stringtranslate.com

Изменение управления

Реверсирование управления оказывает неблагоприятное воздействие на управляемость самолета . Реверсирование управления полетом происходит не интуитивно, поэтому пилоты могут не осознавать ситуацию; чтобы повернуть влево, им приходится толкать ручку управления вправо, в противоположном нормальному направлению.

Причины

Существует несколько причин возникновения этой проблемы: ошибка пилота, влияние высокоскоростного полета , неправильно подключенные органы управления и различные силы сцепления на самолете.

Неисправность оборудования

Отказ оборудования может привести к неожиданному поведению органов управления полетом, например, к возможному реверсу руля направления, произошедшему на борту рейса 585 авиакомпании United Airlines . [1] : 114 

Ошибка пилота

Ошибка пилота является наиболее распространенной причиной изменения положения. В необычных положениях пилот нередко теряет ориентацию и совершает неправильные движения для восстановления горизонтального полета. Это особенно распространено при использовании нашлемных систем отображения , которые представляют графику, которая остается стабильной в поле зрения пилота, особенно при использовании особой формы отображения положения, известной как « изнутри-наружу» . [2] [3]

Неправильно подключенные элементы управления

Неправильно подключенные элементы управления являются еще одной распространенной причиной этой проблемы. Это повторяющаяся проблема после технического обслуживания самолетов, особенно самодельных конструкций, которые впервые летают после незначительной работы. Это не совсем редкость для коммерческих самолетов, и было причиной нескольких аварий, включая крушение Short Crusader перед Schneider Trophy 1927 года и смерть конструктора Avro Роя Чедвика в 1947 году . [4]

Поворот крыла

Другое проявление проблемы происходит, когда количество воздушного потока над крылом становится настолько большим, что силы, создаваемой элеронами, достаточно , чтобы скрутить само крыло из-за недостаточной крутильной жесткости конструкции крыла. Например, когда элерон отклоняется вверх, чтобы заставить это крыло двигаться вниз, крыло скручивается в противоположном направлении. Конечным результатом является то, что воздушный поток направлен вниз, а не вверх, и крыло движется вверх, вопреки тому, что ожидалось. Эта форма реверсирования управления часто объединяется с рядом эффектов «высокой скорости», таких как сжимаемость .

Примеры

Планер братьев Райт

Братья Райт столкнулись с формой изменения направления движения, обычно называемой неблагоприятным рысканием . В своем планере 1902 года они продолжали сталкиваться с проблемой, когда планер кренился в одном направлении, но рыскал в противоположном направлении, а затем врезался в землю. В конце концов они решили эту проблему, добавив подвижную систему руля направления , которая теперь есть почти на всех самолетах.

Первопричина проблемы была динамической. Деформация крыла сделала то, что и ожидалось с точки зрения подъемной силы, тем самым перевернув самолет, но также повлияла на сопротивление. Результатом было то, что движущееся вверх крыло тащилось назад, рыская планер. Если это рыскание было достаточно сильным, дополнительная скорость на нижнем крыле, когда оно двигалось вперед, заставила бы его генерировать большую подъемную силу и изменить направление крена.

Супермарин Спитфайр

Из-за высоких скоростей, на которых Supermarine Spitfire мог пикировать, эта проблема реверсирования элеронов стала очевидной, когда захотелось увеличить боковую маневренность (скорость крена) за счет увеличения площади элеронов. Самолет имел крыло, изначально спроектированное для скорости реверсирования элеронов 580 миль в час, и любая попытка увеличить площадь элеронов привела бы к скручиванию крыла при применении больших элеронов на высокой скорости, после чего самолет начал бы крениться в противоположном направлении от того, которое задумал пилот. Проблема увеличения скорости крена была временно облегчена введением «обрезанных» законцовок крыла (для уменьшения аэродинамической нагрузки на площадь законцовки, что позволило использовать большие элероны) до тех пор, пока не удалось установить новое, более жесткое крыло. Это новое крыло было введено в Mk 21 и имело теоретическую скорость реверсирования элеронов 825 миль в час (1328 км/ч). [5]

Боинг Б-47

Скорость Boeing B-47 на малых высотах была ограничена, поскольку большие гибкие крылья при некоторых обстоятельствах сводили на нет эффект управляющих поверхностей. [6] [7]

Кондор-паутина

Изменение управления также повлияло на Gossamer Condor , самолет с человеческим приводом, удостоенный премии Кремера . Когда механизм деформации крыла был опробован в качестве решения длительной проблемы поворота, эффект заключался в повороте самолета в противоположном направлении, чем ожидалось в соответствии с традиционными знаниями о самолетах. Когда Condor был оснащен «традиционно», внутреннее крыло замедлилось настолько, что он осел на землю. Используя «обратное» проволочное деформирование крыла, угол атаки внутреннего конца крыла был увеличен, так что дополнительное сопротивление замедлило это крыло, в то время как дополнительная подъемная сила позволила аэродинамическому профилю оставаться в воздухе на более низкой скорости. Наклонная утка могла затем завершить поворот. [8]

Ссылки

  1. ^ Отчет об авиационном происшествии: неконтролируемое снижение и столкновение с землей, рейс 585 United Airlines, Boeing 737-200, N999UA, 4 мили к югу от муниципального аэропорта Колорадо-Спрингс, Колорадо-Спрингс, Колорадо, 3 марта 1991 г. (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте . 27 марта 2001 г. NTSB/AAR-01/01. Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2015 г. Получено 17 января 2016 г.
  2. ^ Дженкинс, Джозеф К. (2007). «Влияние конфигурационных дисплеев на ситуационную осведомленность пилотов на нашлемных дисплеях» (pdf) . Университет штата Райт. Bibcode :2007PhDT........44J . Получено 19 декабря 2021 г. . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  3. ^ Previc, Fred H.; Ercoline, William R. (октябрь 1999 г.). «Повторный взгляд на концепцию отображения отношения «снаружи внутрь»». Международный журнал авиационной психологии . 9 (4): 377–401. doi :10.1207/s15327108ijap0904_5 . Получено 19 декабря 2021 г.
  4. ^ Рантер, Харро. "ASN Авария самолета Avro 689 Tudor 2 G-AGSU в аэропорту Вудфорда (WFD)". Aviation-safety.net . Сеть авиационной безопасности . Получено 19 декабря 2021 г. ВЕРОЯТНАЯ ПРИЧИНА: Неправильная сборка цепи управления элеронами.
  5. ^ Джеффри Куилл OBE, AFC, FRAeS Spitfire - История летчика-испытателя - Arrow Books 1983-89 - ISBN 0-09-937020-4 
  6. ^ "Boeing B-47E Stratojet USAF six-jet medium bomber". www.skytamer.com . Архивировано из оригинала 2010-11-26 . Получено 19 декабря 2021 . "Твист" крыла ограничил скорость на вершине дерева до 425 узлов (787 км/ч), чтобы избежать реверса управления. [ ненадежный источник? ]
  7. ^ Лофтин, Лоуренс К. младший (1985). «12-2: Реактивный бомбардировщик и штурмовик». Quest for Performance: The Evolution of Modern Aircraft (NASA SP-468) (онлайн) . NASA . Получено 19 декабря 2021 г.(скачать PDF-файл)
  8. ^ "The Gossamers (Архивная копия)". www.humanpoweredflying.propdesigner.co.uk . Архивировано из оригинала 19 апреля 2015 г. Получено 19 декабря 2021 г.