Aileron - Aileron

Alieron A-44 (PSF) .png
Et fly som "ruller", eller "banker", med ailerons
En aileron og roll trim tab av et lett fly

En aileron (fransk for "liten vinge" eller "fin") er en hengslet flykontrolloverflate som vanligvis utgjør en del av bakkanten av hver vinge av et fastvinget fly . Balanseror benyttes i par for å kontrollere luftfartøyet i rullen (eller bevegelse rundt flyets lengdeakse ), som normalt resulterer i en endring i fluktbane på grunn av skråstilling av løfte vektoren . Bevegelse rundt denne aksen kalles 'rullende' eller 'bank'.

Det er betydelig kontrovers om æren for oppfinnelsen av aileron. De Brødrene Wright og Glenn Curtiss kjempet en årelang lovlig slaget over Wright patent fra 1906, som beskrev en fremgangsmåte for vinge-warping for å oppnå sidestyring. Brødrene seiret i flere rettsavgjørelser som fant at Curtiss bruk av ailerons krenket Wright -patentet. Til syvende og sist tvang den første verdenskrig den amerikanske regjeringen til å lovfeste en juridisk resolusjon. Et mye tidligere aileron -konsept ble patentert i 1868 av den britiske forskeren Matthew Piers Watt Boulton , basert på hans papir fra 1864 On Aërial Locomotion .

Historie

Boultons papir fra 1864, "On Aërial Locomotion" som beskriver flere design inkludert ailerons.

Navnet "aileron", fra fransk, som betyr "liten vinge", refererer også til ekstremitetene på en fuglvinger som brukes til å kontrollere flukten. Den dukket først opp på trykk i den syvende utgaven av Cassells fransk-engelske ordbok fra 1877, med hovedbetydningen "liten vinge". I sammenheng med motorfly vises det på trykk omtrent 1908. Før det ble ailerons ofte referert til som ror , deres eldre tekniske søsken, uten skille mellom deres orientering og funksjoner, eller mer beskrivende som horisontale ror (på fransk, gouvernails horisontalt ). Blant den tidligste trykte luftfartsbruken av 'aileron' var den i det franske luftfartstidskriftet L'Aérophile fra 1908.

Balanseror hadde mer eller mindre fullstendig fortrengt andre former for sidestyring, slik som vingevridning , ved omtrent 1915, godt etter at funksjonen av roret og heisstyreorganer har i stor grad blitt standardisert. Selv om det tidligere var mange motstridende påstander om hvem som først oppfant aileronen og dens funksjon, dvs. sidekontroll eller rullekontroll, ble flykontrollenheten oppfunnet og beskrevet av den britiske forskeren og metafysikeren Matthew Piers Watt Boulton i sin artikkel fra 1864 om Aërial Locomotion . Han var den første til å patentere et rullekontrollsystem i 1868.

Boultons beskrivelse av hans laterale flykontrollsystem var "den første opptegnelsen vi har om forståelsen av nødvendigheten av aktiv sidekontroll som skiller seg fra [passiv lateral stabilitet] .... Med denne oppfinnelsen av Boulton har vi fødselen av dagens tre dreiemomentmetode for luftbåren kontroll "som ble hyllet av Charles Manly . Dette ble også godkjent av CH Gibbs-Smith. Boultons britiske patent, nr. 392 fra 1868, utstedt omtrent 35 år før ailerons ble "gjenoppfunnet" i Frankrike, ble glemt og mistet av syne til etter at flykontrollen var i allmenn bruk. Gibbs-Smith uttalte ved flere anledninger at hvis Boulton-patentet hadde blitt avslørt på tidspunktet for Wright-brødrenes juridiske søknader, ville de kanskje ikke ha gjort krav på oppfinnelsens prioritet for sidekontroll av flygende maskiner. Det faktum at Wright -brødrene klarte å få patent i 1906, gjorde ikke Boultons tapte og glemte oppfinnelse ugyldig.

Ailerons ble ikke brukt på bemannede fly før de ble ansatt på Robert Esnault-Pelteries seilfly i 1904, selv om i 1871 en fransk militæringeniør, Charles Renard , bygde og fløy en ubemannet seilfly som inneholdt ailerons på hver side (som han kalte 'winglets') '), aktivert av en pendelstyrt enakset autopilotenhet i Boulton-stil.

Den banebrytende amerikanske luftfartsingeniør Octave Chanute publisert beskrivelser og tegninger av brødrene Wright ' 1902 glider i ledende luftfart periodisk av dagen, L'Aérophile , i 1903. Dette fikk Esnault-Pelterie, en fransk militær ingeniør, for å bygge en Wright- stilglider i 1904 som brukte ailerons i stedet for vingeforming . Det franske tidsskriftet L'Aérophile publiserte deretter bilder av aileronene på Esnault-Pelteries glider som ble inkludert i artikkelen hans fra juni 1905, og aileronene ble mye kopiert etterpå.

Wright -brødrene brukte vingevridning i stedet for rulleskøyter for rullekontroll på glideflyet i 1902, og rundt 1904 var deres Flyer II det eneste flyet i sin tid som var i stand til å gjøre en koordinert banket sving. I løpet av de første årene med motorflyging hadde Wrights bedre rullekontroll på designene sine enn fly som brukte bevegelige overflater. Fra 1908, etter som aileron -design ble foredlet, ble det klart at ailerons var mye mer effektive og praktiske enn vingeforming. Ailerons hadde også fordelen av å ikke svekke flyets vingestruktur, det samme gjorde vingevridningsteknikken, noe som var en årsak til Esnault-Pelteries beslutning om å bytte til ailerons.

I 1911 brukte de fleste biplaner ailerons i stedet for vingeforming - i 1915 hadde ailerons blitt nesten universelle på monoplaner også. Den amerikanske regjeringen, frustrert over mangelen på landets luftfartsfremgang i årene frem til første verdenskrig , håndhevet en patentmasse som effektivt satte en stopper for Wright -brødrenes patentkrig . Wright -selskapet endret stille flykontrollene sine fra flyvrenging til bruk av ailerons på den tiden også.

Andre tidlige aileron -designere

Andre som tidligere ble antatt å ha vært de første som introduserte ailerons inkluderte:

  • Amerikanske John J. Montgomery inkluderte fjærbelastede bakkantsklaffer på hans andre seilfly (1885): disse ble betjent av piloten som ailerons. I 1886 brukte hans tredje seilflydesign rotasjon av hele vingen i stedet for bare en bakkant for rullestyring. Etter hans egen redegjørelse ga alle disse endringene i tillegg til hans bruk av heis for pitch -kontroll "hele kontrollen over maskinen i vinden og forhindret den i å forstyrre."
  • Ny -sjællanderen Richard Pearse foretok angivelig en motorisert flytur i et monoplan som inkluderte små ailerons allerede i 1902, men påstandene hans er kontroversielle - og noen ganger inkonsekvente - og selv av hans egne rapporter var flyene hans ikke godt kontrollert.
En 1912 Farman HF.20 biplan med enkeltvirkende ailerons hengslet fra den bakre sparren. Aileronene henger ned når de hviler og skyves opp på plass når de flyr av luftens kraft, og trekkes ned av kabel for å gi kontroll.
  • I 1906 Alberto Santos-Dumont 's 14-bis var en av de tidligste balanseror utstyrte fly for å fly da det ble endret til å ha lagt åttekantede-planform interplane balanseror i sin ytterste vinge bukter i november samme år for sine avsluttende flight økter på Chateau de Bagatelles eiendom; men disse rullekontrollflatene var ikke sanne "bakkant" aileroner hengslet direkte til vingpanelens rammeverk-for 14-bis ble disse i stedet svingt rundt en horisontal akse sentrert på de fremre utenbordsmotstanderne og stakk fremover forbi vingens forkant.
  • 18. mai 1908 fløy ingeniør og flydesigner Frederick Baldwin , medlem av Aerial Experiment Association under ledelse av Alexander Graham Bell , sitt første aileron-kontrollerte fly, AEA White Wing , som senere ble kopiert av den amerikanske luftfartspioneren Glenn Curtiss samme år, med AEA June Bug .
  • Henry Farmans ailerons på hans Farman III fra 1909 var de første som lignet ailerons på moderne fly da de var hengslet direkte til vingeplanstrukturen, og ble derfor sett på å ha et rimelig krav som stamfar til dagens aileron.
  • Wingtip ailerons ble også brukt på det moderne Bleriot VIII- det første kjente flyverdige flyet for å bruke joystick- og rorstangens banebrytende form for moderne flykontroller i en enkelt flyramme, og Curtiss Model D pusher biplan fra 1911 hadde rektangulære aileroner i span en lignende karakter som de på den endelige formen for Santos-Dumont 14-bis , men montert på og svingt fra de ytre bakre mellomstiverne i stedet.
  • En annen veldig sen deltaker inkluderte amerikaneren, William Whitney Christmas , som hevdet å ha oppfunnet aileronen i 1914 -patentet for det som skulle bli julekulen som ble bygget i 1918. Begge "Bullet" -prototyper krasjet under deres første "fly" da deres vingene brøt av under flyging på grunn av flagring som et resultat av å være bevisst uten avstivning.

Patenter og søksmål

Wright Brothers 'patentadvokat i Ohio, Henry Toulmin, sendte inn en omfattende patentsøknad, og den 22. mai 1906 fikk brødrene amerikansk patent 821393. Patentets betydning lå i kravet om en ny og nyttig metode for å kontrollere et fly. Patentsøknaden inkluderte kravet om sidekontroll av flyflukt som ikke var begrenset til vingevridning, men gjennom enhver manipulasjon av ".... vinkelforholdene mellom flymargenes [vingene" ... varierte i motsatte retninger ". Således uttalte patentet eksplisitt at andre metoder enn vingevridning kan brukes for å justere de ytre delene av et flys vinger til forskjellige vinkler på høyre og venstre side for å oppnå sidevalsekontroll. John J. Montgomery ble tildelt amerikansk patent 831173 på nesten samme tid for sine metoder for vingevridning. Både Wright Brothers -patentet og Montgomery -patentet ble gjennomgått og godkjent av den samme patentutrederen ved United States Patent Office, William Townsend. På den tiden indikerte Townsend at begge metodene for vingevridning ble oppfunnet uavhengig og var tilstrekkelig forskjellige til at hver av dem kunne rettferdiggjøre sin egen patentpris.

Flere amerikanske rettsavgjørelser favoriserte det ekspansive Wright -patentet, som Wright Brothers søkte å håndheve med lisensavgifter fra $ 1000 per fly, og sa at de kunne variere opptil $ 1000 per dag. I følge Louis S. Casey, en tidligere kurator for Smithsonian Air & Space Museum i Washington, DC, og andre forskere, på grunn av patentet de hadde mottatt, stod Wrights fast på den posisjonen at alle som flyr med sidevalsekontroll, hvor som helst i verden, ville bare bli utført under lisens av dem.

Wrights ble deretter involvert i en rekke søksmål de innledet mot flybyggere som brukte sidekontroll, og brødrene fikk følgelig skylden for å ha spilt "... en viktig rolle i mangel på vekst og luftfartsindustri konkurranse i USA sammenlignet med andre nasjoner som Tyskland som ledet opp til og under første verdenskrig ". År med langvarig juridisk konflikt fulgte med mange andre flybyggere til USA gikk inn i første verdenskrig, da regjeringen innførte en lovfestet avtale mellom partene som resulterte i royaltybetalinger på 1% til Wrights.

Pågående kontrovers

Det er fremdeles motstridende påstander i dag om hvem som først oppfant aileronen. Andre ingeniører og forskere fra 1800 -tallet, inkludert Charles Renard , Alphonse Pénaud og Louis Mouillard , hadde beskrevet lignende flykontrollflater. En annen teknikk for lateral flykontroll, vingevridning , ble også beskrevet eller eksperimentert med av flere personer, inkludert Jean-Marie Le Bris , John Montgomery , Clement Ader , Edson Gallaudet , DD Wells og Hugo Mattullath. Luftfartshistoriker CH Gibbs-Smith skrev at aileron var ".... en av de mest bemerkelsesverdige oppfinnelsene ... av luftfartshistorie, som umiddelbart ble mistet synet".

I 1906 oppnådde Wright -brødrene et patent ikke for oppfinnelsen av et fly (som hadde eksistert i flere tiår i form av seilfly), men for oppfinnelsen av et system for aerodynamisk kontroll som manipulerte en flygende maskins overflater, inkludert sidefly kontroll, selv om ror , heiser og ailerons tidligere hadde blitt oppfunnet.

Flydynamikk

En Yak-52 som bruker ailerons til å rulle mot klokken under en aerobatisk manøver

Par ailerons er vanligvis sammenkoblet slik at når det ene beveges nedover, flyttes det andre oppover: det nedadgående aileron øker heisen på vingen mens den oppadgående aileron reduserer heisen på vingen, og produserer en rulling (også kalt 'bank') øyeblikk om flyets lengdeakse (som strekker seg fra nesen til halen på et fly). Balanseror er vanligvis ligger i nærheten av vingespiss , men noen ganger kan det også være plassert nærmere vingeroten . Moderne passasjerfly kan også ha et andre par ailerons på vingene, med de to posisjonene preget av begrepene 'påhengsmotor aileron' og 'innenbord aileron'.

En uønsket bivirkning av aileron -operasjonen er uønsket gjeving - et gjevende øyeblikk i motsatt retning av rullen. Ved å bruke aileronene til å rulle et fly til høyre gir det en gjevende bevegelse til venstre. Når flyet ruller, forårsakes uønsket gjeving delvis av endringen i drag mellom venstre og høyre vinge. Den stigende vingen genererer økt løft, noe som forårsaker økt indusert drag . Den synkende vingen genererer redusert løft, noe som forårsaker redusert indusert drag. Profilmotstand forårsaket av de avbøyde aileronene kan øke forskjellen ytterligere, sammen med endringer i løftevektorene når den ene roterer tilbake mens den andre roterer fremover.

En Waco VKS-7 -biplan fra 1937 med sine par firdoble aileroner forbundet med en ekstern vertikal kontakt for å forenkle rullekontrollsystemet. Aileronene på hver side beveger seg dermed enten opp eller ned sammen.

I en koordinert sving kompenseres uønsket gjeving effektivt ved bruk av roret , noe som resulterer i en sidekreft på den vertikale halen som motsetter den uønskede gjeve ved å skape et gunstig gjevende øyeblikk. En annen kompensasjonsmetode er " differensialruller ", som er rigget slik at den nedadgående aileron avbøyer mindre enn den oppadgående. I dette tilfellet genereres det motsatte gjevmomentet av en forskjell i profilmotstand mellom venstre og høyre vingespiss. Frise ailerons fremhever denne profil-ubalansen ved å stikke ut under vingen på et oppadbøyet aileron, oftest ved å være hengslet litt bak forkanten og nær bunnen av overflaten, med den nedre delen av aileronoverflatens forkant som stikker litt ned under vingens underside når aileron bøyes oppover, og profilmotstanden på den siden øker vesentlig. Ailerons kan også være designet for å bruke en kombinasjon av disse metodene.

Med ailerons i nøytral posisjon, utvikler vingen på utsiden av svingen mer løft enn den motsatte vingen på grunn av variasjonen i lufthastighet over vingespennet, noe som har en tendens til å få flyet til å fortsette å rulle. Når ønsket bankvinkel (rotasjonsgrad rundt lengdeaksen) er oppnådd, bruker piloten motsatt aileron for å forhindre at bankvinkelen øker på grunn av denne variasjonen i løft over vingespennet. Denne mindre motsatte bruken av kontrollen må opprettholdes gjennom svingen. Piloten bruker også en liten mengde ror i samme retning som svingen for å motvirke uønsket gjeving og for å produsere en "koordinert" sving hvor flykroppen er parallell med flybanen. En enkel måler på instrumentpanelet som kalles skliindikatoren , også kjent som "ballen", indikerer når denne koordineringen oppnås.

Aileron komponenter

Horn og aerodynamiske motvekter

Aileron -horn synlig som strekker seg fra vingetoppen på den øvre vingen på en Fokker Dr. I

Spesielt på større eller raskere fly kan kontrollstyrker være ekstremt tunge. Ved å låne en oppdagelse fra båter som strekker seg over en kontrollflates område foran hengslet, blir kreftene som trengs først vist på ailerons under første verdenskrig da ailerons ble forlenget utenfor vingespissen og utstyrt med et horn foran hengslet. De mest kjente eksemplene er Fokker Dr.I og Fokker D.VII . Senere eksempler brakte motvekten på linje med vingen for å forbedre kontrollen og redusere motstanden. Dette ses sjeldnere nå, på grunn av Frize -typen aileron som gir samme fordel.

Trim faner

Trimfliker er små bevegelige seksjoner som ligner nedskalerte ailerons plassert ved eller nær bakkanten av aileron. På de fleste propelldrevne fly induserer rotasjonen av propellen (e) en motvirkende rullebevegelse på grunn av Newtons tredje bevegelseslov , ved at hver handling har en lik og motsatt reaksjon. For å avlaste piloten ved å måtte sørge for kontinuerlig trykk på pinnen i en retning (som forårsaker tretthet) er det utstyrt med trimfliker for å justere eller trimme ut trykket som er nødvendig mot uønsket bevegelse. Selve fanen avbøyes i forhold til aileron, noe som får aileron til å bevege seg i motsatt retning. Trim -faner kommer i to former, justerbare og faste. En fast trimflik er bøyd manuelt til den nødvendige nedbøyningsmengden, mens den justerbare trimfanen kan styres fra cockpiten, slik at forskjellige strøminnstillinger eller flyholdninger kan kompenseres for. Noen store fly fra 1950-tallet (inkludert Canadair Argus ) brukte frie flytende kontrollflater som piloten kun kontrollerte gjennom nedbøyning av trimfliker, i så fall ble det også gitt ekstra faner for å finjustere kontrollen for å gi rett og jevn flyging.

Spader

Ekstra 300L fly, nedenfra, som viser lysfargede firkantede spar i omtrent midtveis.

Spader er flate metallplater, vanligvis festet til aileron nedre overflate, foran aileron -hengslet, med en spakarm. De reduserer kraften som piloten trenger for å avlede aileron og blir ofte sett på aerobatiske fly. Når aileron bøyes oppover, produserer spaden en nedadgående aerodynamisk kraft, som har en tendens til å rotere hele enheten for å bøye aileronet ytterligere oppover. Størrelsen på spaden (og spakarmen) bestemmer hvor mye kraft piloten trenger å bruke for å avlede aileron. En spade fungerer på samme måte som et horn, men er mer effektivt på grunn av armen med lengre øyeblikk .

Vekter av massebalanse

Massebalansering av frise-hengslede ailerons på en Messerschmitt Bf 110 "zerstörer"

For å øke hastigheten som kontrollflate-flutter ( aeroelastisk flutter ) kan bli en risiko, flyttes tyngdepunktet til kontrolloverflaten mot hengslelinjen for overflaten. For å oppnå dette kan blyvekter legges til fronten på aileron. I noen fly kan rullekonstruksjonen være for tung til at dette systemet kan fungere uten overdreven vektøkning av aileron. I dette tilfellet kan vekten legges til en hendelarm for å flytte vekten godt ut foran aileron -kroppen. Disse balansevektene er riveformede (for å redusere motstanden), noe som får dem til å se ganske annerledes ut enn spader, selv om de både rager fremover og under aileron. I tillegg til å redusere risikoen for flagring, reduserer massebalanser også pinnekreftene som kreves for å flytte kontrolloverflaten i manøvrer.

Aileron gjerder

Noen aileron -konstruksjoner, spesielt når de er montert på feide vinger, inkluderer gjerder som vingegjerder i flukt med det innebygde planet for å undertrykke noe av den spenningsvise komponenten av luftstrømmen som løper på toppen av vingen, noe som har en tendens til å forstyrre laminær strømning over aileron, når den bøyes nedover.

Typer ailerons

Enkeltvirkende aileroner

Disse ble brukt under luftfartens "pioner-tid" før krigen og inn i de første årene av første verdenskrig, og disse ble kontrollert hver av en enkelt kabel, som trakk aileron opp. Når flyet var i ro, hang aileronene vertikalt ned. Denne typen aileron ble brukt på Farman III biplan 1909 og Short 166 . En "omvendt" versjon av dette, ved bruk av vingeforming, eksisterte på den senere versjonen av Santos-Dumont Demoiselle , som bare svingte vingespissene "nedover". En av ulempene med dette oppsettet var en større tendens til å gjeve enn til og med grunnleggende sammenkoblede aileroner. I løpet av 1930 -årene brukte en rekke lette fly enkeltvirkende kontroller, men brukte fjærer for å sette aileronene tilbake til sine nøytrale posisjoner da pinnen ble sluppet.

Wingtip ailerons

Blériot VIII med vingespissruller i 1908, avbøyd for en svak høyre bredd.

Brukes på den første flyrammen noensinne for å ha kombinasjonen av "joystick/ror-bar" -kontroller som direkte førte til det moderne flykontrollsystemet , Blériot VIII i 1908, noen design av tidlige fly brukte "wingtip" ailerons, hvor hele vingespiss ble rotert for å oppnå rullekontroll som en egen, svingbar rullekontrolloverflate- AEA June Bug brukte en form for disse, med både den eksperimentelle tyske Fokker V.1 fra 1916 og de tidligere versjonene av Junkers J 7 all-duralumin metall demonstrator monoplan som brukte dem-J 7 førte direkte til Junkers DI all-duralumin metall tysk jagerfly fra 1918, som tradisjonelt hadde hengslede aileroner. Det største problem med denne type av balanseroret er det farlig tendens til stall hvis det brukes aggressivt, spesielt dersom luftfartøyet er allerede i fare for stalling, derav primært anvendelse på prototyper, og deres erstatning på produksjon luftfartøy med mer konvensjonelle balanseror.

Frise ailerons

Ingeniør Leslie George Frize (1897–1979) fra Bristol Airplane Company utviklet en aileron -form som er svingt på omtrent 25 til 30% akkordlinjen og nær bunnoverflaten [1] , for å redusere pinnekrefter ettersom fly ble raskere under 1930 -tallet. Når aileron bøyes opp (for å få vingen til å gå ned), begynner forkant av aileron å stikke ut under vingens underside inn i luftstrømmen under vingen. Øyeblikket i forkanten i luftstrømmen hjelper til med å bevege seg opp bakkanten, noe som reduserer pinnekraften. Den nedadgående aileron tilfører også energi til grenselaget. Kanten av aileron leder luftstrømmen fra undersiden av vingen til den øvre overflaten av aileron, og skaper dermed en løftekraft som tilføres vingens løft. Dette reduserer den nødvendige nedbøyningen av aileron. Både den kanadiske flåten Model 2- biplan fra 1930 og den populære amerikanske Piper J-3 Cub- monoplanen fra 1938 hadde Frize ailerons som designet og bidro til å introdusere dem for et bredt publikum.

En påstått fordel med Frize aileron er evnen til å motvirke uønsket gjeving. For å gjøre dette må forkanten av aileron være skarp eller avrundet, noe som gir betydelig dra til det oppadvendte aileronet og bidrar til å motveie krumkreftene som skapes av det andre aileron, skrudd ned. Dette kan legge til en ubehagelig, ikke -lineær effekt og/eller potensielt farlig aerodynamisk vibrasjon (flutter). Det negative yaw -øyeblikket motvirkes i utgangspunktet av flyets girstabilitet og også ved bruk av differensiell aileron -bevegelse.

Differensial ailerons

Ved omhyggelig utforming av de mekaniske koblingene, kan den fremre aileron gjøres til å avbøye mer enn den nedre aileron (f.eks. US patent 1 565 097). Dette bidrar til å redusere sannsynligheten for at en vingespiss går i stå når aileron -nedbøyninger utføres i høye angrepsvinkler. I tillegg reduserer den påfølgende differansen i motstand uønskede gjev (som også diskutert ovenfor ). Tanken er at tapet av heis forbundet med aileron oppover ikke bærer noen straffer, mens økningen i løft forbundet med nedover aileron minimeres. Det rullende paret på flyet er alltid løfteforskjellen mellom de to vingene. En designer på de Havilland oppfant en enkel og praktisk kobling, og deres de Havilland Tiger Moth klassiske britiske biplan ble et av de mest kjente flyene, og et av de tidligste, for å bruke differensial aileroner.

Rullestyring uten rulleskøyter

Vingen bøyer seg

På de tidligste Pioneer Era- flyene, som Wright Flyer og det senere, Blériot XI og Etrich Taube fra 1909 , ble sidekontroll utført ved å vri den påhengsmotoren på vingen for å øke eller redusere løftet ved å endre angrepsvinkelen . Dette hadde ulempene med å stresse strukturen, være tung på kontrollene og risikere å stoppe siden med den økte angrepsvinkelen under en manøver. I 1916 hadde de fleste designere forlatt vingeforming til fordel for ailerons. Forskere ved NASA og andre steder har tatt en ny titt på vingeforming igjen, men under nye navn. NASA-versjonen er X-53 Active Aeroelastic Wing mens United States Air Force testet Adaptive Compliant Wing .

Differensielle spoilere

Spoilere er enheter som når de forlenges inn i luftstrømmen over en vinge, forstyrrer luftstrømmen og reduserer mengden løft som genereres. Mange moderne flydesign, spesielt jetfly , bruker spoilere i stedet for eller som supplement til ailerons, for eksempel F4 Phantom II og Northrop P-61 Black Widow , som hadde nesten fullbredde klaffer (det var veldig små konvensjonelle ailerons ved vingespissene også).

Rull fremkalt av ror

Alle fly med dihedral har en eller annen form for girrullkobling for å fremme stabilitet. Vanlige trenere som Cessna 152/172 -serien kan rullestyres med ror alene. Roret til Boeing 737 har mer rulleautoritet over flyet enn aileronene i høye angrepsvinkler. Dette førte til to bemerkelsesverdige ulykker da roret kjørte seg fast i fullstendig avbøyd posisjon og forårsaket velt (se Boeing 737 rorproblemer ).

Noen fly som Fokker Spin og modellglider mangler noen form for sidekontroll. Disse flyene bruker en større mengde dihedral enn konvensjonelle fly. Avbøying av roret gir gjeve og mye differensial vingeløft, noe som gir et kjeveindusert rullemoment. Denne typen kontrollsystem er oftest sett i Flying Flea- familien til små fly og på enklere 2-funksjoners (pitch and yaw control) seilflymodeller eller 3-funksjons (pitch, yaw og throttle control) modelldrevne fly, for eksempel radio -kontrollerte versjoner av "Old Timer" gratisflygede motordrevne modellfly.

Andre metoder

  • Vektskiftkontroll er mye brukt i hanggliders, powered hanggliders og ultralette fly.
  • Flytur med funksjonshemmede kontroller har vært vellykket i et lite antall luftfartshendelser.
  • Reaksjonskontrollventiler som brukes i Harrier jump jet -familien til militære fly.
  • Toppror: denne enheten ble montert på British Army Airplane No 1 . Den besto av en helflygende finne montert over den øvre vingen og svingt rundt en vertikal akse. I drift påførte den en sidekraft omtrent over trykkpunktet, noe som fikk båten til å rulle. Designet hadde også all-flying ailerons mellom vingeflyene, men disse ble fjernet på det tidspunktet da den første offisielle flyturen til et britisk fly og rullekontroll under flyturen ble oppnådd utelukkende ved bruk av det øverste roret.

Kombinasjoner med andre kontrollflater

En USAF F-16 som viser de bakre skreddersyrene, som beveger seg uavhengig av hverandre for å gi både pitch og roll-kontroll. Legg merke til de forskjellige angrepsvinklene som er synlige.
  • En kontrolloverflate som kombinerer aileron og klaff kalles en flaperon . En enkelt overflate på hver vinge tjener begge formålene: Brukes som aileron, blir flaperonene til venstre og høyre aktivert differensielt; Når de brukes som klaff, aktiveres begge klaffene nedover. Når en flaperon aktiveres nedover (dvs. brukes som klaff), er det nok bevegelsesfrihet igjen til å fortsatt kunne bruke aileron -funksjonen.
  • Noen fly har brukt differensielt kontrollerte spoilere eller spoilerons for å gi rull i stedet for konvensjonelle ailerons. Fordelen er at hele vingens bakkant kan brukes til klaffer, noe som gir bedre lav hastighetskontroll. Den Northrop P-61 Black Widow anvendt spoilers på denne måte, sammen med full utvidelse zap fliker og noen moderne passasjerfly bruke spoilere for å hjelpe til balanserorene.
  • deltavingede fly kombineres aileronene med heisene for å danne en elevon .
  • Flere moderne jagerfly har kanskje ingen ailerons på vingene, men gir rullekontroll med et horisontalt bakfly som beveger seg. Når horisontale haleflystabilatorer kan bevege seg differensielt for å utføre rullestyringsfunksjonen til ailerons, slik de gjør på noen moderne jagerfly , kalles de 'tailerons' eller 'rolling hale'. Skreddersy tillater i tillegg bredere klaffer på flyets vinger.
  • Aileron -fjærbein kombinerte bevegelige overflater med et spadeformet vingestag. Å fungere i propellslipstrømmen økte effektiviteten, selv om deres mekaniske fordel er redusert på grunn av plassering innenbord.

Se også

Referanser

Fotnoter

Sitater

Bibliografi

Eksterne linker