Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Tail сборки )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Оперение Боинга 747-200

Оперение ( / ˌ ɑ м р ɪ п ɑ ʒ / или / ɛ м р ɪ п ɪ dʒ / ), также известный как хвост или хвост сборки , представляет собой структуру , в задней части летательного аппарата , который обеспечивает стабильность во время полета подобно перьям на стрелке . [1] [2] [3] Термин происходит от французского языка глагола empenner , что означает « перу стрелы».[4] Большинство самолетов имеют хвостовое оперение, включающее вертикальные и горизонтальные стабилизирующие поверхности, которые стабилизируют динамику полета по рысканью и тангажу , [1] [2], а также поверхности управления корпусом.

Несмотря на эффективные поверхности управления, многие ранние самолеты, не имевшие стабилизирующего оперения, были практически непригодны для эксплуатации. Даже так называемые « бесхвостые самолеты » обычно имеют хвостовое оперение (обычно это вертикальный стабилизатор ). Самолеты тяжелее воздуха без какого-либо оперения (такие как Northrop B-2 ) встречаются редко и обычно используют аэродинамические поверхности особой формы , задняя кромка которых обеспечивает устойчивость по тангажу, и крылья с обратной стреловидностью , часто с двугранными для обеспечения необходимой устойчивости по рысканью. . В некоторых самолетах со стреловидным крылом сечение аэродинамического профиля или угол падения могут радикально изменяться по направлению к законцовке.

Структура [ править ]

Рыскание, тангаж и крен самолета.

Конструктивно оперение состоит из всей сборки хвоста, в том числе tailfin , в хвостовое оперение и части фюзеляжа , к которому они присоединены. [1] [2] На авиалайнере это будут все поверхности полета и управления за задней переборкой давления .

Передняя (обычно фиксированная) часть хвостового оперения называется горизонтальным стабилизатором и используется для обеспечения устойчивости по тангажу. Задняя часть хвостового оперения называется рулем высоты и представляет собой подвижное крыло, которое управляет изменениями тангажа, движением носа самолета вверх и вниз. В некоторых самолетах горизонтальный стабилизатор и руль высоты представляют собой одно целое, и для управления тангажом весь блок движется как одно целое. Это известно как стабилизатор или полностью летающий стабилизатор . [1] [2]

Вертикальное оперение структура имеет фиксированную переднюю часть называется вертикальным стабилизатором , используемой для управления рыскания, который является движением справа налево фюзеляжа движения носовой части самолета. Задняя часть вертикального киля - это руль направления , подвижное крыло, которое используется для поворота носовой части самолета вправо или влево. При использовании в сочетании с элеронами в результате получается крен, скоординированный разворот , существенная особенность движения самолета. [1] [2]

Некоторые самолеты оснащены хвостовым оперением, которое шарнирно поворачивается по двум осям впереди киля и стабилизатора, в конструкции, называемой подвижным хвостовым оперением . Все оперение поворачивается вертикально для приведения в действие горизонтального стабилизатора и вбок для приведения в действие киля. [5]

Самолета кокпит диктофон , регистратор данных полета и аварийные приводной передатчик (ELT) часто расположены в оперении, так как в кормовой части самолета обеспечивает лучшую защиту для них в большинстве авиационных происшествий.

Обрезать [ править ]

В некоторых самолетах предусмотрены устройства дифферента для устранения необходимости для пилота поддерживать постоянное давление на руль высоты или руль направления. [5] [6]

Подстроечное устройство может быть:

  • триммер на задней части лифтов или руля направления , которые действуют , чтобы изменить аэродинамическую нагрузку на поверхности. Обычно управляется штурвалом из кабины или рукояткой. [5] [7]
  • регулируемый стабилизатор , в котором стабилизатор может быть шарнирен на его шпат и подвижен домкрат на несколько градусов в падении вверх или вниз. Обычно управляется рукояткой кабины. [5] [8]
  • система банджи- трима, в которой используется пружина для обеспечения регулируемого предварительного натяга в органах управления. Обычно управляется рычагом в кабине. [5] [6]
  • вкладка анти-сервопривод используется для отделки некоторых лифтов и цих, а также усиление контроля силы чувства. Обычно управляется штурвалом из кабины или рукояткой. [5]
  • сервокомпенсатор используется для перемещения основного управления поверхности, а также выступать в качестве триммера. Обычно управляется штурвалом из кабины или рукояткой. [5]

Многодвигательные самолеты часто имеют триммеры на руле направления, чтобы уменьшить усилия пилота, необходимые для удержания самолета прямо в ситуациях асимметричной тяги, например при работе одного двигателя. [7]

Конфигурации хвоста [ править ]

Конструкции оперения самолета могут быть широко классифицированы в соответствии с конфигурациями оперения и оперения.

Общие формы отдельных поверхностей оперения (формы хвостового оперения, профили киля) аналогичны формам крыла в плане .

Планеты [ править ]

Основная статья: хвостовой оперение

Хвостовое оперение состоит из фиксированного горизонтального стабилизатора и подвижного руля высоты. Помимо формы в плане , он отличается:

  • Количество хвостовых оперений - от 0 ( бесхвостка или утка ) до 3 ( триплан Roe ).
  • Расположение хвостового оперения - установлен высоко, посередине или низко на фюзеляже, киле или хвостовой балке.
  • Неподвижный стабилизатор и подвижные поверхности руля высоты или единый комбинированный стабилизатор или летающее оперение . [9] ( General Dynamics F-111 Aardvark )

Некоторым локациям даны особые названия:

  • Крестообразное хвостовое оперение - горизонтальные стабилизаторы расположены посередине вертикального стабилизатора, создавая вид креста при взгляде спереди. Крестообразные хвосты часто используются для предотвращения попадания горизонтальных стабилизаторов в след от двигателя, избегая при этом многих недостатков Т-образного хвостового оперения . Примеры включают Hawker Sea Hawk и Douglas A-4 Skyhawk .
  • Т-образное оперение - горизонтальный стабилизатор установлен на верхней части киля, создавая Т-образную форму, если смотреть спереди. Т-образные хвосты защищают стабилизаторы от следа двигателя и обеспечивают лучший контроль по тангажу. Т-образные хвосты имеют хорошее качество планирования и более эффективны на низкоскоростных самолетах. Однако у Т-образного хвоста есть несколько недостатков. Он с большей вероятностью войдет в глубокий стойло и сложнее восстановится после вращения. По этой причине небольшой вторичный стабилизатор или хвостовое оперение можно установить ниже, где он будет находиться в свободном воздухе при остановке самолета. [10] Т-образный хвост должен быть сильнее и, следовательно, тяжелее обычного хвоста. Т-образные хвосты также имеют большее сечение радара.. Примеры включают Gloster Javelin и McDonnell Douglas DC-9 .

Фюзеляж установлен
Крестообразный
Т-образный хвост
Летающий хвостовой оперение

Плавники [ править ]

Киль состоит из неподвижного вертикального стабилизатора и руля направления. Помимо профиля , он характеризуется:

  • Количество плавников - обычно один-два.
  • Расположение килей - на фюзеляже (сверху или снизу), хвостовом оперении, хвостовой балке или крыльях.

Двойные плавники могут быть установлены в различных точках:

  • Двойное оперение Двойное оперение, также называемое H-образным оперением , состоит из двух небольших вертикальных стабилизаторов по обе стороны от горизонтального стабилизатора. Примеры включают Антонов Ан-225 Мрия , B-25 Mitchell , Avro Lancaster и ERCO Ercoupe .
  • Сдвоенная стрела Сдвоенная стрела состоит из двух фюзеляжей или стрел с вертикальным стабилизатором на каждой и горизонтальным стабилизатором между ними. Примеры включают P-38 Lightning , de Havilland Vampire , Sadler Vampire и Edgley Optica .
  • Крыло установлено в средней части крыла, как у F7U Cutlass, или на концах крыла, как у Handley Page Manx и Rutan Long-EZ.

Установлен на хвостовой план
Двойная хвостовая балка
Крыло установлено

К необычным конфигурациям плавников относятся:

  • Нет плавника - как на McDonnell Douglas X-36 . Эту конфигурацию иногда неправильно называют «бесхвостой».
  • Несколько плавников - примеры включают Lockheed Constellation (три), Bellanca 14-13 (три) и Northrop Grumman E-2 Hawkeye (четыре).
  • Брюшной киль - под фюзеляжем. Часто используется в дополнение к обычному плавнику, как на ( North American X-15 и Dornier Do 335 ).

Тройные плавники
Брюшной плавник

V, Y и X хвосты [ править ]

Альтернативой подходу с хвостовым оперением является V-образное и X-образное оперение . Здесь поверхности хвостового оперения расположены под диагональными углами, причем каждая поверхность вносит свой вклад как в тангаж, так и в рыскание. Поверхности управления, иногда называемые рулями направления , действуют по-разному, чтобы обеспечить управление рысканием (вместо руля направления), и действуют вместе, чтобы обеспечить управление по тангажу (вместо руля высоты). [1]

  • V-образный хвост: V-образный хвост в некоторых ситуациях может быть легче обычного хвоста и иметь меньшее сопротивление, как на учебном самолете Fouga Magister , ДПЛА Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk и космическом корабле X-37 . V-образный хвост может также иметь меньшую радиолокационную сигнатуру. Среди других самолетов с V-образным хвостовым оперением - Beechcraft Model 35 Bonanza и Davis DA-2 . Небольшую модификацию V-образного хвоста можно найти на Waiex и Monnett Moni, называемую Y-образным хвостом.
  • Перевернутый V-образный хвост: беспилотный Predator использует перевернутый V-образный хвост, как и Lazair и Mini-IMP .
  • Y- образный хвост : V-образный хвост с добавленным нижним вертикальным оперением (обычно используется для защиты кормового винта), как у LearAvia Lear Fan.
  • X Хвост: Lockheed XFV и Convair XFY Пого и признакам «X» хвосты, которые были усилены и оснащенные колеса на каждой поверхности так , чтобы корабль мог сесть на хвост и взлетать и садиться вертикально.

V-образный хвост
Перевернутый V-образный хвост
X-хвост

Подвесной хвост [ править ]

SpaceShipOne в Национальном музее авиации и космонавтики США

Подвесное хвостовое оперение разделено на две части, каждая половина которого установлена ​​на короткой стреле сразу позади и снаружи каждой законцовки крыла. Он состоит из подвесных горизонтальных стабилизаторов (OHS) и может включать или не включать дополнительные вертикальные стабилизаторы (ребра), смонтированные на стреле . В этом положении хвостовые поверхности конструктивно взаимодействуют с вихрями законцовки крыла и при тщательном проектировании могут значительно снизить лобовое сопротивление для повышения эффективности без чрезмерного увеличения структурных нагрузок на крыло. [11]

Конфигурация была впервые разработана во время Второй мировой войны Ричардом Фогтом и Джорджем Хаагом в Blohm & Voss . Skoda-Kauba SL6 испытания предлагаемой системы управления в 1944 году и после нескольких проектных предложений, заказ был получен для Blohm & Voss P 215 всего за несколько недель до того, как война закончилась. [12] [13] Подвесной хвост снова появился на Scaled Composites SpaceShipOne в 2003 году и SpaceShipTwo в 2010 году. [14]

Бесхвостый самолет [ править ]

Основная статья: Бесхвостый самолет
DH108 Ласточка

У бесхвостого самолета (часто без хвоста ) все горизонтальные рулевые поверхности традиционно находятся на основной поверхности крыла. Он не имеет горизонтальный стабилизатор - либо хвостовое оперение или переднего оперения носовой руль ( и не имеет второе крыло в тандеме договоренности). «Бесхвостый» тип обычно все еще имеет вертикальное стабилизирующее оперение ( вертикальный стабилизатор ) и рулевую поверхность ( руль направления ). Тем не менее, НАСА приняло описание «бесхвостого» для нового исследовательского самолета X-36, который имеет носовую часть утка, но не имеет вертикального оперения. [ необходима цитата ]

Самой удачной бесхвостой конфигурацией была бесхвостая дельта , особенно для боевых самолетов. [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Trijet
  • S-образный канал
  • Хвост-няня

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f Крейн, Дейл: Словарь авиационных терминов, третье издание , стр. 194. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN  1-56027-287-2.
  2. ^ a b c d e Aviation Publishers Co. Limited, From the Ground Up , p. 10 (27-е пересмотренное издание) ISBN 0-9690054-9-0 
  3. ↑ Ассоциация воздушного транспорта (10 ноября 2011 г.). "Справочник авиакомпаний ATA, глава 5: Как летать самолет" . Архивировано из оригинального 10 ноября 2011 года . Проверено 5 марта 2013 года .
  4. ^ "Оперение" . Оксфордские словари онлайн . Оксфордские словари . Проверено 5 марта 2013 года .
  5. ^ a b c d e f g Aviation Publishers Co. Limited, From the Ground Up , p. 14 (27-е пересмотренное издание) ISBN 0-9690054-9-0 
  6. ^ a b Райхманн, Шлем: летающие планеры , стр. 26. Публикации Томпсона, 1980.
  7. ^ a b Transport Canada : Руководство по летной подготовке, 4-е издание , стр. 12. Gage Educational Publishing Company, 1994. ISBN 0-7715-5115-0. 
  8. ^ Крейн, Дейл: Словарь авиационных терминов, третье издание , стр. 524. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN 1-56027-287-2. 
  9. ^ Андерсон, Джон Д., Введение в полет , 5-е изд, с. 517
  10. ^ Ральф Д. Кимберлин, Летные испытания самолетов с неподвижным крылом , AIAA 2003, стр. 380.
  11. ^ Курт В. Мюллер; «Анализ конструкции полу-бесхвостого летательного аппарата» (магистерская диссертация), Высшая военно-морская школа, США, 2002 г. [1]
  12. ^ Зденек Тиц и Ярослав зазвонил; "Карлики Каубы", Flying Review International , ноябрь 1965 г., стр. 169-172.
  13. ^ Pohlmann, Герман. Chronik Eines Flugzeugwerkes 1932-1945. B&V - Blohm & Voss Hamburg - HFB Hamburger Flugzeugbau (на немецком языке). Motor Buch Verlag, 1979 ISBN 3-87943-624-X . 
  14. ^ Бенджамин Дарренуг; «Конфигурации самолета с подвесными горизонтальными стабилизаторами» (отчет за последний год проекта), Куинсский университет в Белфасте, 14 мая 2004 г. [2]