Не прошло и года с момента выхода прошлой статьи про прямую проводку управления, можно про компенсацию шарнирных моментов рассказать :)
Сам термин упомянут здесь. Теперь подробнее, что это такое за момент. Взгляните на эту безобразную красивую схему:
Собственно, шарнирный момент возникает при действии набегающего потока воздуха на отклоненный руль. Существует точка, называемая центром давления (обозначена на рисунке как Ц.Д.), относительно которой и можно обозначить действие аэродинамической силы F на плечо l. Произведение Fxl будет численно равно этому шарнирному моменту.
Шарнирные моменты могут достигать очень больших величин. В частности, были случаи, когда самолет с прямой проводкой управления попросту не мог выйти из крутого пикирования, потому что летчику не хватало сил отклонить штурвал из-за шарнирных моментов.
Как быть с шарнирными моментами?
1) Заниматься физкультурой
Вариант очень хороший, но не всегда подходящий :)
2) Применять компенсацию шарнирных моментов
А теперь переходим непосредственно к теме. В этой статье рассмотрим некоторую часть способов компенсации :)
Осевая компенсация
Как известно и как в данной статье упомянуто, момент - это произведение силы на плечо. Силу нельзя уменьшить, а вот плечо - можно. То есть, если подвинуть ось вращения поближе к центру давления, то шарнирный момент уменьшится и получится осевая компенсация.
Тут на схемке новое плечо обозначено l2. Раз оно меньше - то и момент меньше :)
Решение задачи, что называется, "в лоб".
Роговая компенсация
Как говорится, клин клином вышибает. Можно не уменьшить шарнирный момент методом "в лоб", а создать другой момент в противоположную сторону :)
То есть, часть руля в виде некоторого "рога" выносится в противоположную сторону от оси вращения, а момент, который будет создаваться этим "рогом", направлен в противоположную сторону. Вот так красиво и просто :)
Хотя конструкция, конечно, усложняется и утяжеляется.
Внутренняя компенсация
Взгляните на схему. Между носком руля и несущей поверхностью (стабилизатором или чем еще) находится гибкая мембрана. При отклонении руля эта мембрана с одной стороны получает зону разрежения, с другой - зону повышенного давления (надувается). Собственно, тянет эта мембрана руль и компенсирует шарнирный момент :))
Небольшая ремарка. Важно, чтобы компенсирующий момент не был слишком большим, иначе летчику попросту не будет комфортно управлять самолетом, поскольку именно за счет шарнирных моментов он "чувствует" управление. А еще более важно, чтобы компенсирующий момент не был больше, чем шарнирный. Иначе получится перекомпенсация руля, то есть придется приложить усилие не чтобы его отклонить, а чтобы вернуть его на место в нейтраль :)
Спасибо за внимание, подписывайтесь. Продолжение следует :)
Вопрос к публике. На самой первой картинке в статье изображено хвостовое оперение самолета "Корсар". Какие виды компенсации шарнирного момента применяются? Напишите в комментариях :)