Как пилот заставляет слушаться машину в десятки тонн, контролируя ее в воздухе?

Наука и техникаHi-Tech

Мускулы крылатой машины – система управления

Иван Варгатый (https://vk.com/vivan755)

– Два-пять-шесть-один-пять, возьмите курс 190 и сохраняйте до команды, работа с «Абрикоса»!

– Шесть-один-пять принял, курс 190 и сохраняю до команды.

Вертолетчик точным коротким движением качнул ручку вправо и еле заметно подтянул «шаг». Вертолет плавно загнул привычную прямую в дугу, отвернул от невидимой дороги, по которой сейчас будет взлетать неведомый военный самолет с «Абрикоса» – чудом еще не застроенного аэродрома Кряж. Может, это будет Ан-26, может, Ту-134, а если повезет, увидим Ан-12… Командир, хитро изогнувшись над ручкой, смотрел в левый блистер – диспетчер, конечно, все видит, но работа в небе ошибок не прощает. Упустить корабль, несущийся на тебя на скорости 400 километров в час, никак нельзя. Пусть даже не 400 – он идет 400, мы в том же направлении 150, итого встретимся на скорости 250, только крыло у самолета что на 400, что на 250 твердое…

А вот и он, красавец – Ту-134! Командир доложил диспетчеру, что попутный наблюдает, пропустил его в лобовые стекла, продел ботинки в гусарские стремена педалей и коротко сказал:

– Взял управление!

– Отдал управление! – ответил второй пилот и перевел взгляд с приборов на дымящий «туполенок». Ему, любящему свою работу, довелось летать в кабинах многих крылатых машин, к его Ми-8 отношения не имеющих: когда знакомый коллега приглашал, когда пилот сам спрашивал перед полетом… На Ту-134 посчастливилось даже занять в полете правое кресло, познакомиться с упругими рогами штурвала. Командир об этом знал, потому и дал подчиненному полюбоваться знакомым силуэтом.

Мало в авиации людей, к ней равнодушных, их почти нет! Кто идет на работу за одними деньгами – тот выбирает другую, поспокойнее, а в летчики и техники идут те, кто видит в металле жизнь и не боится ответственности за нее. Кто не опасается каждый день висеть в десяти километрах над землей на трех лонжеронах крыла или пониже, в пятистах метрах, но на одной гайке втулки винта… Вот и за нашим экипажем в нескольких метрах вертелась тяжеленная втулка винта. Если бы можно было, уцепившись за лопасть, понаблюдать за втулкой, наблюдатель поразился бы, насколько она похожа на живое сердце. Лопасти дышали на пятнадцати шарнирах, взмахивали каждый оборот, словно переливались, блестели штоки гидродемпферов.

И как капля дождя никогда дважды не падает в одно и то же место, так лопасть после каждого взмаха вставала чуть иначе. Куда там слегка пошевеливающимся элеронам набиравшего высоту «туполенка»! Подобно крыльям птицы, они широко махали на взлете, исправляя броски машины на восходящих потоках Южного кладбища. А сейчас, когда скорость была уже за 500, элероны зажало скоростным напором, да и протуберанцы термиков остались внизу – и у экипажа не было ни сил, ни нужды крутить штурвалы из угла в угол. Рычаги управления двигателями вразнобой, буквой V, стояли на номинальном режиме, старые дымящие двигатели вполне сносно толкали полупустой самолет к стратосфере, оставалось лишь чуть покачивать рогами, если самолет норовил завалиться от высотных ветров.

Сила рук «правака» поворачивала штурвал, тот тянул ажурную цепь колонки, следом сдвигалась бесконечная вереница с виду хрупких дюралевых тяг, а уж они поворачивали элероны. Действие равно противодействию – и отброшенный элеронами воздух давал противодействие, поворачивал 35-тонный корабль, выводя его из крена. Ноги, помня училищные полеты на Л-39, норовили одновременно с поворотом штурвала нажать педаль, но это было излишне: Ту-134 сам блюл красоту своего полета. Стоило датчику демпфера «унюхать» скольжение, как шла команда на привод, и единственный гидроусилитель самолета с неслышным в реве полета шипением сдвигал руль направления. Допотопная по меркам XXI века автоматика работала не хуже цифровой системы управления какого-нибудь «Аэробуса».

Человек, наблюдающий за всем этим с земли, из работы системы управления увидит разве что уборку закрылков Ту-134, а если вооружится биноклем или телеобъективом, то еще и работу рулями. Из салона элероны видно и без бинокля. А вот работу системы управления Ми-8 пассажир не увидит вообще никак – ревут двигатели, свистят лопасти, за кабиной что-то хлопает, а почему вертолет летит то вверх, то вперед, то вправо – кто его разберет? Очень хитра винтокрылая машина. Поэтому о них – в конце статьи, а пока – продолжение рассказа о системах управления самолетов, начатого в предыдущей статье.

Во вступлении сказано, что на Ту-134 единственный гидроусилитель (бустер) – в канале руля направления, который управляется от педалей. Штурвал и колонка, стало быть, без бустеров. Водители старой закалки, чьи руки помнят тяжеленный руль ГАЗ-53, усомнятся: тут с пятитонной машиной без «гидрача» еле-еле, а максимальная взлетная масса Ту-134 – около 45 тонн, как с его «баранкой» справиться без помощи? Но конструкторы нашли множество методов уменьшить усилия на командных рычагах, чтобы не включать в проводку управления дополнительные агрегаты-бустеры, которые к тому же требуют питания – а это все бьет по надежности самолета. Эти методы называются компенсацией рулей.

Осевая компенсация руля. ОНР – ось навески руля, F – сила давления скоростного напора, Мш – момент шарнирный (стремящийся возвратить руль в нейтраль), Мк – момент компенсирующий

Самая очевидная – осевая компенсация. В судостроении руль с осевой компенсацией называется балансирным: часть руля располагается впереди баллера (оси вращения), в итоге при отклонении руля на заднюю его часть действует привычная сила, мешающая отклонению, а на переднюю – помогающая отклонению. То же используется на авиатехнике. Однако эффективность осевой компенсации не столь высока, как хотелось бы – передняя часть, например, элерона частично «затенена» крылом, особенно при отклонении вниз на больших углах атаки. Кроме того, выступающий носок руля увеличивает сопротивление.

Еще один метод компенсации – роговая. На краю руля выполняется часть, выступающая за край крыла или оперения, имеющая собственный носок. За счет большего плеча эффективность роговой компенсации выше, чем осевой, при меньшем сопротивлении. Но есть причина, по которой ее применяют лишь на относительно небольших и нескоростных самолетах, о ней ниже.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Англия накануне нормандского завоевания. Основные игроки Англия накануне нормандского завоевания. Основные игроки

Нормандское завоевание Англии – одно из переломных моментов английской истории

Наука и техника
Может, чайку? Может, чайку?

Русское чаепитие: легенды, правила и советы, которые пригодятся и сегодня

Лиза
Uber в образовании Uber в образовании

Может ли искусственный интеллект заменить учителя?

ТехИнсайдер
Кому следует соблюдать осторожность при употреблении меда Кому следует соблюдать осторожность при употреблении меда

Все знают, что мед нельзя детям до года, а кому еще стоит быть осторожнее?

ТехИнсайдер
Пирр и его победы Пирр и его победы

Почему именно Пирра Антигон назвал лучшим полководцем эпохи?

Дилетант
Чем закусывать Jagermeister Чем закусывать Jagermeister

Копченое, кислое и сладкое — чем закусывать немецкую знаменитую настойку?

Maxim
Зубы динозавров «рассказали», какой была земная атмосфера 70 миллионов лет назад Зубы динозавров «рассказали», какой была земная атмосфера 70 миллионов лет назад

Ученые разработали новый метод изучения древней атмосферы

ТехИнсайдер
Космическая пыль в междупланетном пространстве Космическая пыль в междупланетном пространстве

Наука в годы войны: астроном Фесенков об астероидах и космической пыли

Наука и жизнь
Когда ещё был лес… Когда ещё был лес…

Рассказ Саши Тэмлейн «Когда ещё был лес…»

Наука и жизнь
Жабрей и зябра, они же пикульники Жабрей и зябра, они же пикульники

Пикульники — настоящие джентльмены среди растения, хотя и каждый со своим нравом

Наука и жизнь
Культ счастья: почему это опасно Культ счастья: почему это опасно

Улучшает ли позитивное мышление качество жизни... или наоборот?

Grazia
Несовершеннолетние инвестиции Несовершеннолетние инвестиции

Брокеры фиксируют спрос на открытие счетов подросткам, но сегмент нишевый

Ведомости
5 книг про музыкальную индустрию, которые советует гендиректор фестиваля «Пари Фест» 5 книг про музыкальную индустрию, которые советует гендиректор фестиваля «Пари Фест»

Литература и музыка — параллельные виды искусства, которые связаны

Inc.
Генно-модифицированные островковые клетки прижились у пациента без иммуносупрессии Генно-модифицированные островковые клетки прижились у пациента без иммуносупрессии

Успех эксперимента по пересадке генно-модифицированных аллогенных бета-клеток

N+1
Трагическая история Одри Мэнсон, первой американской супермодели Трагическая история Одри Мэнсон, первой американской супермодели

Путь первой американской супермодели Одри Мэнсон к славе

ТехИнсайдер
Что такое камера на полосу и что она фиксирует Что такое камера на полосу и что она фиксирует

О чем фраза «Впереди камера на полосу» из автомобильных навигаторов?

РБК
Марат Хуснуллин: 19% девелоперов сегодня находятся в зоне риска Марат Хуснуллин: 19% девелоперов сегодня находятся в зоне риска

Марат Хуснуллин о том, какие времена сейчас переживают девелоперы жилья

Ведомости
Разработаны методы генного редактирование смертельно опасных заболеваний мозга Разработаны методы генного редактирование смертельно опасных заболеваний мозга

Ученые успешно применили технологии генного редактирования для коррекции мутаций

ТехИнсайдер
Японские ученые создали суперклей для морских глубин Японские ученые создали суперклей для морских глубин

Ученые создали гидрогель, который способен удержать резиновую уточку на скале

ТехИнсайдер
«Американцы хорошо продают себя, но работают слабо». 5 бизнес-ошибок основателя платформы ИИ-музыки Mubert «Американцы хорошо продают себя, но работают слабо». 5 бизнес-ошибок основателя платформы ИИ-музыки Mubert

Чего не следует делать стартапам с совершенно новой технологией на рынке

Inc.
Ученые нашли способ вдвое продлить срок службы масла для АКПП Ученые нашли способ вдвое продлить срок службы масла для АКПП

Ученые разработали новый состав масла для автоматических коробок передач

ТехИнсайдер
Жизнь и открытия Степана Куторги: от классиков до звероящеров Жизнь и открытия Степана Куторги: от классиков до звероящеров

«Удивительные ошибки» гения: как российский ученый открыл звероящеров

Наука и техника
Генетики подтвердили личность жестоко убитого в Венгрии Рюриковича Генетики подтвердили личность жестоко убитого в Венгрии Рюриковича

Палеогенетики проанализировали геном жестоко убитого венгерского феодала

N+1
Евпатория Евпатория

Евпатория — город, существующий во многих измерениях

Знание – сила
На двух софтах На двух софтах

Почему российские компании продолжают работать на смешанном софте

Ведомости
Заповедные нравы Заповедные нравы

«В глуши»: сериал на тему «человеческая дикость на фоне дикой природы»

Weekend
Органоидный интеллект: революция в биокомпьютинге и медицине Органоидный интеллект: революция в биокомпьютинге и медицине

Ученые надеются, что органоидный интеллект изменит подход к вычислениям

Inc.
С любовью к русской песне, фолк-группа «Красива» С любовью к русской песне, фолк-группа «Красива»

О силе традиций, народной музыке, женской дружбе и не только – в нашем интервью

Лиза
Нейробиолог назвал привычку, объединяющую гениев. А у вас она есть? Нейробиолог назвал привычку, объединяющую гениев. А у вас она есть?

Настоящий прорыв мысли начинается в тишине и одиночестве

Maxim
Рассказ солдата Рассказ солдата

Воспоминания Георгия Немчинова о войне на передовой

Знание – сила
Открыть в приложении