آیلرون چیست؟ این یک کنترل آیرودینامیکی (سکان رول) است که با هواپیماهای معمولی مجهز شده و طبق طرح "اردک" ایجاد شده است. آیلرون ها در لبه انتهایی کنسول های بال قرار دارند. آنها برای کنترل زاویه شیب "پرنده های آهنی" طراحی شده اند: در لحظه استفاده، سکان های رول در جهت مخالف، به طور متفاوت منحرف می شوند. برای اینکه هواپیما به سمت راست متمایل شود، باند سمت چپ به سمت پایین و سمت راست به سمت بالا و بالعکس.
اصل عملکرد سکان های رول چیست؟ نیروی بالابر در قسمتی از بال که در جلوی ایلرون قرار گرفته و به سمت بالا قرار دارد کاهش می یابد. در قسمتی از بال که در جلوی ایلرون پایین آمده قرار دارد، نیروی بالابر افزایش می یابد. بنابراین، یک گشتاور نیرو تشکیل می‌شود که سرعت چرخش هواپیما را حول محوری مشابه با محور طولی دستگاه تغییر می‌دهد.
تاریخ
آیلرون اولین بار در کجا ظاهر شد؟ این وسیله شگفت انگیز بر روی یک هواپیمای تکی که در سال 1902 توسط مبتکر ریچارد پرسی از نیوزلند ساخته شد نصب شد. متأسفانه اتومبیل او فقط پروازهای بسیار ناپایدار و کوتاه انجام می داد. اولین هواپیمایی که پرواز رول کاملاً هماهنگ را انجام داد 14 Bis بود که توسط آلبرتو سانتوس-دومونت ساخته شد. قبل ازکنترل‌های آیرودینامیکی جایگزین اعوجاج بال برادران رایت شدند.
بنابراین، بیایید آیلرون را بیشتر مطالعه کنیم. این دستگاه مزایای زیادی دارد. سطح تنظیم کننده ای که فلپ ها و سکان های رول را ترکیب می کند فلاپرون نامیده می شود. برای اینکه ایلرون ها عملکرد فلپ های کشیده را تقلید کنند، به طور همزمان پایین می آیند. برای کنترل طولانی مدت رول، یک چرخش دیفرانسیل ساده به این انحراف اضافه می شود.
برای تنظیم شیب آسترها با چیدمان بالا، بردار رانش اصلاح شده موتور، سکان گاز، اسپویلر، سکان، تغییر مرکز جرم هواپیما، جابجایی دیفرانسیل سکان های ارتفاع و سایر ترفندها نیز می تواند استفاده شود.
عوارض جانبی
آیلرون چگونه کار می کند؟ این یک مکانیسم دمدمی مزاج است که دارای معایبی است. یکی از عوارض عمل آن انحراف جزئی در جهت مخالف است. به عبارت دیگر، هنگام استفاده از ایلرون برای چرخش به راست، هواپیما ممکن است در زمان افزایش بانک کمی به سمت چپ حرکت کند. این اثر به دلیل تفاوت در درگ بین پانل های بال چپ و راست، ناشی از تغییر در بالابر هنگام نوسان بادگیرها ظاهر می شود.
کنسول بال که در آن ایلرون به سمت پایین منحرف شده است، دارای ضریب درگ زیادی است. در سیستم های کنترل فعلی "پرندگان آهنی" این عارضه جانبی با روش های مختلف کاهش می یابد. به عنوان مثال، برای ایجاد یک رول، ایلرون ها نیز در داخل جابجا می شوندطرف مقابل، اما در زوایای نابرابر.
اثر معکوس
موافقم، کنترل هواپیما به مهارت نیاز دارد. بنابراین، در اتومبیل های پرسرعت با بال به طور قابل توجهی کشیده، می توان تأثیر سکان های رول معکوس را مشاهده کرد. او چه شکلی است؟
اگر انحراف یک ایلرون واقع در نزدیکی نوک بال باعث ایجاد بار مانور شود، بال هواپیما خارج شده و زاویه حمله به آن منحرف می شود. چنین رویدادهایی می‌توانند اثر جابجایی ایرلن را هموار کنند یا می‌توانند به نتیجه معکوس منجر شوند.
مثلاً اگر لازم باشد نیروی بالابر نیم بال را افزایش دهیم، ایلرون به سمت پایین منحرف می شود. علاوه بر این، یک نیروی رو به بالا بر روی لبه عقب بال شروع به عمل می کند، بال به جلو می چرخد و زاویه حمله به آن کاهش می یابد، که باعث کاهش لیفت می شود. در واقع، تأثیر سکان‌های رول روی بال در هنگام معکوس، مشابه تأثیر یک دستگاه صاف کننده بر روی آنها است.
به هر طریقی، در بسیاری از هواپیماهای جت (مخصوصاً در Tu-134) عکس سکان های رول مشاهده شد. به هر حال، در Tu-22، به دلیل این اثر، ماکزیمم عدد ماخ به 1.4 کاهش یافت، به طور کلی، خلبانان کنترل هواپیما را برای مدت طولانی مطالعه می کنند. متداول‌ترین روش‌ها برای جلوگیری از برگشت رول، استفاده از ایلرون‌های اسپویلر (اسپویل‌ها در نزدیکی مرکز وتر بال قرار دارند و عملاً هنگام رها شدن باعث پیچ‌خوردگی آن نمی‌شوند) یا نصب آیلرون‌های اضافی در نزدیکی بخش مرکزی است. اگر گزینه دوم وجود داشته باشد، سکان های خارجی (که در نزدیکی نوک ها قرار دارند) برای کنترل مولد مورد نیاز استسرعت‌های پایین در سرعت‌های بالا خاموش می‌شوند و کنترل جانبی توسط ایرلن‌های داخلی انجام می‌شود که به دلیل استحکام چشمگیر بال موجود در بخش مرکزی، معکوس نمی‌شوند.
سیستم های کنترل
و اکنون کنترل هواپیما را در نظر بگیرید. به گروهی از خودروهای سواری که تنظیم حرکت «پرنده های فولادی» را تضمین می کنند، سیستم کنترل می گویند. از آنجایی که خلبان در کابین خلبان قرار دارد و سکان ها و ایلرون ها روی بال ها و دم هواپیما قرار دارند، ارتباط سازنده ای بین آنها برقرار می شود. این مسئولیت اوست که از قابلیت اطمینان، سهولت و کارایی کنترل موقعیت ماشین اطمینان حاصل کند.
البته وقتی سطوح هماهنگ کننده جابه جا می شوند، نیروی مؤثر بر آنها افزایش می یابد. با این حال، این نباید منجر به افزایش غیرقابل قبول کشش روی اهرم‌های تنظیم شود.
حالت کنترل هواپیما می تواند اتوماتیک، نیمه اتوماتیک و دستی باشد. اگر شخصی ابزارهای خلبانی را با کمک قدرت عضلانی کار کند، به چنین سیستم کنترلی دستی (تنظیم مستقیم آستر) می گویند.
سیستم های با مدیریت دستی می توانند هیدرومکانیکی و مکانیکی باشند. در واقع، ما دریافتیم که بال هواپیما نقش مهمی در هندلینگ دارد. در ماشین‌های هوانوردی غیرنظامی، تنظیم اولیه توسط دو خلبان با استفاده از دستگاه‌های سینماتیکی که نیروها و حرکات را تنظیم می‌کنند، اهرم‌های دوگانه فرمان، سیم‌کشی مکانیکی و سطوح کنترل را انجام می‌دهند.
اگر خلبان با کمک مکانیزم ها ودستگاه هایی که کیفیت فرآیند پایلوت را تضمین و بهبود می بخشد، پس سیستم کنترل نیمه اتوماتیک نامیده می شود. به لطف سیستم خودکار، خلبان تنها گروهی از قطعات خودکار را کنترل می کند که نیروها و عوامل هماهنگ کننده را ایجاد و تغییر می دهند.
مجتمع
وسیله کنترلی اصلی لاینر مجموعه ای از دستگاه ها و ساختارهای داخل هواپیما است که با کمک آنها خلبان وسیله تنظیمی را فعال می کند که حالت پرواز را تغییر می دهد یا ماشین را در یک حالت معین متعادل می کند. این شامل سکان، ایلرون، تثبیت کننده قابل تنظیم است. عناصری که تنظیم جزئیات کنترل اضافی (فلپ ها، اسپویلرها، اسلات) را تضمین می کنند، بالابر بال یا کنترل کمکی نامیده می شوند.
سیستم هماهنگی اولیه لاینر شامل:
- اهرم های فرمانی که خلبان با حرکت دادن آنها و اعمال نیرو بر روی آنها عمل می کند؛
- مکانیسم های ویژه، دستگاه های اجرایی و خودکار؛
- سیم کشی پایلوت که سیستم های کنترل اولیه را به اهرم های فرمان متصل می کند.
اجرای حکمرانی
خلبان کنترل طولی را انجام می دهد، یعنی زاویه گام را تغییر می دهد، ستون کنترل را از خود یا به سمت خود منحرف می کند. با چرخاندن فرمان به چپ یا راست و انحراف ایرلن ها، خلبان کنترل جانبی را اجرا می کند و خودرو را در جهت درست کج می کند. برای حرکت دادن سکان، خلبان پدال‌ها را فشار می‌دهد که برای کنترل ارابه فرود دماغه‌ای در حالی که آستر روی زمین در حال حرکت است استفاده می‌شود.
به طور کلی، خلبان حلقه اصلی در سیستم های کنترل دستی و نیمه اتوماتیک است و فلپ ها، ایلرون ها و سایر قسمت های هواپیما فقط راهی برای حرکت هستند. خلبان اطلاعات مربوط به موقعیت ماشین و سکان ها، اضافه بارهای موجود را درک و پردازش می کند، تصمیم می گیرد و بر روی اهرم های فرمان عمل می کند.
نیازها
کنترل اولیه هواپیما باید شرایط زیر را برآورده کند:
- هنگام کنترل ماشین، حرکات پاها و بازوهای خلبان، که برای جابجایی اهرم های فرمان ضروری است، باید با رفلکس های طبیعی انسان که هنگام حفظ تعادل ظاهر می شوند، مطابقت داشته باشد. حرکت دادن چوب فرمان در جهت درست باید باعث حرکت "پرنده فولادی" در همان جهت شود.
- واکنش لاینر به جابجایی اهرم های فرمان باید کمی تاخیر داشته باشد.
- در لحظه انحراف ابزارهای کنترلی (سکان، ایلرون و غیره)، نیروهای وارد شده به دستگیره های فرمان باید به آرامی افزایش یابد: آنها باید در جهت مخالف حرکت دسته ها هدایت شوند. مقدار کار باید با حالت پرواز دستگاه هماهنگ باشد. دومی به خلبان کمک می کند تا "احساس کنترل" هواپیما را به دست آورد.
- سکان‌ها باید مستقل از یکدیگر عمل کنند: برای مثال، انحراف آسانسور نمی‌تواند باعث انحراف هواکش شود و بالعکس.
- زوایای افست سطوح فرمان برای اطمینان از احتمال پرواز خودرو در همه حالت‌های برخاست و فرود مورد نیاز است.
امیدواریم این مقاله به شما کمک کرده باشد که هدف از ایررون ها را درک کرده و درک کنیدمدیریت پایه "پرندگان فولادی".
