Хвостове оперення V-tail

[Toris]

Доброго здоров'я всім!

Переглядаючи фотографії різноманітних легких літаків, звернув увагу на хвостове оперення типу V-tail літаків Beechcraft Bonanza 35:



https://www.google.com.ua/search?q=beechcraft+bonanza+35&hl=ru&client=safari&rls=en&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=hrcST5z7DsO3tweo8cX5AQ&sqi=2&ved=0CDwQsAQ&biw=1178&bih=858&gws_rd=cr,ssl

та Lazair:


https://www.google.com.ua/search?q=eLazair&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAcQ_AUoAWoVChMIhPX6l-ybyQIVpp9yCh26WAhK&biw=1920&bih=979

Виглядає футуристично, як на F-117.

Футуризм футуризмом, однак практична експлуатація важливіша за вигляд. Виникає ряд запитань:
1) з яких міркувань конструктори застосували такі рішення?
2) які переваги і які недоліки таких рішень?
3) як працює керування таким оперенням?

[IDB]

Планери Антонова А-11, А-13 і А-15 мали таку ж саму конструкцію і ніяких проблем з керуванням не було. Перевага - дві поверхні замість трьох - Сх меньший. До недолікив можно віднести трохи меньша єфективність РН та РВ. Для неманевренних літаків та планерів вистачає.
А як працює - так само, як при стандартній схемі - обидві рухомі поверхні вниз чи вгору - маєте РВ. А якщо обидві вліво чи вправо - РН.

[Toris]

+1
А якщо в класичній схемі одночасно треба РВ вверх, РН вправо - як воно буде рухатись тут (в кофігурації Бонанзи)?

[IDB]

Наведіть будь ласка приклад маневру, коли вам одночасно треба нос вгору а "нога" вправо - це буде штопор ? Мені здається що Ваша Бонанза не пристосована до штопору. А от коли Сергій Анохін проводив польоти на антоновських планерах, то він штопорив. Так що все можливо з таким "хвостом"

[петро нестеров]

При перемещении ручки управления «на себя» или «от себя» рули синхронно отклоняются вверх или вниз. Проекции аэродинамических сил образуют соответствующий момент на пикирование или кабрирование. При действиях педалями (ручка управления неподвижна) рули отклоняются а разные стороны, образуя соответствующие боковые проекции аэродинамических сил. В случае одновременного действия ручным и ножным управлением отклонения рулей на одной плоскости суммируются, а на другой вычитаются, образуя соответствующие аэродинамические силы для маневра в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Такая схема и кинематика управления сложнее общепринятой, так как требует решения большего числа инженерных проблем при проектировании.

Весовые характеристики V-образного оперения .и его системы управления практически равноценны общепринятым традиционным схемам оперений. Таким образом, сложное распределение воздушной нагрузки и схема управления, а также еще относительно слабая теоретическая и экспериментальная изученность V-образного оперения, усложняют комплекс инженерных проблем при проектировании аппаратов, требуют особого подхода при рассмотрении каждой конкретной общей компоновки самолета или планера.

[TAILDRAGGER]

Мені здається що Ваша Бонанза не пристосована до штопору.

Вспоминаю, лет десятко назад САА выпустила дерективу по поводу управления этой "Бонанзой" с таким хвостом. Там было четко написано: резкие перемещения ручки управления запрещаются- это вызвает самораскачивание носа в горизонте с амплитудой затухающих колебаний.

[Серго]

Наведіть будь ласка приклад маневру, коли вам одночасно треба нос вгору а "нога" вправо - це буде штопор ? Мені здається що Ваша Бонанза не пристосована до штопору. А от коли Сергій Анохін проводив польоти на антоновських планерах, то він штопорив. Так що все можливо з таким "хвостом"

Наведу приклад.
1) Зліт з боковим вітром.
2) Посадка з боковим вітром. Та ще коли на "витримуванні" треба "прикритися кренчиком". Там елерони в одну сторону (в сторону на вітер), педалі в другу (витримуєш напрямок), а кермом висоти на себе створюєш посадковий кут (досажуєш літак). А коли в турбуленції, то треба ще й енергійно (але не різко) діяти органами керування.

[Toris]

Всім по +1 за конструктивний полілог.
Значить, я таки правильно шурупав про проекції.
Дивіться до чого я додумався про нижній V-tail, як в Lazair: при повороті, наприклад, вправо, правий нижній елерон йде вверх, лівий нижній йде вниз, вертикальний "проективний елерон" "відхиляеться вправо". Однак РН у нас НИЖНІЙ, через що по курсовій осі виникає крен в сторону поворота. Я правильно уявляю все це?

Штопор і маневри поки що для мене звучать як одкровення. )))

[Mike]

Бонанза, спроектирована в 1946 году. Есть подозрение, что Уолтер Бич не просто так гостил в  разрушенной пролетарскими мстителями Германии. Может и прихватил с собой пару чертежей. А может и нет. Как бы там ни было, но на тот момент идея такого хвоста в инженерном мире очень обсуждалась, но удалось довести до сертификата типа только Бонанзу. И то ли стараниями мистера Бича, то ли его управляющей жены, но в 1947 году первый таки полетел. Необычную для простого народа схему заднего управления назвали rudervator, т.е rudder + elevator. Если бы сталинские гбэшники больше думали о будущем страны и забирали бы мозги и чертежи, а не станки и инструмент, то такая штука возможно появилась бы первой у нас с названием "совмещенный руль высоты и направления". Однако не зависимо от названия такой руль требует к себе особого подхода. В первую очередь конструктивного. Так например в схему введен совершенно новый узел под названием - диференциальный механизм, я бы сказал проще - трансформатор отклонений. Его роль состоит в смешении каналов педалей и штурвала. На входе имеется куча тросов, а на выходе две тяги к рудерваторам. Другая особенность кинематики данной схемы, заключается в необходимости особого контроля рудерватора при кренах. Это можно было бы описать в РЛЭ, но Уолтер решил прописать это на чертеже. Так кинематическая схема данного самолета стала единой. Все каналы управления смешались в одно целое, с помощью пружин и рычагов. Так что летать на этом типе стало приятно, самолет как бы сам следит за шариком в виражах.
За счет меньшего сопротивления самолет стал относительно быстрее, а за счет легкого хвоста - эффективнее. Но кое с чем пришлось смирится: например самолет лекго раскачать в вертикальной оси. Впрочем раскачивают его в основном желающие всем управлять. Если дать самолету самому все поправить, то он замечательно с этим справится. Второй нюанс данной схемы это желание уйти направо. Наверно в этом проявляется его генетический протест против коммунизма. Так в сбалансированном прямолинейном полете, самолет постепенно заходит в правый крен с небольшим опусканием носа. Если например заснуть за штурвалом, то минут через 30 можно увидеть себя в Graveyard spiral - не лучшее время для пробуждения. Я не знаю что добавить к этому описанию, и не знали бы его создатели, если бы владельцы фирмы Цессна, опасающаяся за свой кошелек не раздули бы гейт против самолета, который не только превосходил все современные, а еще и был наиболее перспективным в продажах. Так случилось, что самая интригующая деталь самолета - его V-tail иногда отваливалась в полете. К этому времени уже придумали телевизор, где и показали душераздирающий ролик об опасности управления этим самолетом. Мистер Бич не ожидал такого расклада и однажды утром решил не проснутся. Его разгневанная супруга извела более ста самолетов кидая их на растерзание воздушной стихии. Так же она в завидной педантичностью разобрала каждый случай аварии. На основании этой безпрецендентной по сей день работе, мисис Бич издало письмо к потребителям, где объяснила что в целом, если не залетать в погодные условия, к которым не готов, самолет является таким же безопасным как и другие, но в отличие от них быстрее, красивее и экономичнее. Но, несмотря на это, злобный мир присвоил самолету кличку - доктор Киллер. Позднее инженеры решили усилить хвост - он стал на 17% больше и тяжелее. Пришлось усилить конструкцию корпуса, а вместе с этим увеличить вес. В итоге самолет стал немного медленее и немного тяжелее. Ему стало сложнее справляться с задней центровкой, а его фюзеляжный бак в 20 галлонов заменили на 10, чем уменьшили дальность полета. Но теперь Бонанза стала условно безопаснее в руках очкариков. Однако истинные ценители воздушного хардкора ищат первозданные легкие Бонанзы с маленьким хвостиком. Наверно они, что-то знают.

[Mike]

Мені здається що Ваша Бонанза не пристосована до штопору.

Вспоминаю, лет десятко назад САА выпустила дерективу по поводу управления этой "Бонанзой" с таким хвостом. Там было четко написано: резкие перемещения ручки управления запрещаются- это вызвает самораскачивание носа в горизонте с амплитудой затухающих колебаний.

Ибо нефиг мешать самолету лететь.

[Mike]

Мені здається що Ваша Бонанза не пристосована до штопору.

Американский сертификат типа обязывает производителей испытывать на выход из штопора. Другое дело, что зачем самолет этим штопором пугать? Не лучше ли штопор использовать по прямому назначению... и после полета... на земле.

[командор]

Мені здається що Ваша Бонанза не пристосована до штопору.

Вспоминаю, лет десятко назад САА выпустила дерективу по поводу управления этой "Бонанзой" с таким хвостом. Там было четко написано: резкие перемещения ручки управления запрещаются- это вызвает самораскачивание носа в горизонте с амплитудой затухающих колебаний.

А есть самолеты с оперением нормальной схемы(кроме специальных) которыми рекомендуется управлять резкими перемещениями ручки?

[командор]

Одна из задач ,которая решается применением V-образного оперения является снижение влияния следа от крыла на работу оперения ,особенно горизонтального.
На углах атаки крыла,при которых след от крыла приближается к плоскости горизонтального оперения снижается устойчивость самолета и появляется вибрация горизонтального оперения .При дальнейшем увеличении угла атаки ,когда след от крыла уходит выше плоскости оперения это явление пропадает,восстанавливается параметры устойчивости и исчезает вибрация.
С этим явлением борятся применением Т-образного оперения либо компромиссным решением -применением V-образного оперения.
Для снижения влияния следа от крыла на работу оперения на самолетах Антонова Ан-24 и др.установлено оперение с небольшим V.
Причем на самолете Ан-140 оперение первоначально было прямым.Но после первых полетов было заменено на оперение с небольшим V.

[TAILDRAGGER]

А есть самолеты с оперением нормальной схемы(кроме специальных) которыми рекомендуется управлять резкими перемещениями ручки?

Запрещать и не рекомендовать- имеют различный смысл и степень отрицания, хотя в них общий смысл во избежание действия. Так же как Не запрещать и рекомендовать имеют совершенно другой уровень положительных намерений.

Ваша перефразировка имеет несколько другой смысл, как в анекдоте о забеге американского и советского бегунов, освещаемые советской прессой:

Забег американца и советского. Американец приходит к финишной прямой первым.
Освещение на советском радио :
"Советский атлет в забеге занял почетное второе место, американец пришел к финишной ленточке предпоследним"

[Mike]

Вы спорите о том, что было вашими словами пересказано по памяти с европейского документа, который был переписан с рекомендации американской FAA.

[Тэги:]

Украинский авиационный форум > Форум > Легкая авиация > Тема: Хвостове оперення V-tail