Өткен ғасырдың отызыншы жылдарының соңында итарқаны ойлап тапқан Густав Лахман құйрықсыздарды қанаттың алдына қойылған еркін жүзетін қанатпен жабдықтауды ұсынды. Бұл қанат серво-рульмен жабдықталған, оның көмегімен оның көтеру күші реттелді. Бұл қақпақ босатылған кезде пайда болатын қосымша қанатты сүңгу сәтінің орнын толтыру үшін қызмет етті. Лахман Handley-Page компаниясының қызметкері болғандықтан, ол осы техникалық шешімге патенттің иесі болды және осы брендпен идея техникалық әдебиеттерде айтылған. Бірақ бұл идеяны іс жүзінде іске асыру әлі жоқ! Себебі неде?
Шығындарды теңестіру
Ұшақтың көтерілу күшін тудыратын қанатында ұшақты суға түсіруге бейім болатын сүңгуір сәті түріндегі ілеспе, деуге болады, теріс жанама өнім бар. Ұшақтың сүңгуіне жол бермеу үшін оның құйрығында шағын қанат - тұрақтандырғыш бар, ол төмен қарай, яғни теріс, көтеру күшін тудырып, бұл сүңгуге кедергі жасайды. Ұшақтың бұл аэродинамикалық дизайны «қалыпты» деп аталады. Тұрақтандырғыштың көтеру күші теріс болғандықтан, ол ұшақтың ауырлық күшін арттырады, ал қанаттың көтеру күші ауырлықтан жоғары болуы керек.
Бұл күштердің арасындағы айырмашылық 20% дейін жетуі мүмкін теңгерімдік жоғалтулар деп аталады.
Бірақ ағайынды Райттардың бірінші ұшатын ұшағында мұндай шығындар болған жоқ, өйткені шағын қанат - суға түсуге жол бермейтін тұрақсыздандырғыш - қанаттың артына емес, оның алдына орналастырылды. Ұшақтың бұл аэродинамикалық дизайны «канард» деп аталады. Ал ұшақтың сүңгуіне жол бермеу үшін тұрақсыздандырғыш жоғары қарай, яғни оң көтеру күшін жасауы керек. Ол қанаттың көтерілуіне қосылады және бұл сома ұшақтың ауырлығына тең. Нәтижесінде қанат ауырлық күшінен аз көтеру күшін тудыруы керек. Және теңгерімдеу үшін жоғалтулар жоқ!
Тұрақтандырғыш пен тұрақсыздандырғыш бір терминге біріктірілген - көлденең құйрық немесе GO.
Алайда, өткен ғасырдың отызыншы жылдарының басында ұшу-қону қанатын механикаландырудың жаппай дамуымен «үйрек» бұл артықшылығынан айырылды. Механикаландырудың негізгі элементі клапан болып табылады - қанаттың төмен қарай ауытқитын артқы бөлігі. Ол қанаттың көтеру күшін шамамен екі есе арттырады, соның арқасында қону және ұшу кезінде жылдамдықты азайтуға болады, осылайша шасси салмағын үнемдеуге болады. Бірақ клапан босатылған кезде суға түсу моменті түріндегі қосымша өнім тұрақсыздандырғыш оны жеңе алмайтындай дәрежеде артады, бірақ тұрақтандырғыш жеңе алмайды. Бұзылу құрылыс емес, бұл жағдайда оң күш.
Қанат көтергішті жасау үшін ол келе жатқан ауа ағынының бағытына бұрышпен бағытталуы керек. Бұл бұрыш шабуыл бұрышы деп аталады және ол өскен сайын көтеру күші де артады, бірақ шексіз емес, 15-тен 25 градусқа дейін болатын критикалық бұрышқа дейін. Демек, жалпы аэродинамикалық күш қатаң жоғарыға бағытталмаған, бірақ ұшақтың құйрығына қарай бейім. Және ол қатаң жоғары бағытталған құрамдас бөлікке – көтеру күшіне және артқа бағытталған – аэродинамикалық кедергі күшіне ыдырауы мүмкін. Ұшақтың аэродинамикалық сапасын бағалау үшін 7-ден 25-ке дейін көтерілуі мүмкін көтеру күші мен тарту күшінің қатынасы қолданылады.
Қалыпты схеманың пайдасына жұмыс істейтін құбылыс қанаттың артындағы ауа ағынының қиғаштығы болып табылады, ол ағынның бағытының төмен қарай ауытқуынан тұрады, соғұрлым қанаттың көтерілуі соғұрлым көп болады. Сондықтан, қақпақ ауытқыған кезде, аэродинамикаға байланысты, тұрақтандырғыштың нақты теріс шабуыл бұрышы автоматты түрде артады және, тиісінше, оның теріс көтеру күші.
Сонымен қатар, ұшақтың ұшуының бойлық тұрақтылығын қамтамасыз ету сияқты жағдай «канардпен» салыстырғанда «қалыпты» схеманың пайдасына жұмыс істейді. Әуе кемесінің шабуыл бұрышы ауа массаларының тік қозғалысы нәтижесінде өзгеруі мүмкін. Ұшақтар осы құбылысты ескере отырып жасалған және кедергілерге төтеп беруге тырысады. Әуе кемесінің әрбір бетінде аэродинамикалық фокусы бар - шабуыл бұрышы өзгерген кезде көтерілу өсімін қолдану нүктесі. Қанат пен GO қадамдарының нәтижесін қарастыратын болсақ, онда ұшақта да фокус бар. Егер ұшақтың фокусы масса центрінің артында болса, онда шабуыл бұрышының кездейсоқ ұлғаюымен, көтерілу өсімі ұшақты еңкейтуге бейім, осылайша шабуыл бұрышы азаяды. Ал ұшақ бұрынғы ұшу режиміне оралады. Бұл жағдайда «қалыпты» конфигурацияда қанат тұрақсыздандыру сәтін жасайды (шабуыл бұрышын жоғарылату үшін), ал тұрақтандырғыш тұрақтандыру сәтін жасайды (шабуыл бұрышын азайту үшін), ал соңғысы шамамен 10% басым болады. . Канардта тұрақсыздандырғыш моментті тұрақсыздандырғыш жасайды, ал шамамен 10% үлкен тұрақтандыру сәтін қанат жасайды. Демек, көлденең құйрықтың ауданы мен иығының ұлғаюы қалыпты дизайндағы тұрақтылықтың жоғарылауына және оның «канардта» төмендеуіне әкеледі. Барлық сәттер әрекет етеді және ұшақтың масса центріне қатысты есептеледі (1-суретті қараңыз).
)
Егер ұшақтың фокусы масса центрінен алда болса, онда шабуыл бұрышының кездейсоқ шамалы өсуімен ол одан да артады және жазықтық статикалық тұрақсыз болады. Фокус пен масса орталығының бұл салыстырмалы орналасуы қазіргі заманғы жауынгерлерде тұрақтандырғышты жүктеу және оған теріс емес, оң көтеру үшін қолданылады. Әуе кемесінің ұшуы аэродинамикамен емес, ұшақ қажетті шабуыл бұрышынан алыстаған кезде «басқаратын» төрт есе қайталанатын автоматты жасанды тұрақтылық жүйесімен қамтамасыз етіледі. Автоматтандыру өшірілгенде, әуе кемесі алдымен құйрықты бұра бастайды, ұшқыш автоматтандыруды әдейі өшіретін және құйрықтың қажетті айналу бұрышына жеткенде, «Пугачев кобрасы» фигурасына негізделген. зымыранды артқы жарты шарға жібереді, содан кейін автоматтандыруды қайтадан қосады.
Бұдан әрі біз тек статикалық тұрақты ұшақтарды қарастырамыз, өйткені азаматтық авиацияда тек осындай ұшақтарды ғана қолдануға болады.
Әуе кемесінің фокусы мен масса центрінің салыстырмалы орналасуы «орталықтау» түсінігін сипаттайды.
Фокус масса центрінің артында болғандықтан, үлгіге қарамастан, олардың арасындағы қашықтық тұрақтылық маржасы деп аталады, қалыпты үлгіде GO иін арттырады және оны «канардта» азайтады.
Қанат қолдарының канардқа қатынасы лифттердің максималды иілу кезінде тұрақсыздандырғыштың көтеру күші ұшақты шабуылдың жоғары бұрыштарына әкелген кезде толығымен жұмсалатындай. Ал клапандар босатылған кезде ол өткізілмейді. Сондықтан әйгілі американдық дизайнер Рутанның барлық «үйректерінде» ешқандай механикаландыру жоқ. Оның «Вояджер» ұшағы 1986 жылы қонбай және жанармай құймай-ақ жер шарын айналып ұшқан тұңғыш ұшағы болды.
Ерекшелік - Beechcraft Starship, бірақ ол жерде клапандарды пайдалану үшін айнымалы тұрақсыздандырғыш геометриясы бар өте күрделі дизайн қолданылды, оны сериялық қайталанатын күйге келтіру мүмкін болмады, сондықтан жоба жабылды.
Қанат қолы көбінесе тұрақсыздандырғыштың көтерілу күші оның шабуыл бұрышы бір градусқа ұлғайғанына байланысты; бұл параметр көтеру коэффициентінің шабуыл бұрышына қатысты туынды немесе жай тұрақсыздандырғыштың туындысы деп аталады. Және бұл туынды неғұрлым кішірек болса, соғұрлым ұшақтың масса орталығы қанатқа жақынырақ орналастырылуы мүмкін, сондықтан қанаттың қолы соғұрлым аз болады. Бұл туындыны азайту үшін автор 1992 жылы тұрақсыздандырғышты бипландық схемаға сәйкес енгізуді ұсынды (2). Бұл қанаттың иығын соншалықты азайтуға мүмкіндік береді, бұл ондағы қақпақты пайдаланудағы кедергіні жояды. Дегенмен, жанама әсер бипланға байланысты GO кедергісінің жоғарылауы түрінде пайда болады. Сонымен қатар, ұшақтың дизайнында күрделілік бар, өйткені шын мәнінде бір емес, екі GO жасау керек.
Әріптестер ағайынды Райттардың ұшағында «бипланды тұрақсыздандырғыш» мүмкіндігі бар екенін, бірақ өнертабыстарда тек жаңа функция ғана емес, сонымен қатар жаңа мүмкіндіктер жиынтығы патенттелгенін атап өтті. Райттарда «қақпақ» мүмкіндігі болған жоқ. Сонымен қатар, егер жаңа өнертабыстың белгілерінің жиынтығы белгілі болса, онда бұл өнертабысты тану үшін кем дегенде бір белгі жаңа мақсаттарда пайдаланылуы керек. Райттар құрылымның салмағын азайту үшін бипланды, ал сипатталған өнертабыста - туындыны азайту үшін пайдаланды.
«Веверный үйрек»
Шамамен жиырма жыл бұрын біз мақаланың басында айтылған «қалпақ үйрек» идеясын еске түсірдік.
Ол тұрақсыздандырғыш ретінде фюзеляжға перпендикуляр оське топсалы түрде орналастырылған және серво рульінің тұрақсыздандырғышына қосылған тұрақсыздандырғыштың өзінен тұратын флюгердің көлденең құйрығын (FGO) пайдаланады. Қалыпты дизайндағы ұшақтың бір түрі, онда ұшақтың қанаты - FGO тұрақсыздандырғышы, ал ұшақтың тұрақтандырғышы - FGO сервосы. Және бұл ұшақ ұшпайды, бірақ оське орналастырылған және оның өзі келе жатқан ағынға қатысты бағытталған. Серво рульдің теріс шабуыл бұрышын өзгерту арқылы біз ағынға қатысты тұрақсыздандырғыштың шабуыл бұрышын және сәйкесінше қадамды басқару кезінде ФГО көтеру күшін өзгертеміз.
Серво рульінің орны тұрақсыздандырғышқа қатысты өзгеріссіз қалғанда, FGO тік желдің екпінділеріне жауап бермейді, яғни. ұшақтың шабуыл бұрышының өзгеруіне. Сондықтан оның туындысы нөлге тең. Біздің алдыңғы талқылауларымызға сүйене отырып, бұл тамаша нұсқа.
А. Юрконенко (3) құрастырған «қанды канард» конструкциясының бірінші ұшағын тиімді жүктелген ФГО сынау кезінде жиырмадан астам сәтті тәсілдер орындалды. Сонымен бірге ұшақтардың тұрақсыздығының айқын белгілері анықталды (4).
«Супер төзімділік»
Қаншалықты парадоксальды көрінгенімен, «қалқан үйректің» тұрақсыздығы оның «өте тұрақтылығының» салдары болып табылады. Бекітілген GO бар классикалық канардтың тұрақтандыру моменті қанаттың тұрақтандыру сәтінен және оған қарсы әрекет ететін GO-ның тұрақсыздандыру сәтінен қалыптасады. Жеңіл үйректе ФГО тұрақтандыру моментін қалыптастыруға қатыспайды және ол қанаттың тұрақтандыру сәтінен ғана қалыптасады. Осылайша, «қалақ үйректің» тұрақтандыру сәті классикалықтан шамамен он есе көп. Егер шабуылдың бұрышы кездейсоқ жоғарыласа, ұшақ қанатының шамадан тыс тұрақтандырғыш моментінің әсерінен бұрынғы режиміне оралмайды, бірақ оны «ашып кетеді». «Ашып кетуден» кейін ұшақ алдыңғы режиммен салыстырғанда төмендетілген шабуыл бұрышына ие болады, сондықтан басқа белгінің тұрақтандырғыш сәті пайда болады, сонымен қатар шамадан тыс және осылайша ұшқыш сөндіре алмайтын өздігінен тербеліс пайда болады.
Тұрақтылық шарттарының бірі әуе кемесінің атмосфералық бұзылулардың салдарын бейтараптандыру мүмкіндігі болып табылады. Сондықтан, бұзылулар болмаған жағдайда, тұрақсыз ұшақтың қанағаттанарлық ұшуы мүмкін. Бұл ЮАН-1 ұшағының сәтті тәсілдерін түсіндіреді. Менің алыстағы жастық шағымда автордың жаңа планер моделі кешкі уақытта тыныш жағдайда кем дегенде 45 минут ұшып, өте қанағаттанарлық ұшуларды көрсетіп, айтарлықтай тұрақсыздық танытқан жағдай болды - желмен бірінші рейсте сүңгумен алмасты. ауа райы. Ауа-райы тыныш болып, ешқандай бұзылулар болмаған кезде, планер қанағаттанарлық ұшуды көрсетті, бірақ оның реттелуі тұрақсыз болды. Бұл тұрақсыздықты көрсетуге ешқандай себеп болған жоқ.
Сипатталған CSF, негізінен, «псевдо-үйректе» қолданылуы мүмкін. Мұндай ұшақ негізінен «құйрықсыз» дизайн болып табылады және сәйкес туралануға ие. Ал оның FGO тек қана механикаландыру босатылған кезде пайда болатын қанаттың қосымша сүңгуір сәтін өтеу үшін қолданылады. Круиздік конфигурацияда FGO-ға жүктеме жоқ. Осылайша, FGO іс жүзінде негізгі операциялық ұшу режимінде жұмыс істемейді, сондықтан оны осы нұсқада пайдалану өнімді емес.
«КРАСНОВ-ҮРЕК»
«Артық тұрақтылықты» CSF туындысын нөлден қолайлы деңгейге дейін арттыру арқылы жоюға болады. Бұл мақсатқа FGO айналу бұрышы ұшақтың шабуыл бұрышының (5) өзгеруінен туындаған серво рульдің айналу бұрышынан айтарлықтай аз болуының арқасында қол жеткізілді. Осы мақсатта күріште көрсетілген өте қарапайым механизм қолданылады. 2. FGO 1 және серво руль 3 OO1 осіне топсалы. Штангалар 4 және 6, топсалар 5,7, 9,10 арқылы FGO 1 мен серво руль дөңгелегін 3 рокермен 8 байланыстырады. Ілініс 12 қадамды басқару мақсатында ұшқыштың 6 штангасының ұзындығын өзгертуге қызмет етеді. FGO 1 айналуы келе жатқан ағынның бағыты өзгерген кезде серво руль дөңгелегі 3 ұшаққа қатысты барлық ауытқу бұрышы арқылы емес, тек оның пропорционалды бөлігі арқылы жүзеге асырылады. Егер пропорция жартысына тең болса, онда ұшақтың шабуыл бұрышының 2 градусқа ұлғаюына әкелетін жоғары ағынның әсерінен FGO шабуылының нақты бұрышы тек 1 градусқа артады. Сәйкесінше, FGO туындысы тіркелген GO-мен салыстырғанда екі есе аз болады. Үзік сызықтар ұшақтың шабуыл бұрышын өзгерткеннен кейін FGO 1 және серво руль 3 орнын көрсетеді. Пропорцияны өзгерту және сол арқылы туындының мәнін анықтау 5 және 7 топсаларының OO1 осіне сәйкес арақашықтықтарын таңдау арқылы оңай орындалуы мүмкін.
![сурет]()
Қауырсынға байланысты GO туындысын азайту кез келген шектерде фокусты, ал оның артында ұшақтың масса орталығын орналастыруға мүмкіндік береді. Бұл аэродинамикалық сәйкессіздік тұжырымдамасы. Осылайша, статикалық тұрақтылықты сақтай отырып, канард конфигурациясында заманауи қанаттарды механикаландыруды пайдаланудағы барлық шектеулер жойылады.
«КРАСНОВ-ФЛЮГЕР»
Бәрі керемет! Бірақ кемшілігі бар. FGO 1-де оң көтеру күші пайда болу үшін серво рульдік доңғалақ 3-те теріс көтеру күші әсер етуі керек. Аналогия - ұшақтың қалыпты орналасуы. Яғни, теңгерімдеу үшін жоғалтулар бар, бұл жағдайда CSF балансы. Демек, бұл кемшілікті жоюдың жолы - «үйрек» схемасы. Серво руль дөңгелегін FGO алдына қоямыз, суретте көрсетілгендей. 3.
FGO келесідей жұмыс істейді (6). Аэродинамикалық күштердің FGO 1 және серво руль дөңгелегі 4 әрекетінің нәтижесінде FGO 1 қарсы ағынның бағытына белгілі бір шабуыл бұрышында өздігінен орнатылады. FGO 1 және серво руль 4 шабуыл бұрыштары бірдей таңбаға ие, сондықтан бұл беттердің көтеру күштері бірдей бағытта болады. Яғни серво рульінің 4 аэродинамикалық күші азаймайды, бірақ ФГО 1 көтеру күшін арттырады. Ұшақтың шабуыл бұрышын жоғарылату үшін ұшқыш итеру күшін 6 алға жылжытады, соның нәтижесінде серво топсадағы руль 4 5 сағат тілімен айналады және серво рульдің 4 шабуыл бұрышы артады. Бұл FGO 1 шабуыл бұрышының ұлғаюына, яғни оның көтеру күшінің жоғарылауына әкеледі.
Қадамды басқарудан басқа, 7 итеру арқылы жүзеге асырылатын байланыс FGO туындысының нөлден қажетті мәніне дейін ұлғаюын қамтамасыз етеді.
Ұшақ көтерілу бағытына еніп, оның шабуыл бұрышы ұлғайды деп есептейік. Бұл жағдайда 2 арқалық сағат тіліне қарсы айналады және 9 және 8 топсалары 7 тартқыш болмаған кезде бір-біріне жақындауға тура келеді. Штанга 7 жақындауға жол бермейді және серво рульді 4 сағат тілімен бұрады және осылайша оның шабуыл бұрышын арттырады.
Осылайша, келе жатқан ағынның бағыты өзгерген кезде серво рульдік доңғалақтың 4 шабуыл бұрышы өзгереді, ал FGO 1 ағынға қатысты басқа бұрышқа өздігінен орнатылады және басқа көтеру күшін жасайды. Бұл жағдайда бұл туындының мәні топсалар 8 және 3 арасындағы қашықтыққа, сондай-ақ 9 және 5 топсалар арасындағы қашықтыққа байланысты.
Ұсынылған FGO «үйрек» тізбегінің электр сымы үлгісінде сыналған, ал оның тұрақты GO-мен салыстырғанда туындысы екі есе азайған. FGO жүктемесі қанаттың 68% құрады. Сынақтың мақсаты бірдей жүктемелерді алу емес, қанатпен салыстырғанда FGO-ның дәлірек аз жүктемесін алу болды, өйткені егер сіз оны алсаңыз, тең дәрежелерді алу қиын болмайды. Бекітілген GO бар «үйректерде» эмпеннаждың жүктелуі әдетте қанаттың жүктелуінен 20 - 30% жоғары болады.
«Идеал ұшақ»
Егер екі санның қосындысы тұрақты шама болса, онда бұл сандар тең болса, олардың квадраттарының қосындысы ең кіші болады. Көтеру бетінің индуктивті кедергісі оның көтеру коэффициентінің квадратына пропорционал болғандықтан, әуе кемесі кедергісінің ең төменгі шегі круиздік ұшу кезінде екі көтеру бетінің де осы коэффициенттері бір-біріне тең болған жағдайда болады. Мұндай ұшақты «идеалды» деп санау керек. «Краснов-үйрек» және «Краснов-флюгер» өнертабыстары автоматты жүйелер арқылы тұрақтылықты жасанды түрде сақтауды қолданбай-ақ «идеалды ұшақ» тұжырымдамасын жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
«Идеалды ұшақты» қалыпты дизайндағы заманауи ұшақпен салыстыру бір мезгілде жанармайды 33% үнемдей отырып, коммерциялық жүктемеде 23% өсім алуға болатынын көрсетеді.
FGO сыни деңгейге жақын шабуыл бұрыштарында максималды көтеруді жасайды және бұл режим ұшудың қону кезеңіне тән. Бұл жағдайда жүк көтергіш беттің айналасындағы ауа бөлшектерінің ағыны қалыпты және стенд арасындағы шекараға жақын болады. GO бетінен ағынның бұзылуы ондағы көтерілудің күрт жоғалуымен және соның салдарынан ұшақтың мұрны «қадам» деп аталатын қарқынды төмендеуімен бірге жүреді. Ле-Буржедегі Ту-144 апаты, ол дәл сүңгуірден кейін сүңгуірден шыққан кезде құлаған «Пек» оқиғасы. Ұсынылған CSF пайдалану бұл мәселені оңай шешуге мүмкіндік береді. Мұны істеу үшін FGO-ға қатысты серво рульдің айналу бұрышын шектеу қажет. Бұл жағдайда FGO шабуылының нақты бұрышы шектеледі және ешқашан критикалық бұрышқа тең болмайды.
«Ауа райы тұрақтандырғышы»
![сурет]()
FGO-ны қалыпты схемада пайдалану мәселесі қызығушылық тудырады. Егер сіз төмендетпесеңіз, керісінше, FGO айналу бұрышын серво руль дөңгелегімен салыстырғанда, суретте көрсетілгендей арттырыңыз. 4, онда ФГО туындысы бекітілген тұрақтандырғышпен (7) салыстырғанда әлдеқайда жоғары болады.
Бұл ұшақтың фокусы мен масса центрінің айтарлықтай артқа жылжуына мүмкіндік береді. Нәтижесінде FGO тұрақтандырғышының круиздік жүктемесі теріс емес, оң болады. Сонымен қатар, егер ұшақтың масса орталығы клапанның иілу бұрышы бойымен фокустан тыс жылжыса (клапанның ауытқуына байланысты көтерудегі өсудің қолданылу нүктесі), онда қауырсынның тұрақтандырғышы қону конфигурациясында оң көтеру күшін жасайды. .
Бірақ мұның бәрі біз тежеу әсерін және алдыңғы мойынтірек бетінен артқы жағына ағынның қиғаштығын есепке алмасақ, дұрыс болуы мүмкін. «Үйрек» жағдайында бұл әсердің рөлі әлдеқайда аз екені анық. Екінші жағынан, егер тұрақтандырғыш әскери жауынгерлерді «тасымалдаса», онда неге ол азаматтық ұшақтарда «тасымалдауды» тоқтатады?
«Краснов-план» немесе «жалған үйрек»
Тұрақсыздандырғыштың топсалы монтажы түбегейлі болмаса да, ұшақтың дизайнын әлі де қиындатады. Тұрақсыздандырғыш туындысын азайтуға әлдеқайда арзан жолмен қол жеткізуге болады екен.
![сурет]()
Суретте. 4-суретте фюзеляжға қатты қосылған ұсынылған ұшақтың 1 тұрақсыздандырғышы көрсетілген (сызбада көрсетілмеген). Ол рульдік доңғалақ 2 түріндегі көтеру күшін өзгерту құралымен жабдықталған, ол топса 3 көмегімен кронштейнге 4 орнатылады, тұрақсыздандырғышқа 1 қатты қосылған. Сол кронштейнде 4 топса арқылы 5, өзекше 6 бар, оның артқы ұшында серво руль 7 қатты бекітілген. Штанганың 6 алдыңғы жағында, топсаның 5 жанында рычаг 8 қатты бекітілген, оның жоғарғы ұшы штангаға 9 топса 10 арқылы қосылған. Штанганың 10 артқы ұшында оны элеватордың 11 қайшысының 12 рычагына 13 қосатын топса 2 бар. Бұл жағдайда қайшы 13 топсаның 14 көмегімен руль дөңгелегінің 2 артқы бөлігіне орнатылады. 15 ілінісу қадамды басқару үшін ұшқыштың басқаруымен 10 тарту ұзындығын өзгертеді.
Ұсынылған тұрақсыздандырғыш келесідей жұмыс істейді. Әуе кемесінің шабуыл бұрышы кездейсоқ жоғарыласа, мысалы, ол жоғары көтерілген кезде, серво руль 7 жоғары қарай ауытқиды, бұл итеру күші 10 солға жылжуын тудырады, яғни. алға және триммердің 13 төмен қарай иілуіне әкеледі, нәтижесінде лифт 2 жоғары қарай ауытқиды. Руль дөңгелегі 2, серво руль дөңгелегі 7 және қайшы 13 сипатталған жағдайдағы орны сызбада үзік сызықтармен көрсетілген.
Нәтижесінде тұрақсыздандырғыштың 1 көтеру күшінің шабуыл бұрышының ұлғаюына байланысты ұлғаюы белгілі бір дәрежеде элеватордың 2 жоғары қарай ауытқуымен өтеледі. Бұл нивелирлеу дәрежесі серво руль дөңгелегі 7 және рульдік доңғалақ 2 иілу бұрыштарының қатынасына байланысты. Және бұл қатынас рычагтардың ұзындығымен белгіленеді 8 және 12. Шабуыл бұрышы азайған кезде лифт 2 төмен қарай ауытқиды, ал тұрақсыздандырғыштың 1 көтеру күші артып, шабуыл бұрышының төмендеуін теңестіреді.
Осылайша, классикалық «үйрекпен» салыстырғанда тұрақсыздандырғыш туындысының төмендеуіне қол жеткізіледі.
Серво руль дөңгелегі 7 және қайшы 13 бір-бірімен кинематикалық байланысқандықтан, олар бір-бірін теңестіреді. Егер бұл теңдестіру жеткіліксіз болса, онда дизайнға теңгерімдеуші салмақты қосу қажет, ол не серво рульдік доңғалақтың 7 ішіне, не топсаның 6 алдындағы өзекшенің 5 ұзартқышына орналастырылуы керек. Лифт 2 міндетті түрде те теңестіріледі.
Мойынтірек бетінің шабуыл бұрышына қатысты туындысы қақпақшаның иілу бұрышына қатысты туындыдан шамамен екі есе үлкен болғандықтан, руль 2 иілу бұрышы бұрыштан екі есе үлкен болғанда. серво рульінің 7 ауытқуы бойынша тұрақсыздандырғыш туындысының нөлге жақын мәніне қол жеткізуге болады.
Серво руль 7 руль 13 биіктігінің 2 триммерінің ауданына тең. Яғни, ұшақ конструкциясына енгізілген толықтырулар көлемі жағынан өте кішкентай және оны елеусіз қиындатады.
Осылайша, тек дәстүрлі ұшақ өндірісінің технологияларын қолдана отырып, «қанды канард» сияқты нәтижелерге қол жеткізуге болады. Сондықтан мұндай тұрақсыздандырғышы бар ұшақты «жалған ұшқыр үйрек» деп атауға болады. Бұл өнертабысқа «Краснов-план» (8) деген атпен патент алынды.
«Турбуленттілікке мән бермейтін ұшақ»
Алдыңғы және артқы көтеру беттерінің жалпы туындысы нөлге тең болатын ұшақты жобалау өте орынды.
Мұндай ұшақ ауа массаларының тік ағындарын толығымен елемейді және оның жолаушылары атмосферадағы қарқынды турбуленттілік жағдайында да «шақыруды» сезінбейді. Ауа массаларының тік ағындары ұшақтың шамадан тыс жүктелуіне әкелмейтіндіктен, оның құрылымының салмағына оң әсер ететін операциялық жүктемені айтарлықтай төмендетеді деп санауға болады. Ұшу кезінде әуе кемесі шамадан тыс жүктемелерге ұшырамайтындықтан, оның корпусы шаршау тозуына ұшырамайды.
Мұндай ұшақтың қанатының туындысын азайту «жалған канардтағы» тұрақсыздандырғыш сияқты қол жеткізіледі. Бірақ серво лифттерде емес, қанаттардың флоперондарында әрекет етеді. Флаперон - элерон және клапан сияқты қызмет ететін қанаттың бөлігі. Бұл жағдайда қанаттың шабуыл бұрышының кездейсоқ өзгеруі нәтижесінде оның көтеру күші шабуыл бұрышы бойымен фокуста артады. Ал фперонның серво рульмен иілу нәтижесінде қанат көтеру күшінің теріс өсімі фперонның иілу бұрышы бойымен фокуста пайда болады. Және бұл ошақтар арасындағы қашықтық қанаттың орташа аэродинамикалық хордасының төрттен біріне тең дерлік. Осы көп бағытты күштер жұбының әрекеті нәтижесінде тұрақсыздандырғыш моментімен өтелуі тиіс тұрақсыздандырғыш момент қалыптасады. Бұл жағдайда тұрақсыздандырғыштың шағын теріс туындысы болуы керек, ал қанат туындысының мәні нөлден сәл артық болуы керек. Мұндай ұшақ үшін РФ патенті № 2710955 алынды.
Ұсынылған өнертабыстар жиынтығы дыбыстан тыс авиацияның экономикалық тиімділігін үштен бір немесе одан да көпке арттыру үшін пайдаланылмаған соңғы ақпараттық аэродинамикалық ресурс болып табылады.
Юрий Краснов
Әдебиет
- Д.Соболев. «Ұшқан қанаттың» ғасырлық тарихы, Мәскеу, Русавия, 1988, 100-бет.
- Краснов Ю. РФ патенті № 2000251.
- Юрконенко А. Баламалы «үйрек». Технология – жастар 2009-08 ж. Бет 6-11
- В.Лапин. Ауа-райы қашан ұшады? Жалпы авиация. 2011. № 8. Бет 38-41.
- Краснов Ю. РФ патенті № 2609644.
- Краснов Ю. РФ патенті № 2651959.
- Краснов Ю. РФ патенті № 2609620.
- Краснов Ю. РФ патенті № 2666094.
Ақпарат көзі: www.habr.com