυτό.[33]

(Στα τηλεχειριζόμενα αεροσκάφη μοντέλα, ο όρος «κέρας ελέγχου» έχει διαφορετική έννοια.)[34]

Περικοπή ελατηρίου Επεξεργασία

Η πιο απλή διάταξη περικοπής πραγματοποιείται μέσω ενός μηχανικού ελατηρίου το οποίο προσθέτει την κατάλληλη δυναμη για να αυξήσει την πηγή εισόδου του ελέγχου του κυβερνήτη. Το ελατήριο συνδέεται συνήθως με ένα χειριστήριο περικοπής ενός πηδαλίου ανόδου-καθόδου το οποίο ενεργεί στην εφαρμογή της δύναμης του ελατηρίου.[35]

Περικοπή πηδαλίων κλίσης και διεύθυνσης Επεξεργασία

Η περικοπή συνήθως δεν εφαρμόζεται στο πηδάλιο ανόδου-καθόδου, μιας και υπάρχει ήδη περικοπή για τα πηδάλια κλίσης και διεύθυνσης στα μεγαλύτερα αεροσκάφη. Η χρήση της γίνεται για την αντιμετώπιση των φαινομένων του ρεύματος ολίσθησης, ή την αντιμετώπιση των φαινομένων του κέντρου βαρύτητας όταν αυτό βρίσκεται στη μία πλευρά. Κάτι τέτοιο μπορεί να προκληθεί από μεγαλύτερα βάρη στη μία πλευρά του αεροσκάφους σε σχέση με την άλλη, όπως όταν η μία δεξαμενή καυσίμου έχει περισσότερο καύσιμο από την άλλη.[36]

Δείτε επίσης Επεξεργασία

Παραπομπές Επεξεργασία

  1. ↑ Διπλώματα ευρισιτεχνίας — Flying machine — O. & W. Wright
  2. ↑ «Wing Warping». www.centennialofflight.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 Φεβρουαρίου 2012. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2017. 
  3. ↑ Abzug, Malcolm J.· Larrabee, E. Eugene (2005). Airplane Stability and Control: A History of the Technologies that Made Aviation Possible. Cambridge: Cambridge University Press. σελ. 3. ISBN 9780521021289. 
  4. ↑ Hawn, Terry J.· Economy, Peter (2013). Military Flight Aptitude Tests For Dummies. Hoboken, NJ. USA: John Wiley & Sons. σελ. 160. ISBN 9781118220627. 
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 «MISB Standard 0601» (PDF). Motion Imagery Standards Board (MISB). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο (PDF) στις 24 Μαρτίου 2017. Ανακτήθηκε στις 31 Μαρτίου 2017.  Επίσης στο: File:MISB Standard 0601.pdf.
  6. ↑ Nagabhushana, S. (2010). Aircraft Instrumentation and Systems. New Delhi: I. K. International Pvt Ltd. σελ. 291. ISBN 9789380578354. 
  7. ↑ Clancy, L.J. Aerodynamics, Ενότητα 16.6
  8. ↑ 8,0 8,1 Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge. Washington D.C.: Government Printing Office. 2009. σελ. 5-4. ISBN 9780160876110. 
  9. ↑ Croucher, Phil (2015). EASA Enroute Instrument Rating. EU: Lulu.com. σελ. 4-18. ISBN 9781926833217. 
  10. ↑ Nagabhushana, S. (2010). Aircraft Instrumentation and Systems. New Delhi: I. K. International Pvt Ltd. σελ. 292. ISBN 9789380578354. 
  11. ↑ Swatton, Peter J. (2011). Principles of Flight for Pilots. USA: John Wiley & Sons. σελ. 289. ISBN 9781119957638. 
  12. ↑ Babister, A. W. (2013). Aircraft Dynamic Stability and Response: Pergamon International Library of Science, Technology, Engineering and Social Studies. Oxford: Elsevier. σελ. 6. ISBN 9781483140353. 
  13. ↑ Pratt, Roger (2000). Flight Control Systems: Practical Issues in Design and Implementation. Stevenage, UK.: IET. σελ. 12. ISBN 9780852967669. 
  14. ↑ Lennon, Andy (1984). Canard: A Revolution in Flight. UK: Aviation Publishers. σελ. 132. ISBN 9780938716181. 
  15. ↑ Stevens, Brian L.· Lewis, Frank L. (2003). Aircraft Control and Simulation. New Jersey: John Wiley & Sons. σελ. 323. ISBN 9780471371458. 
  16. ↑ Com, Periscope Film (2017). F-4 Phantom Pilot's Flight Operating Manual. USA: Lulu.com. σελ. 4-2. ISBN 9781430315308. 
  17. ↑ Hitchens, Frank (2015). The Encyclopedia of Aerodynamics. UK: Andrews UK Limited. σελ. 192. ISBN 9781785383250. 
  18. ↑ Langewiesche, Wolfgang· Collins, Leighton Holden (1944). Stick and Rudder: An Explanation of the Art of Flying. New York: McGraw Hill Professional. σελ. 334. ISBN 9780070362406. 
  19. ↑ Tewari, Ashish (2016). Basic Flight Mechanics: A Simple Approach Without Equations. USA: Springer. σελ. 82. ISBN 9783319300221. 
  20. ↑ Wright, Jan R.· Cooper, Jonathan Edward (2014). Introduction to Aircraft Aeroelasticity and Loads. Chichester, UK: John Wiley & Sons. σελ. 225. ISBN 9781118700426. 
  21. ↑ Com, Periscope Film (2017). F-4 Phantom Pilot's Flight Operating Manual. eBook: Lulu.com. σελ. 1-89. ISBN 9781430315308. 
  22. ↑ Kundu, Ajoy Kumar (2010). Aircraft Design. Cambridge: Cambridge University Press. σελ. 181. ISBN 9781139487450. 
  23. ↑ Hitchens, Frank (2015). The Encyclopedia of Aerodynamics. UK: Andrews UK Limited. σελ. 223. ISBN 9781785383243. 
  24. ↑ Schmidt, Louis V. (1998). Introduction to Aircraft Flight Dynamics. Ohio: AIAA. σελ. 43. ISBN 9781600860775. 
  25. ↑ Condon, Peter D. (2007). Flying the Classic Learjet: A Pilot Training Manual for the Learjet 35A/36A Aircraft. Quebec: Flying the Classic Learjet. σελ. 23. ISBN 9780646481357. 
  26. ↑ Clancy, L.J. Aerodynamics Κεφάλαιο 6
  27. ↑ Stewart, Stanley (2014). Flying The Big Jets (4th Edition). Wiltshire: Crowood. σελ. 8. ISBN 9781847979216. 
  28. ↑ Abbott, Ira H.· Doenhoff, A. E. von (2012). Theory of Wing Sections: Including a Summary of Airfoil Data. New York: Courier Corporation. σελ. 385. ISBN 9780486134994. 
  29. ↑ «Slow down system». Flying Magazine 110 (10): 24. October 1983. ISSN 0015-4806. https://books.google.gr/books?id=n9fcjff1r_wC&pg=PA24. 
  30. ↑ Allerton, David (2009). Principles of Flight Simulation. West Sussex: John Wiley & Sons. σελ. 169. ISBN 9780470682197. 
  31. ↑ Cook, M. V. (2013). Flight Dynamics Principles: A Linear Systems Approach to Aircraft Stability and Control. Oxford: Butterworth-Heinemann. σελ. 33. ISBN 9780080982427. 
  32. ↑ Torenbeek, Egbert (1982). Synthesis of Subsonic Airplane Design: An introduction to the preliminary design of subsonic general aviation and transport aircraft, with emphasis on layout, aerodynamic design, propulsion and performance. Dordrecht: Springer Science & Business Media. σελ. 326. ISBN 9789024727247. 
  33. ↑ Dingle, Lloyd· Tooley, Michael H. (2013). Aircraft Engineering Principles. New York: Routledge. σελ. 515. ISBN 9781136072789. 
  34. ↑ «Principles and overview of Servo Control for the hobbyist». www.pc-control.co.uk. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Σεπτεμβρίου 2017. Ανακτήθηκε στις 1 Απριλίου 2017. 
  35. ↑ Fielding, John P. (2017). Introduction to Aircraft Design, second edition. Cambridge: Cambridge University Press. σελ. 110. ISBN 9781107680791. 
  36. ↑ Love, Michael Charles (1 Ιανουαρίου 1999). Flight Maneuvers. New York: McGraw Hill Professional. σελ. 164. ISBN 9780070388659. 

Βιβλιογραφία Επεξεργασία

Εξωτερικοί σύνδεσμοι Επεξεργασία


Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Επιφάνειες_ελέγχου_πτήσης&oldid=10467184"