एरोडायनामिकली विस्थापित केन्द्रको साथ हवाइजहाज

पछिल्लो शताब्दीको तीस दशकको अन्त्यमा, स्लेटका आविष्कारक, गुस्ताभ लाचम्यानले पखेटाको अगाडि राखिएको फ्रि-फ्लोटिंग पखेटाले पुच्छरविहीनलाई सुसज्जित गर्ने प्रस्ताव गरे। यो पखेटा एक सर्वो-रडर संग सुसज्जित थियो, जसको मद्दतले यसको लिफ्टिंग बल विनियमित थियो। यसले अतिरिक्त पखेटा डाइभिङ क्षणको लागि क्षतिपूर्ति गर्न सेवा गर्‍यो जुन फ्ल्याप रिलिज हुँदा हुन्छ। Lachmann Handley-Page कम्पनी को एक कर्मचारी भएकोले, यो यो प्राविधिक समाधान को लागी पेटेंट को मालिक थियो र यो ब्रान्ड अन्तर्गत विचार प्राविधिक साहित्य मा उल्लेख छ। तर यो विचारको व्यवहारिक कार्यान्वयन हुन सकेको छैन ! कारण के हो?

घाटा सन्तुलन

हवाईजहाजको पखेटा, जसले लिफ्ट सिर्जना गर्दछ, सँगसँगै हुन्छ, कसैले भन्न सक्छ, डाइभिङ क्षणको रूपमा नकारात्मक उप-उत्पादन जसले हवाईजहाजलाई डाइभमा राख्छ। विमानलाई डाइभिङबाट रोक्नको लागि, यसको पुच्छरमा एउटा सानो पखेटा छ - एक स्टेबलाइजर, जसले यो डाइभलाई रोक्छ, तलतिर, अर्थात्, नकारात्मक, उठाउने बल सिर्जना गर्दछ। विमानको यो एरोडायनामिक कन्फिगरेसनलाई "सामान्य" भनिन्छ। किनभने स्टेबलाइजरको लिफ्ट नकारात्मक छ, यसले विमानको गुरुत्वाकर्षणमा थप्छ, र पखेटामा गुरुत्वाकर्षण भन्दा ठूलो लिफ्ट हुनुपर्छ।

यी बलहरू बीचको भिन्नतालाई सन्तुलन घाटा भनिन्छ, जुन २०% सम्म पुग्न सक्छ।
तर राइट ब्रदर्सको पहिलो उडान विमानमा त्यस्तो घाटा थिएन, किनभने सानो पखेटा - एक अस्थिरता जसले डाइभलाई रोक्छ - पखेटा पछाडि होइन, तर यसको अगाडि राखिएको थियो। विमानको यो एरोडायनामिक डिजाइनलाई "क्यानार्ड" भनिन्छ। र विमानलाई डाइभिङबाट रोक्नको लागि, अस्थिरताकर्ताले माथिल्लो, सकारात्मक, लिफ्टिंग बल सिर्जना गर्नुपर्छ। यसलाई पखेटाको लिफ्टमा थपिएको छ, र यो योग विमानको गुरुत्वाकर्षण बराबर छ। नतिजाको रूपमा, पखेटाले एक लिफ्ट बल उत्पादन गर्नुपर्छ जुन गुरुत्वाकर्षण बल भन्दा कम छ। र सन्तुलनको लागि कुनै हानि छैन!

स्टेबिलाइजर र डिस्टेबिलाइजरलाई एउटै शब्दमा जोडिएको छ - तेर्सो टेल वा GO।
यद्यपि, पछिल्लो शताब्दीको तीस दशकको प्रारम्भमा टेकअफ र ल्यान्डिङ विङको यान्त्रिकीकरणको व्यापक विकासको साथ, "बतख" ले यो फाइदा गुमायो। यान्त्रिकीकरणको मुख्य तत्व फ्ल्याप हो - पखेटाको पछाडिको भाग जुन तलतिर घुमाइएको छ। यसले पखेटाको लिफ्टिङ बललाई लगभग दोब्बर बनाउँछ, जसको कारणले अवतरण र टेकअफको समयमा गति घटाउन सम्भव छ, जसले गर्दा चेसिसको वजनमा बचत हुन्छ। तर फ्ल्याप रिलिज हुँदा डाइभ पलको रूपमा उप-उत्पादन यति हदसम्म बढ्छ कि अस्थिरताले यसको सामना गर्न सक्दैन, तर स्टेबलाइजरले सामना गर्न सक्दैन। ब्रेकिङ निर्माण होइन, यस अवस्थामा एक सकारात्मक शक्ति।

पखेटा लिफ्ट सिर्जना गर्न को लागी, यो आउँदै गरेको हावा प्रवाह को दिशा को एक कोण मा उन्मुख हुनुपर्छ। यो कोणलाई आक्रमण कोण भनिन्छ र यो बढ्दै जाँदा, लिफ्ट बल पनि बढ्छ, तर अनिश्चित रूपमा होइन, तर एक महत्वपूर्ण कोणसम्म, जुन 15 देखि 25 डिग्रीको दायरामा हुन्छ। त्यसकारण, कुल वायुगतिकीय बल कडा रूपमा माथितिर निर्देशित गरिएको छैन, तर विमानको पुच्छर तिर झुकाव छ। र यसलाई कडाईका साथ माथितिर निर्देशित कम्पोनेन्टमा विघटन गर्न सकिन्छ - लिफ्ट बल, र पछाडि निर्देशित - एरोडायनामिक ड्र्याग फोर्स। लिफ्ट र ड्र्याग फोर्सको अनुपातलाई विमानको एरोडायनामिक गुणस्तरको न्याय गर्न प्रयोग गरिन्छ, जुन 7 देखि 25 सम्म हुन सक्छ।

सामान्य योजनाको पक्षमा काम गर्ने घटना भनेको पखेटा पछाडिको हावाको प्रवाहको बेभल हो, जुन प्रवाहको दिशाको तलको विचलनमा हुन्छ, पखेटाको लिफ्ट जति ठूलो हुन्छ। त्यसकारण, जब फ्ल्याप विचलित हुन्छ, वायुगतिकीका कारण, स्टेबलाइजरको आक्रमणको वास्तविक नकारात्मक कोण स्वतः बढ्छ र फलस्वरूप, यसको नकारात्मक लिफ्ट बल।

थप रूपमा, विमानको उडानको अनुदैर्ध्य स्थिरता सुनिश्चित गर्ने यस्तो परिस्थितिले पनि "क्यानार्ड" को तुलनामा "सामान्य" योजनाको पक्षमा काम गर्दछ। वायु जनसङ्ख्याको ठाडो आन्दोलनको परिणाम स्वरूप विमानको आक्रमणको कोण परिवर्तन हुन सक्छ। विमानहरू यस घटनालाई ध्यानमा राखेर डिजाइन गरिएका छन् र अवरोधहरू सामना गर्न प्रयास गर्छन्। विमानको प्रत्येक सतहमा एरोडायनामिक फोकस हुन्छ - आक्रमणको कोण परिवर्तन हुँदा लिफ्टमा वृद्धिको अनुप्रयोगको बिन्दु। यदि हामीले पङ्क्ति र GO वृद्धिको परिणामलाई विचार गर्छौं भने, विमानमा पनि फोकस छ। यदि विमानको फोकस द्रव्यमानको केन्द्रको पछाडि छ भने, आक्रमणको कोणमा अनियमित वृद्धिको साथ, लिफ्टमा भएको वृद्धिले विमानलाई झुकाउँछ ताकि आक्रमणको कोण घट्छ। र विमान आफ्नो अघिल्लो उडान मोडमा फर्कन्छ। यस अवस्थामा, "सामान्य" कन्फिगरेसनमा, पखेटाले एक अस्थिर क्षण (आक्रमणको कोण बढाउन) सिर्जना गर्दछ, र स्टेबलाइजरले स्थिर क्षण सिर्जना गर्दछ (आक्रमणको कोण घटाउन), र पछिल्लो लगभग 10% द्वारा प्रबल हुन्छ। । क्यानार्डमा, अस्थिरताको क्षण अस्थिरताकर्ताद्वारा सिर्जना गरिएको छ, र स्थिर क्षण, जुन लगभग 10% ठूलो छ, पखेटाद्वारा सिर्जना गरिएको छ। त्यसकारण, तेर्सो पुच्छरको क्षेत्र र काँधमा भएको वृद्धिले सामान्य डिजाइनमा स्थिरता बढाउँछ र "क्यानार्ड" मा यसको कमी हुन्छ। सबै क्षणहरू काम गर्छन् र विमानको द्रव्यमानको केन्द्रको सापेक्ष गणना गरिन्छ (चित्र 1 हेर्नुहोस्)।

![छवि]()

यदि विमानको फोकस द्रव्यमानको केन्द्रभन्दा अगाडि छ भने, आक्रमणको कोणमा अनियमित सानो वृद्धिसँगै यो अझ बढ्छ र विमान स्थिर रूपमा अस्थिर हुनेछ। फोकस र मासको केन्द्रको यो सापेक्ष स्थिति आधुनिक लडाकुहरूमा स्टेबलाइजर लोड गर्न प्रयोग गरिन्छ र नकारात्मक होइन, तर सकारात्मक लिफ्ट प्राप्त गर्दछ। र विमानको उडान एरोडायनामिक्स द्वारा होइन, तर चार-गुणा डुप्लिकेट स्वचालित कृत्रिम स्थिरता प्रणाली द्वारा सुनिश्चित गरिएको छ, जसले विमान आक्रमणको आवश्यक कोणबाट टाढा जाँदा "स्टियर" गर्दछ। जब स्वचालन बन्द हुन्छ, विमानले पहिले पुच्छर घुमाउन थाल्छ, यो "पुगाचेभको कोब्रा" फिगरमा आधारित छ, जसमा पाइलटले जानाजानी स्वचालन बन्द गर्दछ र, आवश्यक पुच्छर घुमाउने कोण पुगेपछि, फायर गर्दछ। पछाडिको गोलार्धमा रकेट, र त्यसपछि स्वचालन फेरि खोल्छ।
निम्नमा, हामी केवल स्थिर रूपमा स्थिर विमानहरू विचार गर्छौं, किनकि त्यस्ता विमानहरू मात्र नागरिक उड्डयनमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

विमानको फोकस र मासको केन्द्रको सापेक्षिक स्थितिले "केन्द्रीकरण" को अवधारणालाई चित्रण गर्दछ।
ढाँचालाई ध्यान नदिई फोकस द्रव्यमानको केन्द्रको पछाडि रहेको हुनाले, तिनीहरू बीचको दूरी, जसलाई स्थिरता मार्जिन भनिन्छ, सामान्य ढाँचामा GO आर्म बढाउँछ र "canard" मा घटाउँछ।

क्यानार्डमा पखेटा हतियारहरूको अनुपात यस्तो छ कि विमानलाई आक्रमणको उच्च कोणहरूमा ल्याउँदा लिफ्टहरूको अधिकतम विचलनमा अस्थिरताको लिफ्टिङ बल पूर्ण रूपमा प्रयोग गरिन्छ। र फ्ल्यापहरू रिलिज हुँदा यो छुटेको छ। तसर्थ, प्रसिद्ध अमेरिकी डिजाइनर Rutan को सबै "बतख" को कुनै मेकानाइजेशन छैन। उनको भ्वाएजर विमान सन् १९८६ मा अवतरण र इन्धन भरीविना नै विश्वभर उड्ने विश्वको पहिलो विमान थियो।

एक अपवाद बीचक्राफ्ट स्टारशिप हो, तर त्यहाँ, फ्ल्यापहरू प्रयोग गर्ने उद्देश्यको लागि, चर अस्थिर ज्यामितिको साथ एक धेरै जटिल डिजाइन प्रयोग गरिएको थियो, जुन क्रमिक रूपमा पुन: उत्पादन गर्न सकिने अवस्थामा ल्याउन सकिएन, जसको कारणले परियोजना बन्द भयो।
पखेटा हातले धेरै हदसम्म अस्थिरताको लिफ्ट बल कति बढ्छ भन्ने कुरामा निर्भर गर्दछ जब यसको आक्रमणको कोण एक डिग्रीले बढ्छ; यस प्यारामिटरलाई लिफ्ट गुणांकको आक्रमणको कोण वा केवल अस्थिरताको व्युत्पन्नको सन्दर्भमा व्युत्पन्न भनिन्छ। र, यो व्युत्पन्न जति सानो हुन्छ, पखेटाको नजिक विमानको पिण्डको केन्द्र राख्न सकिन्छ, त्यसैले पखेटा हात उति सानो हुनेछ। यस व्युत्पन्नलाई कम गर्नको लागि, लेखकले 1992 मा द्विप्लेन योजना (2) अनुसार अस्थिरता लागू गर्ने प्रस्ताव गरे। यसले पखेटा काँधलाई यति धेरै कम गर्न सम्भव बनाउँछ कि यसले फ्ल्याप प्रयोग गर्न बाधा हटाउँछ। यद्यपि, biplane को कारण GO को प्रतिरोध मा वृद्धि को रूप मा एक साइड इफेक्ट हुन्छ। थप रूपमा, विमानको डिजाइनमा एक जटिलता छ, किनकि यो वास्तवमा दुई GOs निर्माण गर्न आवश्यक छ, एक होइन।

सहकर्मीहरूले औंल्याए कि "बाइप्लेन डिस्टेबिलाइजर" सुविधा राइट ब्रदर्सको विमानमा अवस्थित थियो, तर आविष्कारहरूमा नयाँ सुविधा मात्र पेटेन्ट गरिएको थिएन, तर सुविधाहरूको नयाँ सेट पनि। राइटहरूसँग "फ्ल्याप" सुविधा थिएन। थप रूपमा, यदि नयाँ आविष्कारको विशेषताहरूको सेट थाहा छ भने, त्यसपछि यो आविष्कार पहिचान गर्नको लागि, कम्तिमा एउटा सुविधा नयाँ उद्देश्यका लागि प्रयोग गर्नुपर्छ। राइटहरूले ढाँचाको तौल घटाउन बिप्लेन प्रयोग गरे, र वर्णन गरिएको आविष्कारमा - व्युत्पन्न घटाउन।

"वेदरवेन डक"

लगभग दुई दशक पहिले, हामीले लेखको सुरुमा उल्लेख गरिएको "भेन डक" को विचार सम्झ्यौं।

यसले एक अस्थिरताको रूपमा मौसम वेन होरिजोन्टल टेल (FGO) प्रयोग गर्दछ, जसमा अस्थिरता आफैं समावेश हुन्छ, जो फ्युसेलेजमा सीधा अक्षमा राखिएको हुन्छ, र सर्वो रडरको अस्थिरतासँग जोडिएको हुन्छ। सामान्य डिजाइनको एक प्रकारको हवाइजहाज, जहाँ हवाइजहाजको पखेटा FGO डिस्टेबिलाइजर हुन्छ, र हवाइजहाजको स्टेबिलाइजर FGO सर्वो हो। र यो हवाइजहाज उड्दैन, तर एक अक्षमा राखिएको छ, र यो आफैं आउँदै गरेको प्रवाह सापेक्ष उन्मुख छ। सर्वो स्टीयरिङको आक्रमणको नकारात्मक कोण परिवर्तन गरेर, हामी प्रवाहको सापेक्ष अस्थिरताको आक्रमणको कोण परिवर्तन गर्छौं र फलस्वरूप, पिच नियन्त्रणको समयमा FGO को लिफ्टिङ बल।

जब सर्वो स्टीयरिङ ह्वीलको स्थिति अस्थिरताको सापेक्ष अपरिवर्तित रहन्छ, FGO ले ठाडो हावाको गस्टलाई प्रतिक्रिया गर्दैन, अर्थात्। विमानको आक्रमण कोणमा परिवर्तन गर्न। त्यसैले यसको व्युत्पन्न शून्य छ। हाम्रो अघिल्लो छलफलको आधारमा, यो एक आदर्श विकल्प हो।

ए. युरकोनेन्को (3) द्वारा डिजाइन गरिएको "भेन क्यानार्ड" डिजाइनको पहिलो विमानको परीक्षण गर्दा प्रभावकारी रूपमा लोड गरिएको एफजीओको साथ, दुई दर्जन भन्दा बढी सफल दृष्टिकोणहरू प्रदर्शन गरियो। एकै समयमा, विमान अस्थिरताको स्पष्ट संकेतहरू पत्ता लगाइयो (4)।

"सुपर लचिलोपन"

विरोधाभास जस्तो लाग्न सक्छ, "भेन डक" को अस्थिरता यसको "सुपर स्थिरता" को परिणाम हो। एक निश्चित GO को साथ क्लासिक क्यानार्डको स्थिरीकरण पल पखेटाको स्थिरीकरण क्षण र GO का प्रतिरोध गर्ने अस्थिर क्षणबाट बनाइएको छ। मौसमी बतखमा, FGO ले स्थिरीकरण क्षणको गठनमा भाग लिँदैन, र यो पखेटाको स्थिरता क्षणबाट मात्र गठन हुन्छ। यसरी, "भेन डक" को स्थिर क्षण क्लासिक एक भन्दा लगभग दस गुणा ठूलो छ। यदि आक्रमणको कोण संयोगवश बढ्छ भने, विमान, पखेटाको अत्यधिक स्थिर क्षणको प्रभावमा, यसको अघिल्लो मोडमा फर्किँदैन, तर यसलाई "ओभरशूट" गर्दछ। "ओभरशूट" पछि, विमानले अघिल्लो मोडको तुलनामा आक्रमणको कम कोण प्राप्त गर्दछ, त्यसैले फरक चिन्हको स्थिर क्षण उत्पन्न हुन्छ, अत्यधिक पनि, र यसरी आत्म-दोलन उत्पन्न हुन्छ, जुन पायलटले निभाउन सक्षम हुँदैन।

स्थिरताको लागि सर्तहरू मध्ये एक वायुमण्डलीय अशांतिको परिणामहरूलाई बेअसर गर्न विमानको क्षमता हो। तसर्थ, गडबडीको अभावमा, अस्थिर विमानको सन्तोषजनक उडान सम्भव छ। यसले YuAN-1 विमानको सफल दृष्टिकोणहरू बताउँछ। मेरो टाढाको युवावस्थामा, लेखकसँग एउटा केस थियो जब एक नयाँ ग्लाइडर मोडेलले कम्तिमा 45 मिनेटको लागि शान्त अवस्थामा साँझ उडान गर्यो, धेरै सन्तोषजनक उडानहरू प्रदर्शन गर्‍यो र महत्त्वपूर्ण अस्थिरता देखायो - हावामा पहिलो उडानमा डाइभिंगको साथ वैकल्पिक पिचिंग। मौसम। जबसम्म मौसम शान्त थियो र त्यहाँ कुनै अवरोध थिएन, ग्लाइडरले सन्तोषजनक उडान प्रदर्शन गर्यो, तर यसको समायोजन अस्थिर थियो। यो अस्थिरता प्रदर्शन गर्ने कुनै कारण थिएन।

वर्णन गरिएको CSF, सिद्धान्तमा, "स्यूडो-बतख" मा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यस्तो विमान अनिवार्य रूपमा "टेलेस" डिजाइन र उपयुक्त पङ्क्तिबद्ध छ। र उसको FGO केवल पखेटाको अतिरिक्त डाइभिङ क्षणको लागि क्षतिपूर्ति गर्न प्रयोग गरिन्छ जुन मेकानाइजेसन जारी हुँदा हुन्छ। क्रूजिङ कन्फिगरेसनमा FGO मा कुनै लोड छैन। तसर्थ, FGO ले वास्तवमा मुख्य परिचालन उडान मोडमा काम गर्दैन, र त्यसैले यस अवतारमा यसको प्रयोग अनुत्पादक छ।

"क्रास्नोभ-बतख"

CSF को व्युत्पन्नलाई शून्यबाट स्वीकार्य स्तरमा बढाएर "अति स्थिरता" हटाउन सकिन्छ। यो लक्ष्य FGO को रोटेशन कोण विमान को आक्रमण को कोण मा परिवर्तन को कारणले गर्दा सर्वो रडर को रोटेशन को कोण भन्दा धेरै कम छ भन्ने तथ्य को कारण हासिल गरिएको छ (5)। यस उद्देश्यको लागि, चित्रमा देखाइएको एक धेरै सरल संयन्त्र प्रयोग गरिन्छ। 2. FGO 1 र सर्वो स्टीयरिङ ह्वील 3 अक्ष OO1 मा अडिएको छ। रड 4 र 6, 5,7, 9,10 मार्फत, FGO 1 र सर्वो स्टेयरिङ ह्वील 3 लाई रकर 8 सँग जडान गर्नुहोस्। क्लच 12 ले पिच नियन्त्रणको उद्देश्यका लागि पाइलटद्वारा रड 6 को लम्बाइ परिवर्तन गर्न कार्य गर्दछ। FGO 1 को रोटेशन विमानको सापेक्ष सर्वो स्टीयरिंग व्हील 3 को विक्षेपण को सम्पूर्ण कोण मार्फत गरिन्छ जब आगामी प्रवाहको दिशा परिवर्तन हुन्छ, तर केवल यसको समानुपातिक भाग मार्फत। यदि अनुपात आधा बराबर छ भने, माथिल्लो प्रवाहको कार्य अन्तर्गत, विमानको आक्रमणको कोणमा 2 डिग्रीले वृद्धि हुन्छ, FGO को आक्रमणको वास्तविक कोण मात्र 1 डिग्रीले बढ्छ। तदनुसार, FGO को व्युत्पन्न निश्चित GO को तुलनामा दुई गुणा सानो हुनेछ। ड्यास गरिएका रेखाहरूले विमानको आक्रमणको कोण परिवर्तन गरेपछि FGO 1 र सर्वो रडर 3 को स्थिति संकेत गर्दछ। अनुपात परिवर्तन गर्दै, यसरी, व्युत्पन्नको मान निर्धारण गर्न अक्ष 5 र 7 को अक्ष OO1 मा उपयुक्त दूरीहरू छनौट गरेर सजिलै पूरा गर्न सकिन्छ।

![छवि]()

फेदरिङको कारणले GO को व्युत्पन्न घटाउनुले तपाईंलाई कुनै पनि सीमा भित्र फोकस राख्न अनुमति दिन्छ, र यसको पछाडि विमानको मासको केन्द्रमा। यो एरोडायनामिक मिसालाइनमेन्ट को अवधारणा हो। यसरी, स्थिर स्थिरता कायम राख्दै क्यानार्ड कन्फिगरेसनमा आधुनिक पखेटा यान्त्रिकीकरणको प्रयोगमा सबै प्रतिबन्धहरू हटाइएको छ।

"क्रास्नोभ-फ्लुगर"

सबै ठीक छ! तर त्यहाँ एक कमजोरी छ। FGO 1 मा सकारात्मक लिफ्ट बल आउनको लागि, नकारात्मक लिफ्ट बलले सर्वो स्टीयरिङ ह्वील 3 मा कार्य गर्नुपर्छ। एनालॉगी भनेको हवाईजहाजको सामान्य लेआउट हो। त्यो हो, सन्तुलनको लागि घाटाहरू छन्, यस अवस्थामा CSF को सन्तुलन। त्यसैले यो कमजोरी हटाउने तरिका "बतख" योजना हो। हामी FGO को अगाडि सर्वो स्टेयरिङ ह्विल राख्छौं, चित्रमा देखाइए अनुसार। ३.

FGO ले निम्नानुसार काम गर्दछ (6)। FGO 1 र सर्वो स्टीयरिङ ह्वील 4 मा एरोडायनामिक बलहरूको कार्यको परिणामको रूपमा, FGO 1 आगामी प्रवाहको दिशामा आक्रमणको निश्चित कोणमा सहज रूपमा स्थापित हुन्छ। FGO 1 र servo rudder 4 को आक्रमण को कोण एउटै चिन्ह छ, त्यसैले, यी सतहहरु को लिफ्टिंग फोर्स एउटै दिशा हुनेछ। अर्थात्, सर्वो रडर 4 को एरोडायनामिक बल घट्दैन, तर FGO 1 को लिफ्टिङ फोर्स बढाउँछ। विमानको आक्रमणको कोण बढाउन, पाइलटले थ्रस्ट 6 लाई अगाडि सार्छ, जसको परिणाम स्वरूप सर्वो काज ५ मा रहेको रुडर ४ घडीको दिशामा घुम्छ र सर्वो रुडर ४ को आक्रमणको कोण बढ्छ। यसले FGO 4 को आक्रमणको कोणमा वृद्धि हुन्छ, अर्थात् यसको लिफ्टिङ फोर्समा वृद्धि हुन्छ।
पिच नियन्त्रणको अतिरिक्त, थ्रस्ट 7 द्वारा गरिएको जडानले FGO को व्युत्पन्नको आवश्यक मूल्यमा शून्यबाट वृद्धि सुनिश्चित गर्दछ।

मानौं कि विमान अपड्राफ्टमा प्रवेश गर्यो र यसको आक्रमणको कोण बढ्यो। यस अवस्थामा, बिम २ घडीको विपरीत दिशामा घुम्छ र कर्षण ७ को अनुपस्थितिमा 2 र 9 हिङ्ग्स, एकसाथ नजिक जानुपर्छ। रड 8 ले अप्रोचलाई रोक्छ र सर्वो स्टेयरिङ ह्वील ४ घडीको दिशामा घुमाउँछ र यसैले यसको आक्रमणको कोण बढाउँछ।

यसरी, जब आउँदै गरेको प्रवाहको दिशा परिवर्तन हुन्छ, सर्वो स्टीयरिङ ह्वील 4 को आक्रमणको कोण परिवर्तन हुन्छ, र FGO 1 सहज रूपमा प्रवाहको सापेक्ष फरक कोणमा सेट हुन्छ र फरक लिफ्टिङ बल सिर्जना गर्दछ। यस अवस्थामा, यो व्युत्पन्न को मूल्य टिका 8 र 3 बीचको दूरी, साथै 9 र 5 को बीचको दूरीमा निर्भर गर्दछ।

प्रस्तावित FGO लाई "डक" सर्किटको इलेक्ट्रिक कर्ड मोडेलमा परीक्षण गरिएको थियो, जबकि निश्चित GO को तुलनामा यसको व्युत्पन्न आधाले घटाइएको थियो। FGO मा भार पङ्क्तिको लागि 68% थियो। परीक्षणको लक्ष्य बराबर भार प्राप्त गर्नु थिएन, तर पङ्क्तिको तुलनामा FGO को कम भार प्राप्त गर्नु थियो, किनकि यदि तपाईंले यसलाई प्राप्त गर्नुभयो भने, बराबर प्राप्त गर्न गाह्रो हुनेछैन। निश्चित GO को साथ "बतख" मा, एम्पेनेजको लोडिङ सामान्यतया पखेटाको लोडिङ भन्दा 20 - 30% बढी हुन्छ।

"आदर्श हवाईजहाज"

यदि दुई संख्याको योगफल स्थिर मान हो भने, यदि यी संख्याहरू बराबर भएमा तिनीहरूको वर्गको योगफल सबैभन्दा सानो हुनेछ। लिफ्टिङ सतहको इन्डक्टिभ ड्र्याग यसको लिफ्ट गुणांकको वर्गसँग समानुपातिक भएको हुनाले, विमान तानेको न्यूनतम सीमा त्यस्तो अवस्थामा हुनेछ जब दुवै लिफ्टिङ सतहहरूको यी गुणांकहरू क्रूजिङ उडानको समयमा एकअर्कासँग बराबर हुन्छन्। यस्तो विमान "आदर्श" मानिनुपर्छ। "क्रास्नोभ-बतख" र "क्रास्नोभ-मौसम वेन" आविष्कारहरूले स्वचालित प्रणालीहरूद्वारा कृत्रिम रूपमा स्थिरता कायम नगरी "आदर्श विमान" को अवधारणालाई वास्तविकतामा महसुस गर्न सम्भव बनाउँदछ।

सामान्य डिजाइनको आधुनिक विमानसँग "आदर्श विमान" को तुलनाले देखाउँछ कि यसले इन्धनमा 33% बचत गर्दा व्यावसायिक लोडमा 23% लाभ प्राप्त गर्न सम्भव छ।

FGO ले क्रिटिकलको नजिक आक्रमणको कोणमा अधिकतम लिफ्ट सिर्जना गर्दछ, र यो मोड उडानको अवतरण चरणको लागि विशिष्ट छ। यस अवस्थामा, लोड-असर सतह वरिपरि वायु कणहरूको प्रवाह सामान्य र स्टाल बीचको सीमाको नजिक छ। GO को सतहबाट प्रवाहको अवरोध यसमा लिफ्टको तीव्र हानिको साथमा छ र परिणामस्वरूप, विमानको नाक, तथाकथित "पिच" को तीव्र रूपमा कम हुन्छ। "पेक" को एक सूचक केस ले बोर्जेटमा Tu-144 प्रकोप हो, जब यो डाइभ पछि ठ्याक्कै डाइभबाट बाहिर निस्कँदा पतन भयो। प्रस्तावित CSF को प्रयोगले यो समस्या सजिलै समाधान गर्न सम्भव बनाउँछ। यो गर्न को लागी, यो FGO को सापेक्ष सर्वो स्टीयरिंग को रोटेशन को कोण को सीमित गर्न को लागी आवश्यक छ। यस अवस्थामा, FGO को आक्रमणको वास्तविक कोण सीमित हुनेछ र कहिले पनि महत्वपूर्णको बराबर हुनेछैन।

"मौसम स्टेबिलाइजर"

![छवि]()

सामान्य योजनामा ​​FGO प्रयोग गर्ने प्रश्न चासोको छ। यदि तपाइँ घटाउनुहुन्न, तर यसको विपरित, FGO को घुमाउने कोण बढाउनुहोस् सर्भो स्टीयरिङ व्हीलको तुलनामा, चित्रमा देखाइएको छ। 4, तब FGO को व्युत्पन्न निश्चित स्टेबलाइजर (7) को तुलनामा धेरै उच्च हुनेछ।

यसले विमानको फोकस र मासको केन्द्रलाई उल्लेखनीय रूपमा पछाडि सार्न अनुमति दिन्छ। नतिजाको रूपमा, FGO स्टेबलाइजरको क्रूजिङ लोड नकारात्मक होइन, तर सकारात्मक हुन्छ। थप रूपमा, यदि विमानको द्रव्यमानको केन्द्र फ्ल्याप विक्षेपन कोण (फ्ल्याप विक्षेपनको कारण लिफ्टमा वृद्धिको आवेदनको बिन्दु) सँग फोकस भन्दा बाहिर सारिएको छ भने, फेदर स्ट्याबिलाइजरले अवतरण कन्फिगरेसनमा सकारात्मक लिफ्ट बल सिर्जना गर्दछ। ।

तर यो सबै सत्य हुन सक्छ जबसम्म हामीले ब्रेकिङको प्रभावलाई ध्यानमा राख्दैनौं र अगाडिको असर सतहबाट पछाडि बेभल प्रवाह गर्दछ। यो स्पष्ट छ कि "बतख" को मामला मा यो प्रभाव को भूमिका धेरै कम छ। अर्कोतर्फ, यदि स्टेबिलाइजरले सैन्य लडाकुहरूलाई "बहन" गर्छ भने, त्यसोभए यसले नागरिक विमानहरूमा "बोक्न" किन रोक्छ?

"क्रास्नोव-प्लान" वा "स्यूडो-वेन डक"

डिस्टेबिलाइजरको हिङ्ग्ड माउन्टिङ, यद्यपि मौलिक रूपमा होइन, अझै पनि विमानको डिजाइनलाई जटिल बनाउँछ। यो बाहिर जान्छ कि destabilizer व्युत्पन्न घटाउन धेरै सस्तो माध्यमबाट प्राप्त गर्न सकिन्छ।

![छवि]()

चित्रमा। चित्र 4 ले प्रस्तावित विमानको अस्थिरता 1 लाई फ्युसेलेजसँग जोडिएको देखाउँछ (चित्रमा देखाइएको छैन)। यो स्टीयरिङ ह्वील २ को रूपमा यसको लिफ्टिङ फोर्स परिवर्तन गर्ने माध्यमसँग सुसज्जित छ, जुन काज ३ को प्रयोग गरेर, कोष्ठक ४ मा माउन्ट गरिएको छ, दृढतापूर्वक अस्थिरता १ मा जोडिएको छ। उही कोष्ठक ४ मा, काज प्रयोग गरी 2, त्यहाँ एक रड 3 छ, जसको पछाडिको छेउमा एक सर्वो स्टेयरिङ ह्वील 4 कडा रूपमा जोडिएको छ रड 1 को अगाडिको छेउमा, काज 4 को छेउमा, एउटा लिभर 5 कडा रूपमा फिक्स गरिएको छ, जसको माथिल्लो छेउ छ। रड १० मा काज ९ को माध्यमबाट जोडिएको छ। रड १० को पछाडिको छेउमा लिफ्ट २ को ट्रिमर १३ को लिभर १२ मा जोड्ने एउटा काज ११ छ। यस अवस्थामा, ट्रिमर 6 स्टेयरिङ ह्वील 7 को पछाडिको भागमा हिङ्ग 6 प्रयोग गरेर माउन्ट गरिएको छ। क्लच 5 ले पिच नियन्त्रणको लागि पायलटको नियन्त्रण अन्तर्गत थ्रस्ट 8 को लम्बाइ परिवर्तन गर्दछ।

प्रस्तुत अस्थिरता निम्नानुसार काम गर्दछ। यदि विमानको आक्रमणको कोण संयोगवश बढ्छ, उदाहरणका लागि, जब यो एक अपड्राफ्टमा प्रवेश गर्छ, सर्वो स्टेयरिङ ह्वील 7 लाई माथितिर फर्काइन्छ, जसले थ्रस्ट 10 लाई बायाँ तिर शिफ्ट गर्दछ, अर्थात्। अगाडि बढ्छ र ट्रिमर 13 को विक्षेपनलाई तलतिर लैजान्छ, जसको परिणाम स्वरूप लिफ्ट 2 माथितिर फर्किन्छ। वर्णन गरिएको अवस्थामा स्टेयरिङ ह्वील 2, सर्वो स्टीयरिङ ह्वील 7 र ट्रिमर 13 को स्थिति ड्यास रेखाहरू द्वारा रेखाचित्रमा प्रतिनिधित्व गरिएको छ।

नतिजाको रूपमा, आक्रमणको कोणमा वृद्धिको कारणले अस्थिरता 1 को लिफ्टिङ बलमा वृद्धि लिफ्ट 2 को माथिल्लो विक्षेपन द्वारा केही हदसम्म अफसेट हुनेछ। यस लेभलिङको डिग्री सर्वो स्टीयरिङ ह्वील 7 र स्टीयरिंग ह्वील 2 को विक्षेपन को कोण को अनुपात मा निर्भर गर्दछ। र यो अनुपात लिभर 8 र 12 को लम्बाइ द्वारा सेट गरिएको छ। जब आक्रमण को कोण घट्छ, लिफ्ट 2 तल विचलित हुन्छ, र अस्थिरता 1 को लिफ्टिंग बल बढ्छ, आक्रमण को कोण को कमी को स्तर बाहिर।

यस तरिकाले, शास्त्रीय "बतख" को तुलनामा अस्थिरताको व्युत्पन्नमा कमी प्राप्त हुन्छ।

यस तथ्यको कारणले कि सर्वो स्टीयरिङ व्हील 7 र ट्रिमर 13 एकअर्कासँग गतिशील रूपमा जडान भएका छन्, तिनीहरू एकअर्कालाई सन्तुलनमा राख्छन्। यदि यो ब्यालेन्सिङ पर्याप्त छैन भने, डिजाइनमा ब्यालेन्सिङ वजन समावेश गर्न आवश्यक छ, जुन या त सर्वो स्टेयरिङ ह्वील 7 भित्र वा काज 6 को अगाडि रड 5 को विस्तारमा राखिएको हुनुपर्छ। लिफ्ट 2 हुनुपर्छ। सन्तुलित पनि हुन्छ ।

बेयरिङ सतहको आक्रमणको कोणको सन्दर्भमा व्युत्पन्न फ्ल्यापको विक्षेपण कोणको सन्दर्भमा डेरिभेटिभको तुलनामा लगभग दोब्बर ठूलो भएकोले, जब रडर 2 को विक्षेपण कोण कोण भन्दा दोब्बर उच्च हुन्छ। सर्वो रडर 7 को विक्षेपन को, यो शून्य को नजिक अस्थिर को व्युत्पन्न को एक मान प्राप्त गर्न सम्भव छ।

सर्वो रडर 7 रडर 13 उचाइको ट्रिमर 2 को क्षेत्रफल बराबर छ। त्यो हो, विमानको डिजाइनमा थपिएको आकार धेरै सानो छ र यसलाई नगण्य रूपमा जटिल बनाउँछ।

तसर्थ, केवल परम्परागत विमान उत्पादन प्रविधिहरू प्रयोग गरेर "भेन क्यानार्ड" जस्तै समान परिणामहरू प्राप्त गर्न सम्भव छ। त्यसकारण, यस्तो अस्थिरता भएको विमानलाई "स्यूडो-वेन डक" भनिन्छ। "Krasnov-योजना" (8) नामको साथ यो आविष्कारको लागि पेटेन्ट प्राप्त भएको थियो।

"एउटा विमान जसले अशान्तिलाई बेवास्ता गर्दछ"

यो एक विमान डिजाइन गर्न को लागी अत्यधिक सल्लाह दिइन्छ जसमा अगाडि र पछाडि लिफ्टिंग सतहहरु शून्य को बराबर छ।

यस्तो विमानले लगभग पूर्ण रूपमा वायु जनसमूहको ठाडो प्रवाहलाई बेवास्ता गर्नेछ, र यसका यात्रुहरूले वायुमण्डलमा तीव्र अशान्तिको साथ पनि "बकबक" महसुस गर्दैनन्। र, वायु जनसमूहको ठाडो प्रवाहले विमानको ओभरलोडको नेतृत्व गर्दैन, यो महत्त्वपूर्ण रूपमा कम परिचालन ओभरलोडमा गणना गर्न सकिन्छ, जसले यसको संरचनाको वजनमा सकारात्मक प्रभाव पार्छ। उडानको समयमा विमानले ओभरलोड अनुभव गर्दैन भन्ने तथ्यको कारणले गर्दा, यसको एयरफ्रेम थकान लगाउने विषय हुँदैन।

यस्तो विमानको पखेटाको व्युत्पन्न घटाउन "स्यूडो-वेन क्यानार्ड" मा अस्थिरताको लागि जस्तै प्राप्त हुन्छ। तर सर्वोले लिफ्टहरूमा काम गर्दैन, तर पखेटा फ्लेपरनहरूमा। Flaperon पखेटा को एक भाग हो जुन एक aileron र फ्ल्याप जस्तै कार्य गर्दछ। यस अवस्थामा, पखेटाको आक्रमणको कोणमा अनियमित परिवर्तनको परिणामको रूपमा, यसको लिफ्ट बल आक्रमणको कोणको साथ फोकसमा बढ्छ। र सर्वो रडर द्वारा फ्लेपरोनको विक्षेपनको परिणामको रूपमा पखेटा लिफ्ट बलमा नकारात्मक वृद्धि फ्ल्यापेरोनको विक्षेपण कोणको साथ फोकसमा हुन्छ। र यी foci बीचको दूरी पखेटाको औसत एरोडायनामिक तारको लगभग एक चौथाई बराबर छ। बहुदिशात्मक बलहरूको यो जोडीको कार्यको परिणामको रूपमा, एक अस्थिर क्षण बनाइन्छ, जुन अस्थिरताको क्षणले क्षतिपूर्ति गर्नुपर्छ। यस अवस्थामा, destabilizer एक सानो ऋणात्मक व्युत्पन्न हुनुपर्छ, र विंग व्युत्पन्न को मान शून्य भन्दा अलि बढी हुनुपर्छ। यस्तो विमानको लागि आरएफ प्याटेन्ट नम्बर २७१०९५५ प्राप्त भएको थियो।

प्रस्तुत आविष्कारहरूको सेटले प्रतिनिधित्व गर्दछ, सम्भवतः, सबसोनिक उड्डयनको आर्थिक दक्षता एक तिहाइ वा बढीले बढाउनको लागि अन्तिम अप्रयुक्त जानकारी एरोडायनामिक स्रोत।

युरी क्रासनोभ

साहित्य

1. D. सोबोलेभ। "उडान पंख" को शताब्दी इतिहास, मस्को, रुसाभिया, 1988, पृष्ठ 100।
2. यु क्रासनोभ। RF पेटेन्ट नम्बर 2000251।
3. ए युर्कोनेन्को। वैकल्पिक "बतख"। प्रविधि - युवा 2009-08। पृष्ठ ६-११
4. V. Lapin। मौसमविद कहिले उड्छ? सामान्य उड्डयन। 2011. नम्बर 8। पृष्ठ ३८-४१।
5. यु क्रासनोभ। RF पेटेन्ट नम्बर 2609644।
6. यु क्रासनोभ। RF पेटेन्ट नम्बर 2651959।
7. यु क्रासनोभ। RF पेटेन्ट नम्बर 2609620।
8. यु क्रासनोभ। RF पेटेन्ट नम्बर 2666094।

स्रोत: www.habr.com