Fjerdragt ( flyfjerdragt , missiler ) - et sæt aerodynamiske overflader , der giver stabilitet, kontrollerbarhed og balance af flyet under flyvning . Består af vandret og lodret fjerdragt. Da alle disse elementer er placeret i haledelen, er de også kendt som halen .
Grundlæggende krav til fjerdragt:
Giver langsgående stabilitet, kontrol og balance. Den vandrette hale består af en fast overflade - en stabilisator og en elevator hængslet til den. For halemonterede fly er den vandrette hale installeret i flyets halesektion - på flykroppen eller på toppen af kølen (T-formet skema).
I " and " -skemaet er fjerdragten placeret i næsen af flyet foran vingen. En kombineret ordning er mulig, når en ekstra front hale enhed er installeret på et fly med en hale enhed - en ordning med PGO ( front horisontal tail unit ), som giver dig mulighed for at bruge fordelene ved begge disse ordninger. Ordninger " haleløs ", " flyvende vinge " har ingen vandret hale.
Den faste stabilisator har normalt en fast installationsvinkel i forhold til flyets længdeakse. Nogle gange justeres denne vinkel på jorden. En sådan stabilisator kaldes permutabel.
På tunge fly kan stabilisatorvinklen ændres under flyvningen for at øge effektiviteten af den langsgående kontrol ved hjælp af et ekstra drev, normalt under start og landing, samt for at balancere flyet i en given flyvetilstand. En sådan stabilisator kaldes mobil.
Ved supersoniske flyvehastigheder falder elevatorens effektivitet kraftigt. Derfor bruges i supersoniske fly i stedet for det klassiske GO-skema med en elevator en styret stabilisator ( TSPGO ), hvis installationsvinkel styres af piloten ved hjælp af kommandoen langsgående kontrolhåndtag eller flyets indbyggede computer . Der er ingen elevator i dette tilfælde.
Giver flyets retningsstabilitet, kontrollerbarhed og balance i forhold til den lodrette akse. Den består af en fast overflade - en køl og et ror hængslet til den.
All-moving VO bruges meget sjældent (for eksempel på Tu-160 ). Effektiviteten af VO kan øges ved at installere en gaffel - en frontindstrømning i køleroden eller en ekstra ventrale kam . En anden måde er at bruge flere (normalt ikke mere end to ens) køl. En uforholdsmæssig stor køl, eller to køl, er ofte et tegn på et supersonisk fly, for at sikre retningsstabilitet ved høje hastigheder.
Formerne på fjerdragtoverfladerne bestemmes af de samme parametre som vingens form: forlængelse, indsnævring, sweep-vinkel, bæreflade og dens relative tykkelse. Som i tilfældet med vingen er der trapezformet, ovalt, fejet og trekantet fjerdragt.
Fjerdragtskemaet bestemmes af antallet af dets overflader og deres relative position. De mest almindelige ordninger er:
De har en komplet analogi med vingen , både i sammensætningen og designet af hovedelementerne - sparre , langsgående vægge, stringere , ribber og i typen af strømkredsløb. Til stabilisatorer bruges spar-, caisson- og monoblok- skemaer ganske med succes , og for køle bruges sidstnævnte skema mindre hyppigt på grund af visse designvanskeligheder ved at overføre bøjningsmomentet fra kølen til skroget. Konturforbindelsen af kølens kraftpaneler med skroget kræver i dette tilfælde installation af et stort antal kraftrammer eller installation på skroget i planet af kraftpanelerne på kølen af kraftige lodrette bjælker baseret på en mindre antal kraftrammer i skroget.
Med stabilisatorer er det muligt at undgå overførsel af bøjningsmomenter til flykroppen, hvis bjælkerne eller kraftpanelerne på dens venstre og højre overflade er forbundet med hinanden langs den korteste vej i dens centrale del. For en fejet stabilisator kræver dette et brud på de langsgående elementers akse langs siden af skroget og installation af to forstærkede sideribber. Hvis de langsgående elementer af en sådan stabilisator uden at bryde akserne når flyets symmetriplan, vil der ud over de indbyggede kraftribber, der overfører drejningsmoment , være påkrævet en kraftribbe mere i flyets symmetriplan.
Designet af den kontrollerede stabilisator har sine egne karakteristika - se TsPGO
I lyset af den fuldstændige identitet af rorenes og rorenes udformning og kraftarbejde, vil vi i fremtiden for kortheds skyld kun tale om rorene, selvom alt sagt vil være fuldt anvendeligt for rorene. Det primære kraftelement i roret (og krængeren, selvfølgelig), som arbejder i bøjning og opfatter næsten al skærekraften, er sparren, som understøttes af de hængslede understøtninger af ophængsenhederne.
Rorenes hovedbelastning er luftaerodynamisk, som opstår ved balancering, manøvrering af flyet eller ved flyvning i turbulent luft. Ved at opfatte denne belastning fungerer rorbjælken som en kontinuerlig flerlejet bjælke. Det særegne ved dets arbejde er, at rorstøtterne er fastgjort til elastiske strukturer, hvis deformationer under belastning væsentligt påvirker kraftværket af rorstammen.
Opfattelsen af rormomentet er tilvejebragt af en lukket hudkontur, som er lukket af sidebjælkevæggen på stederne for udskæringen til monteringsbeslagene. Det maksimale drejningsmoment virker i den del af styrehornet, som styrestangen passer til. Hornets (kontrolstangens) placering langs rattets spændvidde kan påvirke rattets deformation betydeligt under vridning.
Under flyvning, når kontrolfladerne afviger, opstår der hængselmomenter, som afbalanceres af pilotens indsats på kommandokontrolhåndtagene. Disse anstrengelser afhænger af rorets dimensioner og afbøjningsvinkel samt af hastighedstrykket. På moderne fly er kontrolkræfterne for store, så det er nødvendigt at sørge for særlige midler i udformningen af rorene for at reducere hængselmomenter og afbalancere deres kontrolindsats. Til dette formål anvendes aerodynamisk kompensation af rorene, hvis essens er, at en del af rorets aerodynamiske kræfter skaber et moment i forhold til rotationsaksen, modsat hovedhængselmomentet.
Følgende typer aerodynamisk kompensation er mest udbredt:
Afbøjningsvinklerne og effektiviteten af en sådan kompensator er proportional med rorudbøjningsvinklerne, hvilket ikke altid er berettiget, da kontrolindsatsen ikke kun afhænger af rorudbøjningsvinklerne, men også af hastighedstrykket. Mere perfekt er en fjederservokompensator, hvor afbøjningsvinklerne på grund af indbygningen af fjedre med forspænding i styrekinematik er proportional med styreindsatsen, som bedst passer til formålet med servokompensatoren - at reducere disse anstrengelser.
Enhver steady-state flyvningstilstand udføres som regel med afbøjede ror, som sikrer balancering - balancering - af flyet i forhold til dets massecentrum. De kræfter, der i dette tilfælde opstår på betjeningsorganerne i cockpittet, kaldes almindeligvis balancering. For ikke at trætte piloten forgæves og redde ham fra disse unødvendige anstrengelser, er der installeret en trimmer på hver kontroloverflade , som giver dig mulighed for helt at fjerne balanceringsindsatsen.
Trimmeren er strukturelt fuldstændig identisk med servokompensatoren og er også hængslet ophængt i rattets haleparti, men i modsætning til servokompensatoren har den yderligere manuel eller elektromekanisk styring. Piloten, der afbøjer trimmeren i den modsatte retning af rorudbøjningen, opnår rorbalancen ved en given afbøjningsvinkel med nul indsats på kommandohåndtaget. I nogle tilfælde bruges en kombineret trimmer-servokompensatoroverflade, som, når drevet er tændt, fungerer som en trimmer, og når den er slukket, udfører den funktionerne som en servokompensator.
Det skal tilføjes, at trimmeren kun kan bruges i sådanne kontrolsystemer, hvor kræfterne på kommandohåndtagene er direkte relateret til rattets hængselmoment - mekaniske ikke-booster kontrolsystemer eller systemer med reversible boostere. I systemer med irreversible boostere - hydrauliske boostere - er naturlige kræfter på kontrolfladerne meget små, og for at simulere "mekanisk kontrol" for piloten, er de desuden skabt af fjederbelastningsmekanismer og afhænger ikke af hængselmomentet af rat. I dette tilfælde er trimmere ikke installeret på rorene, og balanceringskræfter fjernes af specielle enheder - trimmeeffektmekanismer installeret i styreledningerne.
En justerbar stabilisator kan tjene som et andet middel til at balancere et fly i en stabil flyvetilstand. Typisk er en sådan stabilisator drejeligt monteret på de bagerste hardpoints, og de forreste knudepunkter er forbundet med et kraftdrev, som ved at flytte stabilisatorens næse op eller ned ændrer vinklen på dens installation under flyvning. Ved at vælge den ønskede installationsvinkel kan piloten balancere flyet med nul hængselmoment på elevatoren. Den samme stabilisator giver også den nødvendige effektivitet af den langsgående kontrol af flyet under start og landing.
Årsagen til flexural-aleron og flexural-ror flagren er deres masseubalance i forhold til hængselaksen . Typisk er kontrolfladernes massecenter placeret bag omdrejningsaksen. Som et resultat, under bøjningsvibrationer af lejefladerne, afbøjer de inertikræfter, der påføres i rorenes massecenter, på grund af deformationer og tilbageslag i styreledningerne, rorene i en bestemt vinkel, hvilket fører til udseendet af yderligere aerodynamiske kræfter, der øger lejefladernes bøjningsdeformationer. Ved en stigning i hastigheden øges svingkræfterne og ved en hastighed kaldet den kritiske flagrehastighed ødelægges strukturen.
Et radikalt middel til at eliminere denne type flagren er at installere balanceringsvægte i næsen af ror og krænger for at flytte deres massecenter fremad.
100% vægtbalancering af rorene, hvor massecentret er placeret på rorets rotationsakse, sikrer fuldstændig eliminering af årsagen til forekomsten og udviklingen af flagren.
Fjerdragtens organer under flyvning påvirkes af fordelte aerodynamiske kræfter , hvis størrelse og fordeling er fastsat af styrkestandarder eller er bestemt af nedblæsninger . Fjerdragtens masseinertikræfter, på grund af deres lillehed, negligeres normalt. I betragtning af empennage-elementernes arbejde i opfattelsen af ydre belastninger, analogt med vingen, bør man skelne mellem det generelle kraftarbejde for empennage-enhederne som bjælker, i hvis sektioner der er forskydningskræfter, bøjnings- og drejningsmomenter, og det lokale arbejde fra luftbelastningen, der kan tilskrives hver sektion af huden med forstærkende elementer.
Forskellige fjerdragtenheder adskiller sig fra hinanden i formålet og metoderne til fastgørelse, hvilket introducerer sine egne karakteristika i kraftarbejde og påvirker valget af deres strukturelle kraftsystemer. Den krævede effektivitet af empennage sikres ved det korrekte valg af form og placering af dens overflader såvel som de numeriske værdier af parametrene for disse overflader. For at undgå skygge bør fjerdragtelementerne ikke falde i kølvandet på vingen, nacellerne og andre flykomponenter. Brugen af computerflyvesystemer har ikke mindre effekt på fjerdragtens effektivitet. For eksempel, før fremkomsten af tilstrækkeligt avancerede fly -ombordcomputere, blev V-hale næsten aldrig brugt på grund af dens kompleksitet i kontrol.
En senere indtræden af en bølgekrise på fjerdragten opnås ved øgede sweep- vinkler sammenlignet med vingen og mindre relative tykkelser. Fladder og stød kan undgås ved kendte foranstaltninger for at eliminere disse aeroelastiske fænomener.