Անցյալ դարի երեսունականների վերջին սլատների գյուտարար Գուստավ Լախմանը առաջարկեց անպոչը սարքավորել թևի առջև տեղադրված ազատ լողացող թևով: Այս թեւը հագեցած էր սերվո-ղեկով, որի օգնությամբ կարգավորվում էր նրա բարձրացնող ուժը։ Այն ծառայեց փոխհատուցելու թևի սուզման լրացուցիչ պահը, որը տեղի է ունենում, երբ կափույրն ազատվում է: Քանի որ Լախմանը Handley-Page ընկերության աշխատակից էր, նա այս տեխնիկական լուծման արտոնագրի սեփականատերն էր, և այս ապրանքանիշի ներքո գաղափարը նշված է տեխնիկական գրականության մեջ: Բայց այս գաղափարի գործնական իրականացումը դեռևս չկա։ Ինչն է պատճառը?
Կորուստների հավասարակշռում
Ինքնաթիռի թեւը, որն առաջացնում է վերելք, ունի ուղեկցող, կարելի է ասել, բացասական կողմնակի արտադրանք՝ սուզման պահի տեսքով, որը հակված է ինքնաթիռը սուզվելու մեջ դնել: Ինքնաթիռի սուզումը կանխելու համար նրա պոչի վրա կա մի փոքրիկ թեւ՝ կայունացուցիչ, որը խանգարում է այս սուզվելուն՝ ստեղծելով դեպի ներքեւ, այսինքն՝ բացասական, բարձրացնող ուժ։ Օդանավի այս աերոդինամիկ դիզայնը կոչվում է «նորմալ»: Քանի որ կայունացուցիչի վերելքը բացասական է, այն ավելացնում է օդանավի ձգողականությունը, և թեւը պետք է ձգողականությունից ավելի բարձրություն ունենա:
Այդ ուժերի տարբերությունը կոչվում է հավասարակշռող կորուստներ, որոնք կարող են հասնել մինչև 20%-ի:
Բայց Ռայթ եղբայրների առաջին թռչող ինքնաթիռը նման կորուստներ չի ունեցել, քանի որ փոքր թեւը՝ ապակայունացնող սարք, որը կանխում է սուզումը, տեղադրվել է ոչ թե թևի հետևում, այլ դրա դիմաց։ Օդանավի այս աերոդինամիկ դիզայնը կոչվում է «canard»: Իսկ ինքնաթիռի սուզումը կանխելու համար ապակայունացնողը պետք է ստեղծի դեպի վեր, այսինքն՝ դրական, բարձրացնող ուժ։ Այն ավելացվում է թևի բարձրացմանը, և այս գումարը հավասար է օդանավի ձգողությանը: Արդյունքում, թեւը պետք է առաջացնի բարձրացնող ուժ, որն ավելի քիչ է, քան ձգողականության ուժը: Եվ ոչ մի կորուստ հավասարակշռության համար:
Կայունացուցիչը և ապակայունացնողը համակցված են մեկ տերմինի մեջ `հորիզոնական պոչ կամ GO:
Այնուամենայնիվ, անցյալ դարի երեսունականների սկզբին թռիչքի և վայրէջքի թևերի մեխանիզացիայի զանգվածային զարգացմամբ «բադը» կորցրեց այս առավելությունը: Մեխանիզացիայի հիմնական տարրը փեղկն է՝ թևի հետևի մասը, որը շեղված է դեպի ներքև։ Այն մոտավորապես կրկնապատկում է թևի բարձրացման ուժը, ինչի շնորհիվ հնարավոր է նվազեցնել արագությունը վայրէջքի և թռիչքի ժամանակ՝ դրանով իսկ խնայելով շասսիի քաշը։ Բայց սուզման պահի տեսքով կողմնակի արտադրանքը, երբ կափույրը բաց է թողնվում, այնքան մեծանում է, որ ապակայունացնողը չի կարող հաղթահարել դրա հետ, բայց կայունացուցիչը չի կարող հաղթահարել: Ջարդելը կառուցում չէ, այս դեպքում՝ դրական ուժ։
Որպեսզի թևը վերելք ստեղծի, այն պետք է կողմնորոշվի մոտակա օդի հոսքի ուղղությամբ: Այս անկյունը կոչվում է հարձակման անկյուն և մեծանալով բարձրանում է նաև բարձրացնող ուժը, բայց ոչ անորոշ ժամանակով, այլ մինչև կրիտիկական անկյուն, որը տատանվում է 15-25 աստիճանի սահմաններում։ Հետևաբար, ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը ուղղված չէ խիստ վերև, այլ հակված է դեպի ինքնաթիռի պոչը: Եվ այն կարող է տարրալուծվել մի բաղադրիչի, որն ուղղված է խիստ դեպի վեր՝ վերելակի ուժը, և ուղղված դեպի ետ՝ աերոդինամիկ քաշման ուժը: Բարձրացման և ձգման ուժի հարաբերակցությունը օգտագործվում է օդանավի աերոդինամիկ որակի մասին դատելու համար, որը կարող է տատանվել 7-ից մինչև 25:
Երևույթը, որն աշխատում է նորմալ սխեմայի օգտին, թևի հետևում օդի հոսքի թեքությունն է, որը բաղկացած է հոսքի ուղղության ներքև շեղումից, այնքան մեծ է թևի բարձրացումը: Հետևաբար, երբ կափույրը շեղվում է, աերոդինամիկայի պատճառով, կայունացուցիչի հարձակման փաստացի բացասական անկյունը ինքնաբերաբար մեծանում է և, հետևաբար, դրա վերացման բացասական ուժը:
Բացի այդ, այնպիսի հանգամանք, ինչպիսին է օդանավի թռիչքի երկայնական կայունությունն ապահովելը, նույնպես աշխատում է «կանարդի» համեմատ «նորմալ» սխեմայի օգտին: Օդային զանգվածների ուղղահայաց շարժումների արդյունքում օդանավի հարձակման անկյունը կարող է ենթարկվել փոփոխությունների։ Ինքնաթիռները նախագծված են այս երևույթը հաշվի առնելով և ձգտում են դիմակայել անկարգություններին: Ինքնաթիռի յուրաքանչյուր մակերևույթ ունի աերոդինամիկ ֆոկուս՝ բարձրացման աճի կիրառման կետ, երբ հարձակման անկյունը փոխվում է: Եթե հաշվի առնենք թևի և GO ավելացումների արդյունքը, ապա ինքնաթիռը նույնպես ունի ֆոկուս: Եթե օդանավի կիզակետը գտնվում է զանգվածի կենտրոնի հետևում, ապա հարձակման անկյան պատահական աճով, վերելքի աճը հակված է թեքել օդանավն այնպես, որ հարձակման անկյունը նվազի: Եվ ինքնաթիռը վերադառնում է իր նախկին թռիչքային ռեժիմին։ Այս դեպքում, «նորմալ» կոնֆիգուրացիայի դեպքում թեւը ստեղծում է ապակայունացնող պահ (հարձակման անկյունը մեծացնելու համար), իսկ կայունացուցիչը ստեղծում է կայունացնող պահ (հարձակման անկյունը նվազեցնելու համար), և վերջինս գերակշռում է մոտ 10%-ով։ . Կանարդի մեջ ապակայունացնող պահը ստեղծվում է ապակայունացնողի կողմից, իսկ կայունացնող պահը, որը մոտ 10%-ով ավելի մեծ է, ստեղծում է թեւը: Հետևաբար, հորիզոնական պոչի տարածքի և ուսի ավելացումը հանգեցնում է նորմալ դիզայնի կայունության բարձրացման և «կանարդի» նվազմանը: Բոլոր պահերը գործում են և հաշվարկվում են օդանավի զանգվածի կենտրոնի համեմատ (տես նկ. 1):
)
Եթե ինքնաթիռի կիզակետը առաջ է զանգվածի կենտրոնից, ապա հարձակման անկյան պատահական փոքր աճի դեպքում այն էլ ավելի է մեծանում, և ինքնաթիռը ստատիկորեն անկայուն կլինի: Կիզակետի և զանգվածի կենտրոնի այս հարաբերական դիրքն օգտագործվում է ժամանակակից կործանիչներում՝ կայունացուցիչը բեռնելու և դրա վրա ոչ թե բացասական, այլ դրական վերելք ստանալու համար: Իսկ օդանավի թռիչքն ապահովվում է ոչ թե աերոդինամիկայով, այլ չորս անգամ կրկնվող ավտոմատ արհեստական կայունության համակարգով, որը «ղեկավարում» է, երբ օդանավը հեռանում է հարձակման պահանջվող անկյանց։ Երբ ավտոմատացումն անջատվում է, օդանավը սկսում է առաջինը պտտվել պոչը, ահա թե ինչի վրա է հիմնված «Պուգաչովի կոբրան» պատկերը, որում օդաչուն միտումնավոր անջատում է ավտոմատացումը և, երբ հասնում է պոչի պտույտի պահանջվող անկյունը, կրակում է. հրթիռը դեպի հետևի կիսագունդ, այնուհետև նորից միացնում է ավտոմատացումը:
Հետևյալում մենք համարում ենք միայն ստատիկորեն կայուն ինքնաթիռներ, քանի որ միայն այդպիսի ինքնաթիռները կարող են օգտագործվել քաղաքացիական ավիացիայում:
Օդանավի կիզակետի և զանգվածի կենտրոնի հարաբերական դիրքը բնութագրում է «կենտրոնացում» հասկացությունը։
Քանի որ ֆոկուսը գտնվում է զանգվածի կենտրոնի հետևում, անկախ օրինաչափությունից, նրանց միջև եղած հեռավորությունը, որը կոչվում է կայունության սահման, մեծացնում է GO թեւը նորմալ օրինաչափության մեջ և նվազեցնում այն «canard»-ում:
Թևերի բազուկների հարաբերակցությունը ցողունին այնպիսին է, որ վերելակների առավելագույն շեղման դեպքում ապակայունացնողի բարձրացնող ուժը ամբողջությամբ օգտագործվում է, երբ ինքնաթիռը հասցվում է հարձակման բարձր անկյունների: Եվ դա բաց կթողնի, երբ կափարիչները բաց թողնվեն: Հետևաբար, հայտնի ամերիկացի դիզայներ Ռութանի բոլոր «բադերը» չունեն մեքենայացում։ Նրա «Վոյաջեր» ինքնաթիռն աշխարհում առաջինն էր, որը թռավ ամբողջ աշխարհով մեկ՝ առանց վայրէջքի և լիցքավորման 1986 թվականին:
Բացառություն է Beechcraft Starship-ը, բայց այնտեղ, փեղկեր օգտագործելու նպատակով, օգտագործվել է շատ բարդ դիզայն՝ փոփոխական ապակայունացնող երկրաչափությամբ, որը հնարավոր չէր բերել սերիական վերարտադրվող վիճակի, ինչի պատճառով էլ նախագիծը փակվեց:
Թևի թեւը մեծապես կախված է նրանից, թե որքանով է մեծանում ապակայունացնողի բարձրացման ուժը, երբ նրա հարձակման անկյունը մեծանում է մեկ աստիճանով: Այս պարամետրը կոչվում է ածանցյալ՝ վերելակի գործակցի հարձակման անկյան կամ պարզապես ապակայունացնողի ածանցյալի նկատմամբ: Եվ որքան փոքր է այս ածանցյալը, այնքան թևին մոտ կարող է տեղադրվել ինքնաթիռի զանգվածի կենտրոնը, հետևաբար, այնքան փոքր կլինի թևի թեւը: Այս ածանցյալը նվազեցնելու համար հեղինակը 1992թ.-ին առաջարկել է ապակայունացնողը կիրառել երկպլան սխեմայի համաձայն (2): Սա թույլ է տալիս նվազեցնել թևի ուսը այնքան, որ վերացնում է դրա վրա փեղկ օգտագործելու խոչընդոտը: Այնուամենայնիվ, կողմնակի ազդեցությունը տեղի է ունենում GO-ի դիմադրության բարձրացման տեսքով երկպլանի պատճառով: Բացի այդ, ինքնաթիռի նախագծման մեջ կա բարդություն, քանի որ անհրաժեշտ է իրականում արտադրել երկու GO, այլ ոչ թե մեկ:
Գործընկերները նշել են, որ «երկպլան ապակայունացնող» հատկանիշը առկա է Ռայթ եղբայրների ինքնաթիռում, սակայն գյուտերում ոչ միայն արտոնագրվել է նոր հատկանիշ, այլև առանձնահատկությունների նոր շարք: Ռայթերը չունեին «փեղկ» հատկանիշը: Բացի այդ, եթե հայտնի է նոր գյուտի հատկանիշների ամբողջությունը, ապա այս գյուտի ճանաչման համար առնվազն մեկ հատկանիշ պետք է օգտագործվի նոր նպատակների համար: Ռայթերը օգտագործել են երկպլան՝ կառուցվածքի քաշը նվազեցնելու համար, իսկ նկարագրված գյուտում՝ ածանցյալը նվազեցնելու համար։
«Weathervane Duck»
Գրեթե երկու տասնամյակ առաջ մենք հիշեցինք հոդվածի սկզբում հիշատակված «հեղեղի բադի» գաղափարը։
Որպես ապակայունացուցիչ այն օգտագործում է եղանակի հորիզոնական պոչը (FGO), որը բաղկացած է ինքնին ապակայունացնողից՝ կախովի տեղադրված ֆյուզելաժին ուղղահայաց առանցքի վրա և միացված է սերվո ղեկի ապակայունացնողին: Սովորական դիզայնի ինքնաթիռի մի տեսակ, որտեղ ինքնաթիռի թեւը FGO ապակայունացնողն է, իսկ ինքնաթիռի կայունացուցիչը՝ FGO սերվոն: Եվ այս ինքնաթիռը չի թռչում, այլ տեղադրված է առանցքի վրա, և ինքն էլ կողմնորոշված է մոտակա հոսքի նկատմամբ։ Սերվո ղեկի հարձակման բացասական անկյունը փոխելով՝ մենք փոխում ենք ապակայունացնողի հարձակման անկյունը հոսքի նկատմամբ և, հետևաբար, FGO-ի բարձրացնող ուժը սկիպիդար հսկողության ժամանակ։
Երբ սերվո ղեկի դիրքը մնում է անփոփոխ՝ համեմատած ապակայունացնողի հետ, FGO-ն չի արձագանքում ուղղահայաց քամու պոռթկումներին, այսինքն. օդանավի հարձակման անկյան փոփոխությանը: Հետևաբար դրա ածանցյալը զրո է: Ելնելով մեր նախորդ քննարկումներից՝ սա իդեալական տարբերակ է։
Ա. Յուրկոնենկոյի (3) կողմից նախագծված «vane canard» նախագծման առաջին ինքնաթիռը արդյունավետ բեռնված FGO-ով փորձարկելիս իրականացվել են երկու տասնյակից ավելի հաջող մոտեցումներ: Միաժամանակ հայտնաբերվել են օդանավի անկայունության հստակ նշաններ (4):
«Սուպեր դիմացկունություն»
Ինչքան էլ պարադոքսալ թվա, բայց «հեղեղի բադի» անկայունությունը նրա «գերկայունության» հետևանքն է։ Ֆիքսված ԳՈ-ով դասական կանարդի կայունացնող պահը ձևավորվում է թևի կայունացնող պահից և դրան հակազդող ԳՈ-ի ապակայունացնող պահից։ Եղանակային բադում FGO-ն չի մասնակցում կայունացնող պահի ձևավորմանը, և այն ձևավորվում է միայն թևի կայունացման պահից։ Այսպիսով, «հեղեղի բադի» կայունացման պահը մոտավորապես տասն անգամ ավելի մեծ է, քան դասականինը: Եթե հարձակման անկյունը պատահաբար մեծանում է, օդանավը, թևի չափից ավելի կայունացնող պահի ազդեցության տակ, չի վերադառնում իր նախկին ռեժիմին, այլ «գերազանցում» է այն։ «Գերանցումից» հետո օդանավը ձեռք է բերում հարձակման նվազեցված անկյուն՝ համեմատած նախորդ ռեժիմի հետ, ուստի առաջանում է այլ նշանի կայունացնող պահ, նույնպես չափազանց, և այդպիսով առաջանում են ինքնատատանումներ, որոնք օդաչուն չի կարողանում հանգցնել։
Կայունության պայմաններից մեկն օդանավի կարողությունն է՝ չեզոքացնել մթնոլորտային անկարգությունների հետևանքները։ Ուստի, անկարգությունների բացակայության դեպքում հնարավոր է անկայուն օդանավի բավարար թռիչք։ Դրանով են բացատրվում ՅուԱՆ-1 ինքնաթիռի հաջող մոտեցումները։ Իմ հեռավոր պատանեկության տարիներին հեղինակը ունեցել է դեպք, երբ նոր սլաքի մոդելը երեկոյան թռչել է հանգիստ պայմաններում, ընդհանուր առմամբ առնվազն 45 րոպե, ցույց տալով բավականին գոհացուցիչ թռիչքներ և ցույց է տվել զգալի անկայունություն՝ առաջին թռիչքի ժամանակ սուզվելը փոխարինվել է քամոտ եղանակով։ եղանակ. Քանի դեռ եղանակը հանգիստ էր և անկարգություններ չկային, սլանիչը բավարար թռիչք էր ցույց տալիս, սակայն նրա կարգավորումն անկայուն էր։ Այս անկայունությունը դրսևորելու պատճառ պարզապես չկար:
Նկարագրված CSF-ը, սկզբունքորեն, կարող է օգտագործվել «կեղծ բադում»: Նման ինքնաթիռը, ըստ էության, «անպոչ» դիզայն է և ունի համապատասխան դասավորվածություն: Իսկ նրա FGO-ն օգտագործվում է միայն թևի լրացուցիչ սուզման պահը փոխհատուցելու համար, որը տեղի է ունենում մեխանիզացիայի ազատման ժամանակ։ Կռուիզինգի կազմաձևում FGO-ի վրա բեռ չկա: Այսպիսով, FGO-ն իրականում չի աշխատում հիմնական գործառնական թռիչքի ռեժիմում, և, հետևաբար, դրա օգտագործումը այս մարմնավորման մեջ անարդյունավետ է:
«ԿՐԱՍՆՈՎ-Բադիկ»
«Գերկայունությունը» կարող է վերացվել՝ ՔՀՀ-ի ածանցյալը զրոյից հասցնելով ընդունելի մակարդակի: Այս նպատակը ձեռք է բերվել այն պատճառով, որ FGO-ի պտտման անկյունը զգալիորեն պակաս է, քան ինքնաթիռի հարձակման անկյան փոփոխության հետևանքով առաջացած սերվո ղեկի պտտման անկյունը (5): Այդ նպատակով օգտագործվում է շատ պարզ մեխանիզմ, որը ցույց է տրված Նկ. 2. FGO 1-ը և servo ղեկը 3 կախված են OO1 առանցքի վրա: 4 և 6 ձողերը, 5,7, 9,10 ծխնիների միջով, միացնում են FGO 1-ը և servo ղեկը 3-ը ճոճվող 8-ի հետ: Կցորդիչը 12-ը ծառայում է օդաչուի կողմից 6-րդ ձողի երկարությունը փոխելու համար՝ բարձրության հսկողության նպատակով: FGO 1-ի ռոտացիան իրականացվում է ոչ թե սերվո ղեկի 3-ի շեղման ամբողջ անկյան միջոցով ինքնաթիռի համեմատ, երբ փոխվում է հանդիպակաց հոսքի ուղղությունը, այլ միայն դրա համամասնական մասով: Եթե համամասնությունը հավասար է կեսին, ապա վերընթաց հոսքի ազդեցության տակ, ինչը հանգեցնում է օդանավի հարձակման անկյան 2 աստիճանով մեծացման, FGO-ի հարձակման իրական անկյունը կավելանա ընդամենը 1 աստիճանով: Համապատասխանաբար, FGO-ի ածանցյալը երկու անգամ ավելի փոքր կլինի ֆիքսված GO-ի համեմատ: Կտրված գծերը ցույց են տալիս FGO 1-ի և servo ղեկի 3-ի դիրքը ինքնաթիռի հարձակման անկյունը փոխելուց հետո: Փոխելով համամասնությունը և դրանով իսկ որոշելով ածանցյալի արժեքը կարելի է հեշտությամբ կատարել՝ ընտրելով 5 և 7 ծխնիների համապատասխան հեռավորությունները դեպի OO1 առանցքը:
![պատկեր]()
Փետուրների պատճառով GO-ի ածանցյալի կրճատումը թույլ է տալիս կենտրոնանալ ցանկացած սահմաններում, իսկ դրա հետևում ինքնաթիռի զանգվածի կենտրոնը: Սա աերոդինամիկ անհամապատասխանության հայեցակարգն է: Այսպիսով, կանարդի կոնֆիգուրացիայի մեջ ժամանակակից թևերի մեխանիզացիայի օգտագործման բոլոր սահմանափակումները հանվում են՝ պահպանելով ստատիկ կայունությունը:
«ԿՐԱՍՆՈՎ-ՖԼՈՒԳԵՐ»
Ամեն ինչ լավ է! Բայց կա մի թերություն. Որպեսզի FGO 1-ի վրա դրական վերելքի ուժ առաջանա, բացասական վերելքի ուժը պետք է գործի սերվո ղեկ 3-ի վրա: Անալոգիան ինքնաթիռի սովորական դասավորությունն է: Այսինքն՝ կորուստներ կան հավասարակշռման, տվյալ դեպքում՝ ՔՀՀ-ի հավասարակշռման համար։ Ուստի այս թերությունը վերացնելու ճանապարհը «բադ» սխեման է: Մենք տեղադրում ենք servo ղեկը FGO-ի դիմաց, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 3.
FGO-ն աշխատում է հետևյալ կերպ (6). FGO 1-ի և servo ղեկի 4-ի վրա աերոդինամիկական ուժերի գործողության արդյունքում FGO 1-ը ինքնաբերաբար տեղադրվում է հարձակման որոշակի անկյան տակ դեպի հանդիպակաց հոսքի ուղղությամբ: FGO 1-ի և servo ղեկի 4-ի հարձակման անկյուններն ունեն նույն նշանը, հետևաբար, այս մակերեսների բարձրացնող ուժերը կունենան նույն ուղղությունը: Այսինքն՝ սերվո ղեկի 4-ի աերոդինամիկ ուժը ոչ թե նվազեցնում է, այլ մեծացնում է FGO 1-ի բարձրացնող ուժը: Օդանավի հարձակման անկյունը մեծացնելու համար օդաչուն մղումը 6 առաջ է տեղափոխում, ինչի արդյունքում սերվոն Ղեկը 4 ծխնի 5-ի վրա պտտվում է ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ և 4-րդ սերվո ղեկի հարձակման անկյունը մեծանում է: Սա հանգեցնում է FGO 1-ի հարձակման անկյան ավելացմանը, այսինքն՝ բարձրացնող ուժի ավելացմանը:
Ի լրումն սկիպիդար հսկողության, մղում 7-ով իրականացվող միացումը ապահովում է զրոյից FGO-ի ածանցյալի պահանջվող արժեքի բարձրացում:
Ենթադրենք, որ ինքնաթիռը մտել է վերընթաց հոսք, և նրա հարձակման անկյունը մեծացել է։ Այս դեպքում ճառագայթ 2-ը պտտվում է ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, իսկ 9-րդ և 8-րդ ծխնիները, 7-ի ձգման բացակայության դեպքում, պետք է մոտենան միմյանց: Rod 7-ը կանխում է մոտենալը և պտտում է servo ղեկը 4 ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ և դրանով իսկ մեծացնում է հարձակման անկյունը:
Այսպիսով, երբ փոխվում է հանդիպակաց հոսքի ուղղությունը, փոխվում է սերվո ղեկի հարձակման անկյունը 4, և FGO 1-ը ինքնաբերաբար շարժվում է հոսքի համեմատ այլ անկյան տակ և ստեղծում է այլ բարձրացնող ուժ: Այս դեպքում այս ածանցյալի արժեքը կախված է 8-րդ և 3-րդ ծխնիների միջև եղած հեռավորությունից, ինչպես նաև 9-րդ և 5-րդ ծխնիների միջև եղած հեռավորությունից:
Առաջարկվող FGO-ն փորձարկվել է «բադ» սխեմայի էլեկտրական լարերի մոդելի վրա, մինչդեռ դրա ածանցյալը ֆիքսված GO-ի համեմատ կրճատվել է կիսով չափ: FGO-ի բեռնվածությունը թևի համար կազմում էր դրա 68%-ը: Փորձարկման նպատակը ոչ թե հավասար բեռներ ստանալն էր, այլ FGO-ի ճշգրիտ ավելի ցածր բեռ ստանալը թևի համեմատ, քանի որ եթե այն ձեռք բերեք, դժվար չի լինի ստանալ հավասար բեռ: Ֆիքսված GO-ով «բադերի» մեջ փամփուշտի բեռնումը սովորաբար 20 - 30% ավելի է, քան թևի բեռնումը:
«Իդեալական ինքնաթիռ»
Եթե երկու թվերի գումարը հաստատուն արժեք է, ապա դրանց քառակուսիների գումարը կլինի ամենափոքրը, եթե այդ թվերը հավասար են։ Քանի որ բարձրացնող մակերևույթի ինդուկտիվ դիմադրությունը համաչափ է դրա բարձրացման գործակցի քառակուսու վրա, օդանավի դիմադրության ամենացածր սահմանը կլինի այն դեպքում, երբ երկու բարձրացնող մակերևույթների այս գործակիցները հավասար են միմյանց նավարկության ժամանակ: Նման ինքնաթիռը պետք է համարել «իդեալական»: «Կրասնով-բադ» և «Կրասնով-եղանակային ցուպ» գյուտերը հնարավորություն են տալիս իրականում իրականացնել «իդեալական ինքնաթիռի» հայեցակարգը՝ չդիմելով ավտոմատ համակարգերով կայունության արհեստական պահպանմանը:
«Իդեալական ինքնաթիռի» համեմատությունը նորմալ դիզայնի ժամանակակից ինքնաթիռի հետ ցույց է տալիս, որ հնարավոր է ձեռք բերել 33% առևտրային բեռի ավելացում՝ միաժամանակ խնայելով վառելիքի 23%:
FGO-ն առավելագույն բարձրացում է ստեղծում հարձակման անկյուններում՝ կրիտիկականին մոտ, և այս ռեժիմը բնորոշ է թռիչքի վայրէջքի փուլին: Այս դեպքում օդի մասնիկների հոսքը կրող մակերևույթի շուրջը մոտ է նորմալ և ախոռի սահմանին: GO-ի մակերևույթից հոսքի խախտումը ուղեկցվում է դրա վրա վերելքի կտրուկ կորստով և, որպես հետևանք, ինքնաթիռի քթի ինտենսիվ իջեցմամբ, այսպես կոչված, «սկիպիդար»: «Պեկի» ցուցիչ դեպքն է Տու-144-ի աղետը Լե Բուրժեում, երբ այն փլուզվեց սուզվելուց անմիջապես հետո սուզվելուց հետո: Առաջարկվող ՔՀՀ-ի օգտագործումը հնարավորություն է տալիս հեշտությամբ լուծել այս խնդիրը: Դա անելու համար անհրաժեշտ է միայն սահմանափակել սերվո ղեկի պտտման անկյունը FGO-ի համեմատ: Այս դեպքում ՖԳՕ-ի հարձակման իրական անկյունը կսահմանափակվի և երբեք չի հավասարվի կրիտիկականին:
«Եղանակի կայունացուցիչ»
![պատկեր]()
Հետաքրքիր է FGO-ի նորմալ սխեմայով օգտագործելու հարցը։ Եթե դուք չեք նվազեցնում, այլ ընդհակառակը, ավելացնում եք FGO-ի պտտման անկյունը սերվո ղեկի համեմատ, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 4, ապա FGO-ի ածանցյալը շատ ավելի բարձր կլինի ֆիքսված կայունացուցիչի համեմատ (7):
Սա թույլ է տալիս օդանավի կիզակետը և զանգվածի կենտրոնը զգալիորեն փոխվել դեպի ետ: Արդյունքում, FGO կայունացուցիչի կռուիզային բեռը դառնում է ոչ թե բացասական, այլ դրական: Բացի այդ, եթե օդանավի զանգվածի կենտրոնը տեղաշարժվում է կիզակետից այն կողմ՝ կափարիչի շեղման անկյան երկայնքով (կեղևի շեղման հետևանքով վերելքի ավելացման կետը), ապա փետուրի կայունացուցիչը ստեղծում է դրական վերելքի ուժ վայրէջքի կոնֆիգուրացիայի մեջ։ .
Բայց այս ամենը կարող է ճշմարիտ լինել, քանի դեռ մենք հաշվի չենք առնում արգելակման և առջևի կրող մակերեսից դեպի հետևի հատվածի արգելակման ազդեցությունը: Հասկանալի է, որ «բադիկի» դեպքում այդ ազդեցության դերը շատ ավելի քիչ է։ Մյուս կողմից, եթե կայունացուցիչը «տանում է» ռազմական կործանիչներ, ապա ինչո՞ւ կդադարի «տանել» քաղաքացիական ինքնաթիռներով։
«Կրասնով-պլան» կամ «կեղծ բադիկ»
Ապակայունացնողի կախովի տեղադրումը, թեև ոչ արմատապես, այնուամենայնիվ, բարդացնում է ինքնաթիռի դիզայնը: Ստացվում է, որ ապակայունացնող ածանցյալի կրճատմանը կարելի է հասնել շատ ավելի էժան միջոցներով։
![պատկեր]()
Նկ. Նկար 4-ում ներկայացված է առաջարկվող օդանավի 1-ին ապակայունացնող սարքը, որը կոշտ միացված է ֆյուզելաժին (նկարում ներկայացված չէ): Այն համալրված է ղեկի 2 ձևով իր բարձրացնող ուժը փոխելու միջոցով, որը, օգտագործելով ծխնի 3, ամրացված է 4-ի վրա, կոշտորեն միացված է ապակայունացնողին 1: Նույն 4-ի վրա՝ օգտագործելով ծխնի: 5, կա մի ձող 6, որի հետևի ծայրում կոշտ ամրացված է սերվո ղեկ 7 Գավազանի առջևի ծայրում, ծխնի 6-ի կողքին, կոշտ ամրացված է լծակ 5, որի վերին ծայրը 8 ձողին միացված է ծխնի 9-ի միջոցով: 10 ձողի հետևի ծայրում կա ծխնի 10, որը միացնում է այն վերելակի 11-ի 12-ի լծակին 13: Այս դեպքում, 2-րդ հարմարվողական սարքը տեղադրվում է ղեկի 13-ի հետևի մասում ծխնի 14-ի օգնությամբ: Կցորդիչ 2-ը փոխում է 15-րդ մղման երկարությունը օդաչուի հսկողության տակ՝ սկիպիդար հսկողության համար:
Ներկայացված ապակայունացուցիչն աշխատում է հետեւյալ կերպ. Եթե օդանավի հարձակման անկյունը պատահաբար մեծանում է, օրինակ, երբ այն մտնում է վերընթաց հոսք, ապա սերվո ղեկը 7 շեղվում է դեպի վեր, ինչը հանգեցնում է մղման 10-ի տեղափոխմանը դեպի ձախ, այսինքն. առաջ և հանգեցնում է հարմարվողական 13-ի շեղմանը դեպի ներքև, ինչի արդյունքում վերելակը 2 շեղվում է դեպի վեր: Ղեկի 2-ի, սերվո ղեկի 7-ի և հարմարվողական 13-ի դիրքը նկարագրված իրավիճակում գծագրում ներկայացված է գծված գծերով:
Արդյունքում, ապակայունացնող 1-ի բարձրացնող ուժի ավելացումը հարձակման անկյան մեծացման պատճառով որոշ չափով կփոխհատուցվի վերելակի 2-ի վերև շեղմամբ: Այս հարթեցման աստիճանը կախված է սերվո ղեկի 7-ի և ղեկի 2-ի շեղման անկյունների հարաբերակցությունից: Եվ այս հարաբերակցությունը սահմանվում է 8 և 12 լծակների երկարությամբ: Երբ հարձակման անկյունը նվազում է, վերելակը 2-ը շեղվում է ներքև, և ապակայունացնող 1-ի բարձրացնող ուժը մեծանում է՝ հարթեցնելով հարձակման անկյան նվազումը:
Այսպիսով, ձեռք է բերվում ապակայունացնողի ածանցյալի նվազում դասական «բադիկի» համեմատ:
Շնորհիվ այն բանի, որ servo ղեկը 7 և հարմարվողական 13-ը կինեմատիկորեն կապված են միմյանց, նրանք հավասարակշռում են միմյանց: Եթե այս հավասարակշռումը բավարար չէ, ապա անհրաժեշտ է նախագծում ներառել հավասարակշռող կշիռ, որը պետք է տեղադրվի կա՛մ սերվո ղեկի ներսում 7, կա՛մ ձողի 6 երկարացման վրա՝ ծխնի 5-ի դիմաց: Վերելակը 2 պետք է. լինել նաև հավասարակշռված.
Քանի որ կրող մակերեսի հարձակման անկյան նկատմամբ ածանցյալը մոտավորապես երկու անգամ ավելի մեծ է, քան ածանցյալը կափարիչի շեղման անկյան նկատմամբ, ապա երբ ղեկի 2-ի շեղման անկյունը երկու անգամ ավելի մեծ է, քան անկյունը. 7-րդ սերվո ղեկի շեղման դեպքում հնարավոր է հասնել ապակայունացնողի ածանցյալի արժեքին մոտ զրոյի:
Սերվո ղեկ 7-ը հավասար է ղեկի 13-րդ բարձրության 2-ի մակերեսին: Այսինքն՝ ինքնաթիռի դիզայնի հավելումները չափսերով շատ փոքր են և աննշանորեն բարդացնում են այն։
Այսպիսով, միանգամայն հնարավոր է ձեռք բերել նույն արդյունքները, ինչ «վանե կանարդը», օգտագործելով միայն ինքնաթիռների արտադրության ավանդական տեխնոլոգիաները: Հետևաբար, նման ապակայունացուցիչ ունեցող ինքնաթիռը կարելի է անվանել «կեղծ թիակի բադ»: Այս գյուտի համար արտոնագիր է ստացվել «Կրասնով-պլան» անունով (8):
«Ինքնաթիռ, որն անտեսում է տուրբուլենտությունը»
Խիստ նպատակահարմար է նախագծել օդանավ, որտեղ առջևի և հետևի ամբարձիչ մակերեսները ունեն զրոյի հավասար ածանցյալ:
Նման օդանավը գրեթե ամբողջությամբ անտեսելու է օդային զանգվածների ուղղահայաց հոսքերը, և նրա ուղևորները չեն զգա «շաղկապել» նույնիսկ մթնոլորտի ինտենսիվ տուրբուլենտության դեպքում: Եվ քանի որ օդային զանգվածների ուղղահայաց հոսքերը չեն հանգեցնում օդանավի գերբեռնվածության, կարելի է հաշվել, որ այն կունենա զգալիորեն ավելի ցածր գործառնական ծանրաբեռնվածություն, ինչը դրականորեն կազդի նրա կառուցվածքի քաշի վրա: Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ օդանավը թռիչքի ժամանակ գերբեռնվածություն չի ունենում, նրա օդանավը ենթակա չէ հոգնածության մաշվածության:
Նման օդանավի թևի ածանցյալի կրճատումը ձեռք է բերվում այնպես, ինչպես ապակայունացնողի դեպքում «կեղծ թիակի ցատկում»: Բայց սերվոն գործում է ոչ թե վերելակների վրա, այլ թեւերի վրա: Flaperon-ը թևի մի մասն է, որը գործում է ինչպես օդափոխիչ և փեղկ: Այս դեպքում թևի հարձակման անկյան պատահական փոփոխության արդյունքում նրա բարձրացնող ուժը մեծանում է հարձակման անկյան երկայնքով կիզակետում։ Իսկ թևի բարձրացման ուժի բացասական աճը սերվո ղեկի կողմից ֆլպերոնի շեղման հետևանքով տեղի է ունենում ֆլապերոնի շեղման անկյան երկայնքով կիզակետում: Եվ այդ օջախների միջև հեռավորությունը գրեթե հավասար է թևի միջին աերոդինամիկ ակորդի մեկ քառորդին։ Բազմակողմանի ուժերի այս զույգի գործողության արդյունքում ձևավորվում է ապակայունացնող պահ, որը պետք է փոխհատուցվի ապակայունացնողի պահով։ Այս դեպքում ապակայունացնողը պետք է ունենա փոքր բացասական ածանցյալ, իսկ թեւերի ածանցյալի արժեքը մի փոքր ավելի մեծ լինի զրոյից: Նման ինքնաթիռի համար ստացվել է ՌԴ արտոնագիր No 2710955։
Ներկայացված գյուտերի հավաքածուն, հավանաբար, ներկայացնում է վերջին չօգտագործված տեղեկատվական աերոդինամիկ ռեսուրսը՝ ենթաձայնային ավիացիայի տնտեսական արդյունավետությունը մեկ երրորդով և ավելի մեծացնելու համար:
Յուրի Կրասնով
Հիշատակում
- Դ.Սոբոլև. «Թռչող թևի հարյուրամյա պատմություն», Մոսկվա, Ռուսավիա, 1988, էջ 100:
- Յու Կրասնով. ՌԴ արտոնագիր No 2000251։
- Ա.Յուրկոնենկո. Այլընտրանքային «բադ». Տեխնոլոգիա - երիտասարդություն 2009-08 թթ. Էջ 6-11
- Վ.Լապին. Ե՞րբ կթռչի եղանակային ալիքը: Ընդհանուր ավիացիա. 2011. Թիվ 8. Էջ 38-41 թթ.
- Յու Կրասնով. ՌԴ արտոնագիր No 2609644։
- Յու Կրասնով. ՌԴ արտոնագիր No 2651959։
- Յու Կրասնով. ՌԴ արտոնագիր No 2609620։
- Յու Կրասնով. ՌԴ արտոնագիր No 2666094։
Source: www.habr.com