элероны Эльфауге
Oct. 27th, 2021 01:08 pm![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
demyan.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruНедавно в одном месте в ЖЖ (обойдемся без рекламы) обнаружил интересную вещь. Оказывается, разведчики "Лебедь" времен ПМВ копировали не с немецкого "Альбатроса", а с машин LVG (я этого не знал). На это указал ЖЖ-юзер (тут без рекламы не обойтись) ![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
aviator_bob. И следует это, в частности, из крайне характерного вида элеронов. Вот такие элероны
Сразу возникает вопрос - в чем замысел этих элеронов? Этот вопрос у меня прямо-таки зудел. Возможно, другим любителям авиатехники это тоже интересно.
Кое-какие догадки у меня были, но это чисто догадки. Поскольку вчера появилось свободное время, то я путем некоторого гуглежа их подтвердил. Пришлось понять, что раньше элероны по-немецки назывались не Querruder, а Verwindungsklappen. Удалось найти описание патента на эти элероны. Приведу немецкий текст в оригинале, поскольку мои личные способности перевода с немецкого не слишком лучше, чем у гугль-переводчика ))))
D.R.P. 277656 Luft-Verkehrs-Gesellschaft Akt.-Ges. in Johannisthal bei Berlin
Stabilisierungsklappen für Flugzeuge.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf an jeder der Tragdecken von Flugzeugen paarweise angeordnete Stabilisierungsklappen, welche verstellt werden können und zur S cherung der Querstabilität des Flugzeuges und auch zu Schwenkungen desselben dienen.
Die bisher bekannten Stabilisierungsklappen eines jeden Klappenpaares sind derart um eine Achse schwingbar, daß der von ihnen eingeschlossene Winkel geändert wird.
Von diesen bekannten Verwindungsklappen unterscheiden sich diejenigen gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß die beiden auf einer gemeinsamen Achse angebrachten Klappen eines jeden Klappenpaafes unter einem bestimmten Winkel versetzt zueinander fest angeordnet sind und durch einen mit Zugdrähten verbundenen Doppelhebel verstellt werden können, der auf der Achse der Verwindungsklappen sitzt und mit seinem einen Ende in einem Schlitz der Tragdecke und mit seinem anderen Ende zwischen den. Klappenpaaren liegt, während eine unabhängige, gegenseitige Bewegung der einzelnen Verwindungsklappen unmöglich ist. Durch diese Anordnung der Verwindungsklappen wird die Bedienung derselben und die Führung der Zugdrähte wesentlich vereinfacht. Gegenüber den einfachen Klappen haben die beiden im Winkel zueinander angeordneten Klappen den Vorteil, daß beim Verstellen die Steuerwirkung schneller eintritt, da jede der Klappen für sich bei normaler Stellung von vornherein schon eine gewisse Steuerwirkung hat, die durch die Wirkung der anderen Klappen aufgehoben wird, bei Verstellung der Klappen aber schnell verstärkt wird.
Eine Tragdecke eines Flugzeuges mit Verwindungsklappen gemäß der Erfindung ist auf der Zeichnung in einer schaubildlichen Ansicht dargestellt.
In einem Ausschnitt a der Tragdecke b sind die beiden Verwindungsklappen c und d auf einer gemeinsamen drehbaren Achse e unter einem Winkel versetzt zueinander derart befestigt, daß sie ihre wirkliche Lage zueinander stets beibehalten und keine unabhängige, gegenseitige Bewegung ausführen können. Die Verstellung der beiden Verwindungsklappen erfolgt gleichzeitig, und zwar durch einen zweiarmigen Hebel f, der mit dem einen Arm zwischen den beiden Verwindungsklappen und mit dem anderen Arm in einem Ausschnitt h in der Tragdecke liegend auf der Achse e angeordnet ist. Mit den Enden dieses Hebels f sind die zur Verstellung der Verbindungsklappen dienenden Zugdrähte g verbunden, die zum Führersitz geleitet werden.
Patent-Ansprüche:
1. Stabilisierungsklappen für Flugzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die, wie bekannt, auf jeder Seite doppelt angeordneten Klappen nebeneinander liegen und immer denselben Winkel miteinander bilden.
2. Stabilisierungsklappen für Flugzeuge, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einer drehbar gelagerten Achse (e) befestigten Klappen durch einen in einem Ausschnitt der Tragflächen liegenden und auf der Achse befestigten Hebel verstellt werden, an dem die Stahldrähte angreifen.
Такие элероны применялись на LVG B.I/II/III и C.I/II/III/IV. Причем, если верить описаниям ранних Эльфауге, то на них конструкция проводки управления элеронами была решена примерно так, как показано на рисунке из патента. Затем она, видимо, поменялась, как и слегка изменился сам элерон (см. рис. выше).
Как работали? Ключевые предложения вот эти:
Durch diese Anordnung der Verwindungsklappen wird die Bedienung derselben und die Führung der Zugdrähte wesentlich vereinfacht. Gegenüber den einfachen Klappen haben die beiden im Winkel zueinander angeordneten Klappen den Vorteil, daß beim Verstellen die Steuerwirkung schneller eintritt, da jede der Klappen für sich bei normaler Stellung von vornherein schon eine gewisse Steuerwirkung hat, die durch die Wirkung der anderen Klappen aufgehoben wird, bei Verstellung der Klappen aber schnell verstärkt wird.
примерный перевод (не перевод скорее, а смысл, у меня с немецким очень неважно):
Такое расположение элеронов значительно облегчает управление и конструкцию проводки управления. По сравнению с обычными элеронами, элероны в виде двух плоскостей, расположенных под углом к друг другу, имеют преимущество в том, что потребные усилия (моменты крена) создаются быстрее, поскольку каждый из элеронов в нейтральном положении уже имеет некоторый момент, компенсируемый моментом второго элерона, а при их перемещении создаваемый элероном момент быстро увеличивается.
Вкратце: если читатель знает для чего делают роговую компенсацию и как она работает, то вот это её ранний, менее совершенный предшественник.
UPD:jr0 сделал важное уточнение - роговая компенсация пера руля была известна задолго до этих элеронов в судостроении.
aviator_bob. И следует это, в частности, из крайне характерного вида элеронов. Вот такие элероныСразу возникает вопрос - в чем замысел этих элеронов? Этот вопрос у меня прямо-таки зудел. Возможно, другим любителям авиатехники это тоже интересно.
Кое-какие догадки у меня были, но это чисто догадки. Поскольку вчера появилось свободное время, то я путем некоторого гуглежа их подтвердил. Пришлось понять, что раньше элероны по-немецки назывались не Querruder, а Verwindungsklappen. Удалось найти описание патента на эти элероны. Приведу немецкий текст в оригинале, поскольку мои личные способности перевода с немецкого не слишком лучше, чем у гугль-переводчика ))))
D.R.P. 277656 Luft-Verkehrs-Gesellschaft Akt.-Ges. in Johannisthal bei Berlin
Stabilisierungsklappen für Flugzeuge.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf an jeder der Tragdecken von Flugzeugen paarweise angeordnete Stabilisierungsklappen, welche verstellt werden können und zur S cherung der Querstabilität des Flugzeuges und auch zu Schwenkungen desselben dienen.
Die bisher bekannten Stabilisierungsklappen eines jeden Klappenpaares sind derart um eine Achse schwingbar, daß der von ihnen eingeschlossene Winkel geändert wird.
Von diesen bekannten Verwindungsklappen unterscheiden sich diejenigen gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß die beiden auf einer gemeinsamen Achse angebrachten Klappen eines jeden Klappenpaafes unter einem bestimmten Winkel versetzt zueinander fest angeordnet sind und durch einen mit Zugdrähten verbundenen Doppelhebel verstellt werden können, der auf der Achse der Verwindungsklappen sitzt und mit seinem einen Ende in einem Schlitz der Tragdecke und mit seinem anderen Ende zwischen den. Klappenpaaren liegt, während eine unabhängige, gegenseitige Bewegung der einzelnen Verwindungsklappen unmöglich ist. Durch diese Anordnung der Verwindungsklappen wird die Bedienung derselben und die Führung der Zugdrähte wesentlich vereinfacht. Gegenüber den einfachen Klappen haben die beiden im Winkel zueinander angeordneten Klappen den Vorteil, daß beim Verstellen die Steuerwirkung schneller eintritt, da jede der Klappen für sich bei normaler Stellung von vornherein schon eine gewisse Steuerwirkung hat, die durch die Wirkung der anderen Klappen aufgehoben wird, bei Verstellung der Klappen aber schnell verstärkt wird.
Eine Tragdecke eines Flugzeuges mit Verwindungsklappen gemäß der Erfindung ist auf der Zeichnung in einer schaubildlichen Ansicht dargestellt.
In einem Ausschnitt a der Tragdecke b sind die beiden Verwindungsklappen c und d auf einer gemeinsamen drehbaren Achse e unter einem Winkel versetzt zueinander derart befestigt, daß sie ihre wirkliche Lage zueinander stets beibehalten und keine unabhängige, gegenseitige Bewegung ausführen können. Die Verstellung der beiden Verwindungsklappen erfolgt gleichzeitig, und zwar durch einen zweiarmigen Hebel f, der mit dem einen Arm zwischen den beiden Verwindungsklappen und mit dem anderen Arm in einem Ausschnitt h in der Tragdecke liegend auf der Achse e angeordnet ist. Mit den Enden dieses Hebels f sind die zur Verstellung der Verbindungsklappen dienenden Zugdrähte g verbunden, die zum Führersitz geleitet werden.
Patent-Ansprüche:
1. Stabilisierungsklappen für Flugzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die, wie bekannt, auf jeder Seite doppelt angeordneten Klappen nebeneinander liegen und immer denselben Winkel miteinander bilden.
2. Stabilisierungsklappen für Flugzeuge, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einer drehbar gelagerten Achse (e) befestigten Klappen durch einen in einem Ausschnitt der Tragflächen liegenden und auf der Achse befestigten Hebel verstellt werden, an dem die Stahldrähte angreifen.
Такие элероны применялись на LVG B.I/II/III и C.I/II/III/IV. Причем, если верить описаниям ранних Эльфауге, то на них конструкция проводки управления элеронами была решена примерно так, как показано на рисунке из патента. Затем она, видимо, поменялась, как и слегка изменился сам элерон (см. рис. выше).
Как работали? Ключевые предложения вот эти:
Durch diese Anordnung der Verwindungsklappen wird die Bedienung derselben und die Führung der Zugdrähte wesentlich vereinfacht. Gegenüber den einfachen Klappen haben die beiden im Winkel zueinander angeordneten Klappen den Vorteil, daß beim Verstellen die Steuerwirkung schneller eintritt, da jede der Klappen für sich bei normaler Stellung von vornherein schon eine gewisse Steuerwirkung hat, die durch die Wirkung der anderen Klappen aufgehoben wird, bei Verstellung der Klappen aber schnell verstärkt wird.
примерный перевод (не перевод скорее, а смысл, у меня с немецким очень неважно):
Такое расположение элеронов значительно облегчает управление и конструкцию проводки управления. По сравнению с обычными элеронами, элероны в виде двух плоскостей, расположенных под углом к друг другу, имеют преимущество в том, что потребные усилия (моменты крена) создаются быстрее, поскольку каждый из элеронов в нейтральном положении уже имеет некоторый момент, компенсируемый моментом второго элерона, а при их перемещении создаваемый элероном момент быстро увеличивается.
Вкратце: если читатель знает для чего делают роговую компенсацию и как она работает, то вот это её ранний, менее совершенный предшественник.
UPD:
jr0 сделал важное уточнение - роговая компенсация пера руля была известна задолго до этих элеронов в судостроении.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2021-10-27 10:32 am (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 11:17 am (UTC)Но идея, на мой взгляд — действительно странная, если не сказать бессмысленная.
Как и идеи про роговую компенсацию, кстате.
no subject
Date: 2021-10-27 11:43 am (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 11:52 am (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 12:04 pm (UTC)====
просто нарисуйте на бумажке силы на этом элероне (на двух полукрыльях сразу, точнее) в разных положениях
изменили вид отклика
====
а компенсация для чего нужна, позвольте спросить? Для отклика в первую очередь и нужна, кому в кабинах гири-то надо тягать? Все остальные плюшки аэродинамической компенсации уже в довесок.
no subject
Date: 2021-10-27 12:26 pm (UTC)Нарисуйте этот элерон в той позе, когда одна его половинка стоит строго по потоку. Тогда про неё можно забыть, и вы увидите, что и аэродинамическую силу и маневренный шарнирный момент вторая половинка создаст точно такие же, как обычный элерон размером в эту половинку. То есть отношение шарнирного момента к аэродинамической силе точно такое же, как у обычного элерона без компенсатора.
>> изменили вид отклика
> а компенсация для чего нужна, позвольте спросить? Для отклика в первую очередь и нужна, кому в кабинах гири-то надо тягать? Все остальные плюшки аэродинамической компенсации уже в довесок.
Давайте будем термины использовать как в учебнике. Функция отклика --- это зависимость целевого воздействия (аэродинамической силы, в нашем случае) от изменяемого оператором параметра (угла отклонения палки пилотом, в нашем случае). А что пилот ощущает "в ответ", что тянет у него из рук палку в зависимости от аэродинамической силы --- это сумма двух шарнирных моментов, балансировочного (который по возможности триммером обнуляется), и маневренного (который сообщает пилоту, куда и насколько он отклоняет пепелац от прямой).
no subject
Date: 2021-10-27 12:43 pm (UTC)===
два сразу нарисуйте, справа от палки и слева. соедините оба проводкой с палкой. рисуйте не когда "одна половинка строго по потоку", а еще как-нибудь (правда вариантов, по сути, немного)...
Давайте будем термины использовать как в учебнике.
====
ну и зачем тут (я имею ввиду ЖЖ) это наукообразие? )))) Оч. хорошо, что Вы знаете про шарнирные моменты, уважаю )))). Компенсация требуется не только для сил и скоростей, но для создания ускорений. ей-Богу, мне совершенно неохота лезть сейчас в ТАУ. Уж извините.
no subject
Date: 2021-10-27 12:35 pm (UTC)В случае "развёрнутых" полуэлеронов — не совсем понятно, откуда будет браться эта самая компенсация — ибо там просто диффпара и только.
Ну, может поменяться крутизна реагирования на то же самое отклонение ручки — ну и всё..
no subject
Date: 2021-10-27 12:56 pm (UTC)=====
не только нагрузку, а оптимизирует ту самую "крутизну", скорость изменения угловых скоростей, ускорения то бишь... приятность управления т.е., управляемость это называется, раз тут требуют точных терминов. Компенсация требуется чтобы сделать самолет чутким ровно настолько, каким он должен быть исходя из его назначения.
no subject
Date: 2021-10-27 04:10 pm (UTC)Компенсация - влияет на силовой отклик, не более того, ни на какую другую "крутизну харакиеристики" - она не влияет, во всяком случае - в первом приближении.
Управляемость может определяться разными способами - и я бы начал с зависимости развиваемого момента от величины отклонения сооттветствующих рулей.
no subject
Date: 2021-10-27 08:28 pm (UTC)передаточная функция самолета нормальной схемы по угловой скорости крена и углу отклонения элеронов это комбинация усилителя и апериодического звена вида К/(Тр+1). Даже мгновенно отклонив элерон мы получим апериодический процесс с угловым ускорением. Хрен с ним, с усилителем К, но постоянная времени Т зависит от момента инерции с-та и от производной момента крена по угловой скорости крена. А эта производная будет зависеть от того, как элерон вообще сопротивляется тому, что его отклоняют, от протекания шарнирного момента, т.е. в том числе будет зависеть от компенсации.
То, с чего бы Вы начали, проделали лет эдак 100 назад и продолжают проделывать по сю пору.
no subject
Date: 2021-10-28 06:21 am (UTC)Б-жечки, сколька бессмысленных понтов - без капли понимания.
Я узнал (а возможно просто вспомнил) - *слово*.
Любая передаточная функция - просто *по определению* - вводится для передачи от какой-то точки - до другой, от какого-то входного параметра - до другого.
Вы явным образом пытаетесь ввести "передаточную функцию самолёта" - от РУС до пилотажных параметров. Проблема в том, что в этом случае - составной частью такой передаточной функции - оказывается система управления ЛА, и, что хуже всего - эта самая СУ - может быть вообще "активной" - необратимой, либо вообще в неё может быть встроен автопилот - что обессмысливает такое определение передаточной функции *вообще*.
Остальные Ваши рассуждения - проходят по категории "свалить всё в кучу и всё перепутать".
no subject
Date: 2021-11-11 09:50 pm (UTC)"Вы явным образом пытаетесь ввести "передаточную функцию самолёта" - от РУС до пилотажных параметров."
====
любой учебник по динамике полета издания начиная с 1960-х в зубы. Там ознакомитесь с передаточными функциями самолета. Даже передаточную функцию пилота, и ту можно ввести при определенных допущениях.
ну и вот эти пара реплик:
https://demyan.livejournal.com/66586.html?thread=198938#t198938
когда люди в теме, они на пустом месте не вы... делываются, с бибером550 у нас без математики возникло взаимопонимание сразу...
no subject
Date: 2021-11-12 09:44 am (UTC)Введение "передаточной функции самолёта" в зависимости "от ручки" - проблематично тем, что оно неуниверсально, и начинпет зависеть от вида "систему управления".
Которая может быть "промто проводкой", "регулирунмой" проводкой, бустерной системой - обратимой или нет - или ЭДСУ. Или, может быть - какой-то ещё.
Или "ручки" - может вообще не быть, например в бнспилотниках.
При этом - все эти варианты - обладают разными свойствамт.
К примеру, в "простейшей системе управления", ака механической проводке - возможен размен усилия на ручке - на перемещение - при одном и том же шарнирном моменте.
При этом, вообще говоря - должны нормироваться оба параметра, и здесь мы можем наглядно увидеть разницу между роговой или осевой компенсацией - и вот этими элеронамт, или изменением передаточного числа в проводке.
Но когда Вы пытаетесь рассуждать "от ручки" - Вы уже этого не видите, хотя разделение на две передаточные функции - совершенно логично.
no subject
Date: 2021-10-27 12:00 pm (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 12:44 pm (UTC)А носок элерона опускающегося крыла — дополнительно подтормаживает это крыло, способствуя затягиванию аппарата в вираж.
Но это модели, в первую очередь.
Афрпрочем, я погуглил — это осевая компенсация.
Получила наибольшее распространение.
На счёт залома для концевого вихря — а фиг его знает, тут моих элементарных знаний аэродинамики не хватит.
Гарантированно роговой компенсатор снижает нагрузку на ручке, это точно.
И гуглёж — его ругает таки.
Ибо.
no subject
Date: 2021-10-27 01:10 pm (UTC)Ибо.
Вибрация, да. Правда, в своё время это считали даже плюсом --- типа, самолёт заранее "сигнализирует", что можно и до штопора довыпендриваться. Это потом стали ругательные слова придумывать, флаттер там всякий, а на малых скоростях эта вибрация к серьёзному колебанию/кручению конструкций не приводила.
no subject
Date: 2021-10-27 04:13 pm (UTC)Не вибрация - а нарушение характера обтекания - и "выключение" части площади элерона за счёт перетока воздуха через образующуюся щель.
no subject
Date: 2021-10-27 04:34 pm (UTC)Ну а стабилизатор лучше всего цельноповоротный, конечно. Чтоб всё зализано, и даже триммирование только червяком внутри. И киль по возможности тоже. А в будущем и композитные крылья просто будут гнуться, как надо (собственно, НАСА-вские летающие солнечные батарейки уже летали без какой-либо механизации вообще, всё управление только разнотягом двух видов).
no subject
Date: 2021-10-27 05:31 pm (UTC)Цельноповоротный стаб - плохо гасит продольные колебания самолёта, ежели без рулевых машинок.
"Гнущиеся" крылья - уже были, гоширование называется.
Собственно, у современных самолётов на больших скоростях - часто юзают интерцепторы, ибо с элеронами получается инверсия.
no subject
Date: 2021-10-27 07:52 pm (UTC)У чехов в летицком музее на натовской базе в Праге висит шикарный экземпляр пепелаца с крылом, которое не только гибкое, а целиком поворачивается. Одна беда, я обещал не публиковать фоток --- музей бесплатный и живёт только на подаяния, работу добровольцев и продажу фотоальбомов.
no subject
Date: 2021-10-28 06:28 am (UTC)Ну, за всю истори развития авиации - народ чего только не понапридумывал.
Собственно гоширование - исторически было первым способом управления по крену, и было придумано братьями Райт.
А изменяемый угол установки крыла - имел американский истребитель F-7, хотя там - было толтко два положения, взлётно-посадочное, и "рабочее".
no subject
Date: 2021-10-27 11:41 am (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 11:47 am (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 02:10 pm (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 02:27 pm (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 02:56 pm (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 12:20 pm (UTC)Ну и с обычными элеронами тоже самое...
no subject
Date: 2021-10-27 01:01 pm (UTC)no subject
Date: 2021-10-27 01:09 pm (UTC)