Что такое руль высоты

Руль высоты

Руль высоты самолета — аэродинамический орган управления самолёта, осуществляющий его вращение вокруг поперечной оси.

Руль высоты представляет из себя отклоняемую аэродинамическую поверхность, находящуюся в потоке воздуха, обтекающего летательный аппарат. Посредством отклонения руля высоты возникает аэродинамическая сила, которая порождает момент силы относительно центра тяжести самолета, а в следствии и изменение угла тангажа. В классической аэродинамической схеме руль высоты выполняется единым структурным элементом с горизонтальным стабилизатором (или просто стабилизатором). Существует несколько разновидностей размещения руля высоты, в зависимости от компоновки самолета.

Руль высоты самолета на схеме

Следует понимать, что при отклонении руля высоты прямого изменения высоты не происходит, происходит изменение угла тангажа летательного аппарата как следствие изменение угла атаки и уже после изменения (увеличения) подъемной силы крыла происходит изменении высоты. Но подъем самолета сопровождается падением скорости, которая не должна опускаться ниже минимальной скорости сваливания, иначе самолет может попасть в штопор, что во многих случаях приводит к крушению.
При недостаточной скорости может произойти только изменение угла тангажа, без набора высоты.

Видео руля самолета

Источник

Руль высоты

Руль высоты́ — аэродинамический орган управления самолёта, осуществляющий его вращение вокруг поперечной оси.

Руль высоты представляет собой подвижную управляемую поверхность, отклонение которой вызывает движение самолёта по тангажу. В зависимости от аэродинамической схемы, руль высоты может быть установлен в различных местах самолёта. Согласно нормальной схеме, руль высоты является элементом хвостового оперения и расположен на задней кромке стабилизаторов. Схема «утка» предполагает переднее расположение рулей высоты; схема «бесхвостка» — замену рулей высоты элевонами. В большинстве сверхзвуковых самолётов применяются цельноповоротные стабилизаторы, не имеющие сочленений и отклоняемые целиком.

Выполняя манёвр по тангажу, пилот совершает взятие штурвала на себя, либо отдачу его от себя. Рули высоты при этом отклоняются соответственно вверх либо вниз, создавая кабрирующий либо пикирующий момент, а нос самолёта отклоняется вверх либо вниз.

Название «руль высоты» является исторически устоявшимся недоразумением: руль высоты управляет вовсе не высотой, а углом тангажа; а изменение скорости набора/потери высоты происходит лишь как следствие изменившихся угла атаки и подъёмной силы, причём это следствие не является обязательным: при недостаточной скорости взятие штурвала на себя может привести к падению самолёта (см. Сваливание).

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Руль высоты» в других словарях:

руль высоты — Ндп. руль глубины Подвижная часть горизонтального оперения, предназначенная для управления самолетом относительно поперечной оси. [ГОСТ 21890 76] Недопустимые, нерекомендуемые руль глубины Тематики фюзеляж, крылья и оперение самолетов и… … Справочник технического переводчика

РУЛЬ ВЫСОТЫ — (Elevating or horisontal rudder; elevator) см. Руль глубины. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

РУЛЬ — РУЛЬ, руля, муж. (от голланд. ruer, букв. колесо). 1. Приспособление для управления ходом водного или воздушного судна (мор., авиац.). Право руля! или лево руля! (морская команда). Руль высоты. Руль глубины (авиац.). Класть руль или руля (см.… … Толковый словарь Ушакова

Руль направления — Рыскание модели самолёта Руль направления орган управления самолёта, расположенный в хвостовом оперении и предназначенный для управления самолётом относительно нормальной оси (то есть при помощи руля направления изменяется угол рыскания).… … Википедия

РУЛЬ ГЛУБИНЫ или ВЫСОТЫ — (Elevator) руль, устанавливаемый на самолетах в хвостовой части. Служит для изменения высоты полета. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

РУЛЬ — (1) воздушный устройство, обеспечивающее управляемость и устойчивость летательного аппарата в полёте и предназначенное для изменения по воле лётчика (или (см.)) аэродинамических сил, действующих на летательный аппарат. Различают следующие Р.: а)… … Большая политехническая энциклопедия

Руль — 1) Р. корабля (судна) поворотная вертикальная пластина, установленная в подводной части кормовой оконечности корпуса (иногда в носовой части); служит для изменения и удержания направления движения корабля (судиа). На ПЛ кроме вертикальных Р. для… … Словарь военных терминов

биіктік тұтқасы — (Руль высоты) ұшу аппаратының бойлай ұшу бағытын басқаруға, яғни жоғарылы төменді маневр жасауға арналған көлденең тұтқа. Б.т. жылжымайтын артқы тіреуіштің көлденең бөлігіне стабили заторға бекітіледі. Дыбыстан жылдам реактивтік ұшақтардың… … Казахский толковый терминологический словарь по военному делу

жоғарылау тұтқасы — (Руль высоты) ұшу аппаратының бойлай ұшу бағытын басқаруға, яғни жоғарылы төменді маневр жасауға арналған көлденең тұтқа. Ж.т. жылжымайтын артқы тіреуіштің көлденең бөлігіне тұрақтан дырғышқа бекітіледі. Дыбыстан жылдам ұшатын реактивті… … Казахский толковый терминологический словарь по военному делу

ПОЛЕТА ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА — совокупность прикладных знаний, позволяющих авиационным инженерам на занятий в области аэродинамики, проблем прочности, двигателестроения и динамики полета летательных аппаратов (т.е. теории) создать новый летательный аппарат или улучшить… … Энциклопедия Кольера

Источник

Что такое руль высоты

Мы часто пользуемся механическими приспособлениями, совершенно при этом не представляя, как они работают.

Когда я был молод и еще не успел обзавестись семьей, родители подарили мне на день рождения пылесос. Через несколько месяцев мне позвонила мама и спросила: «Знаешь, где найти мешки для пылесоса?». Я ответил: «Мешки? Какие мешки?».

Откуда мне было знать, что этой штуке необходимы мешки?

Да пребудут с вами 4 силы

Подъемная сила действует снизу вверх. Она появляется, когда крылья самолета движутся сквозь воздух. Движение вперед вызывает небольшую разницу между давлением воздуха на нижнюю и верхнюю поверхности крыла. Благодаря этой разнице давлений и возникает подъемная сила, удерживающая самолет в воздухе.

Вес действует сверху вниз. Этой силой пилот может управлять в определенных пределах, изменяя загрузку самолета. За исключением веса сожженного топлива, вес самого самолета трудно изменить. Не будете же вы после взлета сжигать груз или подсаживать дополнительных пассажиров (или, наоборот, выбрасывать их за борт). Высадка пассажиров во время полета является нарушением какого-то правила Федерального управления гражданской авиации, поэтому не делайте так, пожалуйста.

В установившемся полете (то есть когда скорость и направление полета постоянны) подъемная сила и вес уравновешивают друг друга.

Тяга и сопротивление

Тяга вызывает ускорение самолета, но конечная скорость определяется сопротивлением. При увеличении скорости увеличивается и сопротивление. Благодаря упрямству природы, увеличение скорости самолета в два раза вызывает увеличение сопротивления в четыре раза. В какой-то момент сопротивление уравновешивает тягу и достигается постоянная скорость.

Мой Фольксваген Жук времен старшей школы знал эти пределы. Его скорость была ограничена размером двигателя. Используя четыре маленьких цилиндра (причем в любой момент времени работали только три из них), Фольксваген попросту не мог разогнаться выше 65 миль в час. Рисунок 1-2 показывает, как максимальная сила тяги уравновешивается сопротивлением именно при этой скорости.

Чем меньше скорость движения, тем меньше требуется мощности, так как уменьшается сопротивление. Если скорость движения меньше максимальной, то образуется определенный запас тяги (мощности). Его можно использовать, например, для обгона. Или, может быть, для игры на свистках, если вы этим увлекаетесь.

На этом вступительная часть закончена. Думаю, теперь самое время узнать кое-что об органах управления самолета.

Если вы готовый пилот, значит, вы терпеливо дожидались рассказа об органах управления. Ганди бы мог поаплодировать вашему терпению (но его здесь нет, поэтому поаплодирую я). На рисунке 1-3 изображены три воображаемые оси самолета.

Теперь мы готовы подробно рассмотреть каждый из трех органов управления, вращающих самолет вокруг его осей.

Левый элерон отклоняется вниз, вызывая увеличение подъемной силы на левом крыле. Правый элерон отклоняется вверх, вызывая уменьшение подъемной силы на правом крыле. Именно это и заставляет самолет накреняться вправо.

При повороте штурвала влево левый элерон отклоняется вверх, вызывая тем самым уменьшение подъемной силы на левом крыле (см. рис. 1-5).

Правый элерон отклоняется вниз, вызывая увеличение подъемной силы на правом крыле. Это заставляет самолет накреняться влево.

Элероны вызывают разницу между подъемными силами, действующими на разные крылья. Эта разница накреняет самолет, в результате чего суммарный вектор подъемной силы наклоняется в ту сторону, куда надо повернуть.

Рисунок 1-6. Как тангаж изменяется с помощью руля высоты Хвост опускается (1) из-за того, что поднимается руль высоты (2).

А что означает фраза «Тянуть на себя»?

Руль высоты действует так же, как и элероны. Отклонение штурвала на себя вызывает отклонение руля высоты вверх (см. рис. 1-6).

На рисунке 1-7 показано, что происходит с самолетом при отклонении штурвала вперед.

Рисунок 1-7. Как руль высоты изменяет тангаж самолета Хвост поднимается (1), потому что руль высоты (2) отклоняется вниз.

На рисунке 1-8 показано, как выглядит горизонтальный полет с левого кресла, где вы, пилот, обычно и сидите.

Рисунок 1-8

Ничего страшного, что на картинке мы летим в горы. Я с вами, и я умею обходить горы. Это, вообще-то, моя специальность.

Как определить, что вы летите по прямой

Однако есть и другой способ определить это. Можно нажать переключатель видов джойстика (это переключатель, торчащий из джойстика под вашим большим пальцем). Если глянете в левое или правое окно, отметьте про себя положение каждого крыла относительно горизонта (см. рис. 1-9).

Рисунок 1-9

При полете по прямой оба крыла находятся на одинаковом расстоянии над горизонтом (именно над горизонтом, а не над горами).

Правильное пространственное положение

Рисунок 1-10

При отклонении рычага управления влево самолет накреняется влево, наклоняя левое крыло к земле (см. рис. 1-11А).

Рисунок 1-11А Рисунок 1-11В Рисунок 1-11С

Именно так начинается левый разворот. Обратите внимание: маленький самолетик с оранжевыми крыльями на авиагоризонте тоже наклоняет левое крыло к земле. С точки зрения механики, на самом деле движется не самолетик, а шар авиагоризонта, отображая таким образом пространственное положение самолета. Тем не менее, вы всегда можете определить направление крена по тому, какое крыло на авиагоризонте наклоняется к земле (это просто, поскольку есть всего два варианта).

Есть еще один способ определить, летите ли вы по прямой. Он заключается в использовании указателя курса (см. рис. 1-12).

Рисунок 1-12

Для полета по заданному курсу просто разверните самолет по кратчайшему направлению на нужный курс. Например, если развернуться так, чтобы нос самолетика на указателе курса указывал на букву W, то это будет полет с курсом на запад (то есть с курсом 270). Понятно, что курс остается постоянным при полете по прямой, так как не выполняются развороты. Это еще один способ определить, что вы летите по прямой.

Убедитесь в том, что высота постоянна

Поговорим о том, что происходит с высотой при изменении тангажа самолета. Если поднять нос самолета, потянув джойстик на себя, маленький самолетик на авиагоризонте тоже будет указывать на небо (синяя часть), как показано на рисунке 1-13А. Вертикальная шкала авиагоризонта размечена с шагом в 5 градусов, поэтому первые четыре метки (снизу вверх) обозначают тангаж в 5, 10, 15 и 20 градусов.

Рисунок 1-13

При наклоне вниз самолетик на авиагоризонте будет указывать на земную поверхность (коричневую), как показано на рисунке 1-14.

Рисунок 1-14

Нужна практика, чтобы удерживать эти стрелки неподвижными (в настоящем полете они всегда движутся, хотя бы чуть-чуть). Обычный пилот-любитель уже молодец, если удержит высоту в пределах +/- 100 футов (30 м). К сожалению, когда я был курсантом, я предпочитал постоянно менять заданную высоту, на которой я хотел бы лететь (это продолжалось, пока я наконец не натренировался).

В полете с инструктором вы потренируетесь выдерживать курс удержанием оранжевого самолетика на авиагоризонте параллельно линии искусственного горизонта. Если правое или левое крыло наклонится к земле, вы вернете его в исходное положение, отклонив джойстик в противоположную сторону.

Время для триммирования

Как работает триммер

Для удержания руля высоты отклоненным вниз (как при снижении) триммер должен быть отклонен вверх, как показано на руле высоты (см. рис. 1-15В).

Чем дольше вы нажимаете кнопку триммирования, тем больше отклонение триммера. Будьте терпеливы. Возможно, вам придется повторить процедуру несколько раз, прежде чем стрелка вариометра займет почти горизонтальное положение (около нулевого значения).

Если стрелка вариометра покажет снижение (т.е. будет отклоняться вниз), чуть-чуть потяните джойстик на себя, чтобы вернуться к горизонтальному полету. После чего несколько раз нажмите END для триммирования вверх (или используйте кнопку триммирования вверх). Затем уменьшите отклонение джойстика и взгляните на реакцию стрелки вариометра. При необходимости повторяйте процедуру до тех пор, пока самолет не будет ни снижаться, ни набирать высоту.

Я предпочитаю смотреть на стрелку вариометра при триммировании, так как этот прибор весьма чувствителен. Чувствителен не в том смысле, что может заплакать, если вы скажете ему, что он отвратительно выглядит, а в том смысле, что он реагирует на мельчайшие изменения тангажа. Это облегчает определение отклонения от горизонтального полета. На следующем занятии я покажу, как используется стрелка вариометра для триммирования в наборе высоты или в снижении.

Многие самолеты можно триммировать в крене с помощью триммера элеронов. Возможно на вашем джойстике есть соответствующие элементы управления. Триммер крена может пригодиться при неравномерной загрузке топливных баков или если пассажиры перевешивают с какой-либо стороны.

Можете собой гордиться, так как вы завершили свою первую наземную подготовку. Лично я вами горжусь! Настало время полета с инструктором.

Щелкните Начать учебный полет для отработки изученного материала. Во время следующей наземной подготовки я познакомлю вас с основами выполнения разворотов.

Источник

Руль высоты

Руль высоты состоит из двух половин, симметрично расположенных относительно продольной оси самолета и соединенных между собой с помощью фланцев четырьмя болтами.

Руль высоты вписывается в общий профиль горизонтального оперения и подвешен в пяти точках к заднему лонжерону стабилизатора. Передняя кромка руля параллельна заднему лонжерону стабилизатора и на концах закругляется. На левой половине руля, по задней кромке, установлен триммер.

Руль высоты имеет 24% аэродинамическую компенсацию, облегчающую управление рулем, и 105% весовую балансировку, предохраняющую руль от вибраций на всем диапазоне скоростей.

Каждая половина руля состоит из каркаса, полотняной обшивки, узлов подвески и грузов весовой балансировки

Каркас руля высоты (рис. 4.5) состоит из лонжерона, нервюр, обода и металлической обшивки.

Лонжерон — швеллерного сечения, постоянной высоты, изготовлены из дюралюминия Д16АТ толщиной 1,2 мм. В стенке лонжерона сделаны отверстия для облегчения с отбортовками и придания жесткости. Под кронштейны подвески руля у нервюр № 6 и 10 в лонжероне сделаны фигурные вырезы. Места вырезов усилены накладками швеллерного сечения и литыми кронштейнами из материала АЛ9, приклепанными к лонжерону.

Ось вращения руля высоты проходит сзади лонжерона, поэтому в местах вырезов, с задней стороны лонжерона, на шести болтах крепятся кронштейны подвески руля высоты, изготовленные из дюралюминия Д16, между ребрами которых вставляются качалки подвески руля высоты.

В консольной части, за крайним узлом подвески, стенка лонжерона изготовлена из листового дюралюминия толщиной 0,8 мм, переменной по высоте, соответственно толщине профиля законцовки

У стыка обеих половин руля к лонжерону приклепана труба дюралюминия Д16АТ, усиленная профилем. На трубе приклепан фланец. Через фланцы осуществляется соединение обеих половин руля (рис.4.6,б). Между фланцами установлена качалка управления рулём. Во фланцах лонжеронов и в качалке имеются отверстия, через которые проходят четыре болта для соединения обеих половин руля между собой.

Нервюры. К лонжерону руля приклепаны 12 нервюр, каждая из которых кроме первой, состоит из носка и хвостовой части. Нервюра №1 отштампована из целого листа Д16АТ толщиной 0,8 мм, имеет изогнутую форму, замыкая торец руля, и у нервюры № 2 переходит обод, соединяясь с ним при помощи текстолитовой бобышки.

Носки нервюр в месте установки кронштейнов управления сдвоены и создают щель для прохода кронштейнов. У нервюр в зоне триммера срезаны концы на длину хорды триммера и к ним приклепывается профиль швеллерного сечения для подвески триммера.

Обод руля высоты изготовлен из материала Д16АТ толщиной 0,8 мм и по своей конструкции аналогичен ободу элерона и закрылков.

Металлическая обшивка приклепана к носкам нервюр и лонжерону. На участке от нервюры № 1 до нервюры № 6 она выполнена из дюралюминия толщиной 0,8 мм и от нервюры № 6 до нервюры № 10 — из дюралюминия толщиной 0,6 мм. У кронштейнов подвески с двух сторон обшивка усилена кницами, соединяющими ее с бортом нервюры и с лонжероном.

Полотняная обшивка АМ-93 крепится к каркасу руля аналогично закрылку и элерону.

Рис. 4.5. Каркас руля высоты (левая половина):

1— центральный кронштейн стабилизатора; 2— дюралюминиевая труба; 3— металлическая обшивка; 4— электромеханизм управления триммером УТ-6Д; 5— кронштейн подвески руля высоты к стабилизатору; 6— нервюра; 7— обод; 8— триммер; 9— тяга управления триммером; 10— фланец

Рис. 4.6. Узлы подвески руля высоты:

а — боковой узел подвески руля высоты:

1— кронштейн подвески руля; 2— кронштейн на руле; 3— лонжерон руля; 4— кронштейн на стабилизаторе; 5—лонжерон стабилизатора;

б — узел центральной опоры руля высоты:

1— кронштейн; 2— труба руля; 3— осевой болт; 4— фланец руля с четырьмя отверстиями; 5— одноплечая качалка руля 6— тяга управления руля высоты; 7— четыре болта соединения обеих половин руля

Узлы подвески руля высоты обеспечивают его шарнирное крепление к стабилизатору. Руль высоты подвешен на пяти узлах. По оси самолета установлена центральная опора руля (рис. 4.6, б); остальные четыре узла (рис. 4.6, а) установлены на нервюрах № 6 и 10 правой и левой половин стабилизатора.

Центральная опора (рис. 4.6, б) руля состоит из двух дюралюминиевых кронштейнов 1. Между кронштейнов расположена одноплечая качалка 5 управления рулем высоты. В качалке имеются два отверстия под шарикоподшипники и четыре отверстия для прохода болтов 7 крепления обеих половин руля между собой. Одно отверстие с двухрядным шарикоподшипником служит для установки болта 3 (ось вращения руля), во втором отверстии с шарикоподшипником устанавливается болт тяги управления рулем высоты 6.

Кронштейны на нервюрах № 6 и 10 (рис. 4.6, а ) стабилизатора треугольной формы штампованы из сплава АК6. Два конца кронштейна прикреплены к лонжерону стабилизатора, в третий конец запрессован шарикоподшипник. Кронштейн своим удлиненным концом входит между ребрами кронштейнов, установленных на лонжероне руля, и соединяется с ним болтами. Для подхода к узлам снизу руля имеются отверстия, заклеенные полотняной шайбой.

Грузы весовой балансировки устанавливаются в обеих половинах руля. Груз постоянного веса установлен между нервюрами № 8 и 9 и представляет собой поковку из стали 25, обработанную по контуру носка руля. К грузу приварены ребра, которые приклепаны к носкам руля.

Регулировочный груз представляет собой болт из стали 25 диаметром 24 мм, который установлен между нервюрами № 1 и 2 в носовом отсеке в сварном кронштейне, состоящем из двух пластин, между которыми вварена гайка с трубками. Кронштейны крепятся к носкам руля болтами. Балансировка осуществляется уменьшением длины регулировочного болта.

Источник

Что такое руль высоты

Из курса конструкции воздушных судов.

Дополнительными органами управления считаются триммеры и закрылки.

Мне приходилось наблюдать в Актюбинске посадку Ил-86, у которого произошел самопроизвольный выпуск закрылков на крейсерской скорости полета. Их просто вырвало с корнем. На стоянке самолет представлял собой ужасное зрелище. Рваные дыры зияли в борту самолета, видимо массивный закрылок в момент отрыва ударил по обшивке фюзеляжа. Из изуродованного крыла торчали тяги и рычаги проводки управления закрылками. К тому же самолет при посадке без закрылков коснулся бетонки на повышенной скорости и полностью “разулся” (сгорела резина шасси), пытаясь затормозить до конца полосы. Остаки-клочья колес висели на голых дисках. Для того, чтобы посадить тяжелый корабль без помощи закрылков, экипаж аварийно сливал топливо в пригородах Актюбинска, уменьшая вес машины. Злые языки говорили тогда, что картошка из отдельных хозяйств еще долго будет пахнуть авиационным керосином. Только высокое мастерство экипажа того ИЛ-86 спасло людей на борту. Так что летные ограничения по скорости выпуска закрылков и шасси, как и все прочие в РЛЭ пишутся не “из пальца”. Вообще отличие авиации от других областей деятельности человека в том, что правила не требуют обсуждения. Их никто не сочинял, их ПРОВЕРЯЛИ. Любая скупая строчка, типа “Закрылки 25

Источник