سکان هواپیما

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: Tehran, Qeytariyeh

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 847

سپاس: 524

جنسیت:

تماس:

سکان هواپیما

پست توسط rohamjpl »

توجه کرده اجزای اصلی هواپیماتصویر
عناصر اصلی یک هواپیما عبارتند از :بدنه ،بالها،دم،موتور و چرخ های فرود.
airplane parts
بدنه(Fuselage):
بدنه هواپیما محلی است متشکل از کابین (Cockpit) ، قسمتی برای بار(Cargo) و مسافرین(Passenger).
برای ساخت بدنه هواپیماها معمولا از آلیاژ آلومینیوم و کامپوزیت استفاده میکنند.
بالها (Wings):
برای ساخت بال از اندازه ها و شکل های گوناگونی اسفاده میشود که هرکدام برای هدف خاصی مورد استفاده قرار میگیرد.
درهواپیماها بال را میتوانند به سه محل بالا ،وسط و پایین بدنه متصل کنند که به ترتیب بال بالا(High wings) ،
بال وسط(Middle wings) و بال پایین( Low wings or Lower wings ) شناخته میشوند. همچنین در هواپیما میتوانند تعداد
بال ها متغییر باشند ،برخی از هواپیماها تک باله(Monoplanes) و برخی دیگر دوباله(biplanes) هستند.
دم (The Empennage):
دم هواپیما تشکیل شده از سکان عمودی(Vertical stabilizer)، سکان افقی(Horizontal stabilizer)، رادر(Rudder)،
الویتور(Elevator) و تریم ها(Trim tabs).
سکان عمودی(Vertical stabilizer):تصویر
سکان عمودی هواپیما بطور ثابت به بدنه بر روی دم متصل شده است که کمک به حفظ تعادل هواپیما میکند. بر روی سکان عمودی، رادر که حرکت هواپیما را حول محور عمودی کنترل میکند، نصب شده است.
سکان افقی(Horizontal stabilizer):
بر روی سکان افقی هواپیما الویتور نصب شده است.مهم ترین وظیفه سکان افقی مانند سکان عمودی ،حفظ کنترل تعادل هواپیما میباشد.
رادر (Rudder) :
یکی دیگر از سطوح متحرک اصلی کنترل پروازی در سکان عمودی هواپیماست که حرکت هواپیما حول محور عمودی یا نرمال را تامین و یا کنترل می نماید. در هواپیماهای کوچک از ساختار منفرد(Single Structure) با یک سیستم کنترل انفرادی تشکیل شده و کار میکند و در انواع هواپیماهای سنگین ،ساختاری پیچیده و طراحی متفاوتی دارد. در این قبیل پرنده ها ،ممکن است Rudder از دو یا چند بخش عملیاتی که هرکدام توسط سامانه های عملیاتی مختلفی کنترل میشوند، تشکیل شده باشد.

( به منظور افزایش خواسته خلبان از سامانه rudder). حرکت رادر و کنترل آن به وسیله پدال ها که با نیروی پای خلبان به حرکت در می آیند، کنترل میشوند.
الویتور (Elevator) :
الویتور یک سطح کنترل متحرک افقی است که در قسمت انتهایی هواپیما واقع شده است. وظیفه آن این است که دماغه هواپیما را به سمت بالا یا پایین حرکت دهید یا اصطلاحا وضعیت Pitch را کنترل کند.
اعمال نیروی به سمت عقب برکنترل های هواپیما باعث حرکت الویتور به سمت بالا میشود. در این وضعیت فشار کمتری به سطح زیرین الویتور وارد میشود ، بنابراین دم (Tail) هواپیما به سمت پایین حرکت میکند و در نتیجه دماغه هواپیما بالا میرود.
شکل آنچه را که هنگام حرکت فرامین کنترل به سمت جلو رخ میدهد ، نشان میدهند. الویتور پایین میرود، بنابراین فشار کمتری بر روی سطح فوقانی دم اعمال میشودکه باعث بالا رفتن دم میشود و دماغه هواپیما حول محور عرضی چرخیده و به سمت پایین حرکت میکند.
شهپرها(Ailerons):
یکی از سطوح کنترل پرواز می باشد که معمولا در محل لبه فرار بال Trailing Edge نصب میگیردد. از سامانه های کنترل پرواز اولیه هستند که امکان کنترل هواپیما را حول محور طولی (Longitudinal) فراهم می آورد. Ailerons ها معمولا در لبه فرار، نزدیک نوک بال (Tip Wing) قرار میگیرند. در برخی از هواپیماهای پهن پیکر، بیشتر از یک مجموعه Ailerons به کار گرفته شده است که در تقسیم بندی ها Inboard و Outboard نامیده میشوند.
از هر دومجموعه Inboard و Outboard در هنگام Takeoff و Landing استفاده میشود. Ailerons ها بوسیله یک فرمان (Stick یا Youk) به کار می افتند. با به حرکت در آمدن Stick به سمت چپ، Aileron بال راست پایین می آید و Aileron بال چپ بالا می رود، درنتیجه زاویه حمله بال راست بیشتر از بال چپ میشود و نیروی Lift تولید شده توسط بال راست بیشتر از بال چپ میشود. همین امر باعث بالا رفتن بال راست و پایین آمدن بال چپ و غلت زدن هواپیما حول محور طولی به سمت چپ میشود.
با به حرکت در آمدن Stick به سمت راست، تمامی مراحل ذکر شده در بالا به صورت عکس انجام میشود.
تریم تب ها(Trim tabs):
تریم تب ،قسمت کوچکی است بر روی الویتور برای کاهش فشار فرامین کنترل از روی دست خلبان. همچنین بوسیله تریم میتوان هواپیما را به راحتی در ارتفاع ثابت نگه داشت.
موتور هواپیما (Engine) :
موتور در هواپیما باعث چرخاندن ملخ،تولید برق هواپیما، بخاری و راه اندازی برخی از اینسترومنت های هواپیما میشود.
ارابه فرود (Landing gear) :
هواپیماهای کوچک سه چرخ دارند، دو چرخ اصلی در طرفین و چرخ سوم یا در قسمت جلو و یا در قسمت دم(Tail wheel) هواپیما قرار دارد.
سکان در هواپیما
سکان یک سطح کنترل اولیه پرواز است که چرخش در محور عمودی هواپیما را کنترل می کند. از این حرکت به عنوان "yaw" یاد می شود. سکان یک سطح متحرک است که بر روی لبه عقب تثبیت کننده یا باله عمودی نصب شده است.سکان در کابین خلبان توسط پدال های پا کنترل می شود. وقتی خلبان پدال سمت چپ را فشار می دهد ، سکان به سمت چپ منحرف می شود. این انحراف نیروی بالابرنده بیشتری در سمت راست سکان ایجاد می کند ، که بینی هواپیما را به سمت چپ حرکت می دهد.سکان یک سطح کنترل اولیه است که برای هدایت کشتی ، قایق ، زیردریایی ، هواناو ، هواپیما یا سایر وسایل نقلیه که از طریق یک محیط سیال (به طور کلی هوا یا آب) حرکت می کند ، استفاده می شود. در هواپیما ، سکان در درجه اول برای مقابله با انحراف معکوس و فاکتور p استفاده می شود و کنترل اولیه برای چرخاندن هواپیما نیست. یک سکان با هدایت مایع به سمت بدنه (کشتی آبی) یا بدنه عمل می کند ، بنابراین حرکت چرخشی یا خمیازه ای به کشتی می دهد. در شکل اولیه ، سکان یک صفحه یا ورق صاف از مواد است که با لولایی به پشت ، دم یا پس از پایان کار متصل شده است. اغلب سکان ها به گونه ای شکل می گیرند که کشش هیدرودینامیکی یا آیرودینامیکی را به حداقل برسانند. در کشتی های معمولی ، یک پنجه - در اصل ، یک چوب یا میله ای که به عنوان بازوی اهرمی عمل می کند - ممکن است به بالای سکان متصل شود تا بتواند توسط یک سکاندار چرخانده شود. در مخازن بزرگتر ، کابل ها ، هیدرولیک ها یا هیدرولیک ها برای اتصال سکان به فرمان استفاده می شوند. در هواپیماهای معمولی ، سکان با پدال از طریق اتصالات مکانیکی یا هیدرولیک اداره می شود.در هواپیما ، سکان یک سطح کنترل جهت دار به همراه آسانسور شبیه سکان است (معمولاً به ساختار دم افقی متصل می شود ، اگر آسانسور اسلب نباشد) و آیلرون ها (متصل به بالها) که به ترتیب گام و رول را کنترل می کنند. سکان معمولاً به باله (یا تثبیت کننده عمودی) متصل است ، که به خلبان اجازه می دهد انحراف در مورد محور عمودی را کنترل کند ، یعنی جهت افقی که بینی به آن اشاره می کند را تغییر دهد. جهت سکان هواپیما از زمان "عصر طلایی" پرواز بین دو جنگ جهانی تا قرن 21 با حرکت یک جفت پدال ضد حرکت توسط خلبان دستکاری شده است ، در حالی که در زمان کنترل سکان قبل از سال 1919 بیشتر اوقات با یک "نوار سکان" محکم و محوری کار می کرد که معمولاً در انتهای آن سخت افزار پدالی و/یا رکابی وجود داشت که به پای خلبان اجازه می داد نزدیک انتهای سطح عقب میله بماند.
در عمل ، هر دو ورودی کنترل آیلرون و سکان با هم برای چرخاندن هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند ، در حالی که آیلرون ها رول را منتقل می کنند و سکان خمیازه می دهد و همچنین پدیده ای به نام خمیدگی جانبی را جبران می کند. یک سکان به تنهایی یک هواپیمای معمولی با بال ثابت را می چرخاند ، اما بسیار کندتر از زمانی که از آیلرون ها نیز به صورت همزمان استفاده شود. استفاده از سکان و آیلرون در کنار هم پیچ های هماهنگی ایجاد می کند که در آن محور طولی هواپیما با قوس دور مطابقت دارد ، نه لیز می خورد (زیر ساقه رانده می شود) و نه لغزشی (بیش از حد رانندگی می کند). چرخش های نادرست (ناهماهنگ) با سرعت پایین می تواند باعث چرخش شود که می تواند در ارتفاعات پایین خطرناک باشد.
گاهی اوقات خلبانان می توانند عمداً سکان و میلرون ها را در جهت مخالف در مانوری به نام لغزش حرکت دهند. این کار ممکن است برای غلبه بر بادهای مخالف و حفظ بدنه در راستای باند ، یا کاهش سریعتر ارتفاع با افزایش کشش یا هر دو انجام شود. خلبانان پرواز 143 ایر کانادا از تکنیک مشابهی برای فرود هواپیما استفاده کردند زیرا این هواپیما بسیار بالاتر از شیب سرازیر بود.
هر سکان هواپیما تحت تأثیر نیروهای قابل توجهی است که موقعیت آن را از طریق معادله تعادل نیرو یا گشتاور تعیین می کند. در موارد شدید ، این نیروها می توانند منجر به از دست دادن کنترل سکان یا حتی از بین رفتن سکان شوند ، همانطور که در پرواز 587 خطوط هوایی آمریکا (البته این اصول در مورد کشتی های آبی نیز صدق می کند ، اما برای هواپیماها از اهمیت بیشتری برخوردار است زیرا مهندسی پایین تری دارند. حاشیه) حداکثر انحراف سکان توسط محدود کننده سفر سکان کنترل می شود. بزرگترین زاویه قابل دستیابی یک سکان در پرواز ، محدودیت ضربه آن نامیده می شود. زمانی حاصل می شود که نیروی هوا یا انفجار برابر حداکثر فشار هیدرولیک موجود باشد.
در هواپیماهای چند موتوره که موتورها در خارج از خط مرکزی قرار دارند ، می توان از سکان برای جبران اثر انحراف رانش نامتقارن استفاده کرد ، که در صورت عدم تولید قدرت یکسان موتورها یا در صورت موتور ، می تواند مورد استفاده قرار گیرد. شکست. علاوه بر این ، در هواپیماهای جت بزرگ ، سکان عمدتا برای تراز کردن هواپیما با باند هنگام فرود و برخاستن باد استفاده می شود.
برای تاکسی سواری و هنگام شروع پرواز ، هواپیماها با ترکیبی از ورودی سکان و همچنین چرخاندن چرخ بینی و چرخ دنده هدایت می شوند. در سرعت های آهسته ، چرخ دنده یا چرخ دنده بیشترین قدرت کنترل را دارد ، اما با افزایش سرعت ، اثرات آیرودینامیکی سکان افزایش می یابد ، بنابراین سکان برای کنترل خم شدن اهمیت بیشتری پیدا می کند. در برخی از هواپیماها (عمدتا هواپیماهای کوچک) هر دوی این مکانیزم ها توسط پدال های سکان کنترل می شوند بنابراین هیچ تفاوتی برای خلبان وجود ندارد. در هواپیماهای دیگر پنجه مخصوصی وجود دارد که فرمان فرمان را کنترل می کند و پدالها سکان فرمان را کنترل می کنند و مقدار محدودی فرمان (معمولاً 5 درجه فرمان چرخ گردان) وجود دارد. برای این هواپیماها ، خلبانان قبل از بلند شدن با باند قبل از بلند شدن از پنجه استفاده می کنند و پس از فرود قبل از خاموش کردن باند ، از آن استفاده می کنند تا از تصحیح بیش از حد با پنجه حساس در سرعت های بالا جلوگیری شود. همچنین ممکن است از پدال ها برای اصلاحات کوچک هنگام رانندگی در یک خط مستقیم استفاده شود ، یا قبل از زدن پنجه به داخل یا خارج از پیچ ، جهت صاف نگه داشتن پیچ استفاده شود.سکان دو قسمتی چه مزیتی دارد و چگونه کار می کند؟به این اصطلاحا Split Rudder گفته می شود و افزونگی ایجاد می کند. آنها بر روی سیستم های مختلف اجرا می شوند بنابراین اگر یکی از آنها خراب شد ، از دیگری می توان استفاده کرد.
سکان تقسیم
سکان های تقسیم شده نیز کنترل سرعت عالی تری را ارائه می دهند ، به این معنی که فقط قسمت پایین با سرعت زیاد حرکت می کند و باعث کاهش سطح در معرض دید و در نتیجه اثر کنترل می شود.
بسیار مهم است ، یک مزیت ساختاری وجود دارد. وقتی از سکان استفاده می کنیم بار پیچشی به باله عمودی وارد می کند. تنها با استفاده از سکان پایین ، هنگامی که هواپیما با سرعت زیاد حرکت می کند ، ما لحظه چرخش را کاهش داده و بار را به قسمت بزرگتر و قوی تری از چارچوب هوا منتقل می کنیم. این اصل به همین دلیل است که چرا هواپیماهای بیرونی با سرعت بالا غیرفعال می شوند.توجه Rudder و ailerons اهداف متفاوتی دارند و چرخش را در دو محور متفاوت کنترل می کنند. با این حال ، چرخش در یک محور باعث چرخش معمولاً ناخواسته در محور دیگر می شود. به منظور چرخش منحصر به فرد در مورد محور مورد نظر ، باید از کنترل دیگر برای لغو چرخش ثانویه استفاده کرد. به این می گویند هماهنگی کنترل ها.
راندر و آیلرون تنها کنترل هایی نیستند که نیاز به هماهنگی دارند ، آسانسورها و اقدامات دریچه گاز نیز باید هماهنگ باشند تا از تغییر ارتفاع جلوگیری شود و منجر به تغییر سرعت شود و برعکس.
سکان بیشتر برای موارد زیر استفاده می شود:
حرکات خمیازه را برای ایمنی (رول هلندی) و راحتی محدود کنید.
برای مجبور ساختن هواپیما در خرچنگ (سرفصل با مسیر مطابقت ندارد) ، در حالی که اثر ناپدید شدن آب و هوا تمایل دارد هواپیما را با جریان هوا (به عنوان مثال برای فرود متقابل باد) هدایت کند.
تا هواپیما را مجبور کند در هنگام چرخش با جریان هوا روبرو شود. ما در زیر در مورد این صحبت می کنیم.
برای توضیح جامع تر به درک استفاده از سکان مراجعه کنید.
آیرلون ها برای چرخش استفاده می شوند ، اما برای یک چرخش کوچک ، یک انحراف ناخواسته ناخواسته ، برعکس پیچ ، هواپیما را توسعه داده و از جریان هوا (خرچنگ) دور می کند ، از سکان برای لغو این زاویه خرچنگ و ایجاد هلرون استفاده می شود. آغاز شده موثر
در دسترس بودن یک دمپر خلبان ، وظیفه هماهنگی سکان با آیلرون ها را به نوبت بر عهده می گیرد. میراگر انحنا سکان را برای اهداف ثبات کنترل می کند و در عین حال محور طولی هواپیما را در باد نسبی بدون عمل خلبان نگه می دارد.
در حالی که تصور این است که چرخش با خمیازه کشیدن هواپیما و افقی نگه داشتن بال (مانند ماشین) ایجاد می شود ، این روش در واقع با یک سکان اندازه معمولی بی تاثیر است. سکان هواپیما را مجبور به تغییر جهت (خمیازه) می کند اما پرواز کم و بیش در همان جهت ادامه می یابد ، در حال حاضر هواپیما با خرچنگ حرکت می کند. این امر به ویژه با افزایش سرعت و ارتفاع و کوچک شدن نیروی آیرودینامیکی سکان در مقایسه با عوامل دیگر مانند اینرسی صادق است.
بانکداری هواپیما را برمی گرداند
یک هواپیما با چرخاندن (چرخاندن) به بال چرخانده می شود. هنگامی که هواپیما در مورد محور رول می چرخد ​​، جهت بالابر تغییر می کند (A/B در زیر). مانند هر نیرو ، بردار بالابر را می توان به اجزای (B) تقسیم کرد:
نوبت هماهنگ
جزء افقی آسانسور هواپیما را از مسیر اصلی خود دور می کند و هواپیما به نقطه ای می چرخد. (توجه داشته باشید که قسمت عمودی ، که هنوز با وزن مخالف است ، در حال حاضر کوچکتر است و یک چرخش غیر کوچک نیز برای حفظ ارتفاع نیاز به افزودن قدرت موتور دارد.)
با این حال ، چیزی کاملاً نامطلوب اتفاق می افتد (C): برای چرخاندن بال ، آیرون بالایی باید بالابر بیشتری نسبت به بال پایین ایجاد کند. لیفت با منحرف کردن جریان هوا ایجاد می شود و این عمل هزینه دارد: جریان هوای مختل شده کشش "القایی" ایجاد می کند. این کشش با درگ های دیگر متفاوت است ، این به دلیل اصطکاک یا شکل ایرلون نیست ، بلکه به دلیل انحراف جریان هوا توسط آیلرون است ، و با افزایش بالابر ایجاد شده افزایش می یابد.
مانند بالابر آیلرون ، کشش ناشی از آیلرون در بال بالایی ، که در سمت بیرونی پیچ است ، بزرگتر است. از آنجا که دیفرانسیل درگ وجود دارد ، بال دیگر متعادل نیست و می خواهد در سمت راست خم شود ، برخلاف آنچه ما می خواهیم. این نیرو به عنوان "خمیازه منفی" شناخته می شود.
خشی از خمیدگی نامطلوب توسط گرایش هوا به هواپیما ، به دلیل عملكرد بدنه و سکان متعادل می شود. با این حال ، این فقط تا حدی خمیازه را جبران می کند. همه این نیروها باعث می شوند که هواپیما کمی بچرخد ، اما مانند تصویر D دیده می شود. این وضعیت که در آن هواپیما با جریان هوا هم تراز نیست ، یک "چرخش غیر هماهنگ" است ، بسیار ناکارآمد است ، هواپیما را کند می کند و بر سطح هواپیما فشار می آورد.
در اینجا برخی از اقدامات لازم برای انجام سکان مورد نیاز است: خلبان مقداری سکان چپ را اضافه می کند تا انحنای نامطلوب ایجاد شده توسط هواپیماها را کاملاً لغو کرده و بدنه را با جریان هوا (E) هماهنگ کند. انجام این کار هرگونه حرکت لغزشی و لغزشی را نیز به حداقل می رساند. این کار به عنوان یک چرخش هماهنگ شناخته می شود.
همانطور که در شکل E قابل مشاهده است ، جزء افقی بالابر ، هواپیمایی که هواپیما را به سمت مرکز پیچ می کشاند ، بر خلاف حالت چرخش ناهماهنگ (D) ، دائماً در جهت مرکز تغییر جهت می دهد.
چرخاندن بال یک روش بسیار م ofثر برای چرخاندن هواپیما است ، اما برای محاسبه کشش القایی که محور طولی هواپیما را از جهت جریان هوا دور می کند ، نیاز به تصحیح سکان دارد.
انحراف آیلرونز در نوبت کاهش یافت
توجه داشته باشید که با رسیدن به زاویه بانکی مورد نظر ، خلبان انحراف آیلرون ها را کاهش می دهد. بیش از حد بالا بردن و کشیدن در بال بالا نیز کاهش می یابد ، و همچنین خمیدگی منفی. انحراف سکان را نیز می توان کاهش داد.
به طور معمول هواپیما باید بانک خود را حفظ کرده و با هواپیماهای آیلرون در حالت خنثی بچرخد ، زیرا بال بال سریعتر پرواز می کند و بالابر بیشتری ایجاد می کند.
با این حال ، هواپیما در حالت چرخش در واقع به پیچ می خورد و اثر دو طرفه کاهش می یابدase زاویه چرخش هواپیمای لغزش (ثبات رول). بنابراین تا حدی انحراف آیلرون حفظ خواهد شد.
آیلرونها (و سکان) برای بازگرداندن بالها به حالت افقی خود و متوقف ساختن پیچ با دقت بیشتر استفاده می شوند.
هماهنگی ایلرونز و سکان
هماهنگی نوبتها بخشی از آموزش اولیه برای خلبان دانش آموز است زیرا پیچهای غیر هماهنگ نه تنها بی اثر نیستند ، بلکه ناامن نیز هستند:
قسمتی از بال یا کنترل ها می توانند در سایه جریان هوا قرار بگیرند ، بدین معنا که هیچ تأثیر مفیدی برای کنترل هواپیما ندارند.
شتاب جانبی ایجاد می شود ، هواپیما یا می لغزد یا سر می خورد.
مقدار سکان مورد استفاده را می توان با استفاده از (حواس انسان و) ابزارهای مختلف ، از جمله هماهنگ کننده دور ، سوزن و نشانگر توپ ، که نوعی سطح (توپ) است که معمولاً با یک بانک یا نشانگر میزان چرخش مرتبط است ، تعیین کرد ( سوزن). موقعیت مربوط به توپ و سوزن با توجه به موقعیت های مختلف ناهماهنگ/هماهنگ به شرح زیر است:
هنگام اجرای یک پیچ هماهنگ بدون باد ، در سطح دریا و غیره ، شعاع چرخش و سرعت چرخش فقط به سرعت هوا و زاویه بانک بستگی دارد:تصویر
.I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260
تصویر

ارسال پست