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

Налоги в нашей жизни: права и обязанности налогоплательщика Налоги в нашей жизни: права и обязанности налогоплательщика

Какие обязанности и права у нас возникают при уплате налогов

Наука и техника
«Делать то, что умеешь». Андрей Золотарев — о простых радостях жизни, режиссерских планах и меме с Траволтой «Делать то, что умеешь». Андрей Золотарев — о простых радостях жизни, режиссерских планах и меме с Траволтой

Сценарист Андрей Золотарев — о полном метре и просроченных дедлайнах

Правила жизни
Водородное движение Водородное движение

Можно ли использовать водород как альтернативный и экологичный вид топлива?

Y Magazine
Почему поколение Z уходит из корпораций и выбирает франшизы Почему поколение Z уходит из корпораций и выбирает франшизы

Почему зумеры выбирают вместо корпоративной стабильности предпринимательство?

Forbes
Перед церемонией Перед церемонией

Фотография, за которую Барбара Кинни удостоилась премии World Press Photo

Дилетант
Полет Fram2 Полет Fram2

Командиром этого полета был Ван Чунь – миллионер, оплативший полет участников

Наука и техника
Есть ли жизнь на Марсе? Есть ли жизнь на Марсе?

Пройдемся по имеющимся фактам в вопросе о жизни на Марсе

Наука и техника
«Год Черной Обезьяны»: семейная сага о первых постсоветских десятилетиях «Год Черной Обезьяны»: семейная сага о первых постсоветских десятилетиях

Отрывок из романа-размышления о том, как прошлое определяет будущее

Forbes
Чем закусывать Jagermeister Чем закусывать Jagermeister

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

Maxim
Можно ли плавать в Apple Watch: разбираемся в нюансах умных часов компании Можно ли плавать в Apple Watch: разбираемся в нюансах умных часов компании

Можно ли плавать в Apple Watch? Давайте разбираться. Нюансов здесь хватает

ТехИнсайдер
Поп-культура Поп-культура

От биологии до поп-культуры: почему женские ягодицы стали фетишем?

Men Today
Когда консьерж — это бот: 7 HotelTech-стартапов, меняющих отели Когда консьерж — это бот: 7 HotelTech-стартапов, меняющих отели

Тренды и стартапы в HotelTech-индустрии, которое меняет пользовательский опыт

Inc.
Крепкий иммунитет к переменам: почему мы сопротивляемся новому и как это изменить Крепкий иммунитет к переменам: почему мы сопротивляемся новому и как это изменить

Как работает психологический механизм под названием «иммунитет к переменам»

Forbes
Меньше не значит хуже: как и зачем развивать бизнес в малых городах. Опыт компьютерного клуба Меньше не значит хуже: как и зачем развивать бизнес в малых городах. Опыт компьютерного клуба

Малые города: зачем бизнесу заходить на такие территории и как с этим работать?

Inc.
«Когда-нибудь, возможно»: как потеря близкого человека меняет отношения в семье «Когда-нибудь, возможно»: как потеря близкого человека меняет отношения в семье

Отрывок из книги «Когда-нибудь, возможно» — как говорить о потере близкого

Forbes
Мост – это мир со своими законами Мост – это мир со своими законами

Наш сегодняшний разговор – не о фантастике, а о фантастических мостах

Знание – сила
«Дом А. Ф. Лосева» «Дом А. Ф. Лосева»

О том, как создавалась уникальная структура Дома Лосева

Знание – сила
Алексей Смертин: Трактор на поле, философ в пустыне Алексей Смертин: Трактор на поле, философ в пустыне

Алексей Смертин пробежал ультрамарафон по Сахаре

Men Today
Боевые слоны Боевые слоны

Почему боевые слоны считались идеальным оружием древности?

Дилетант
Ген-план Ген-план

Почему снижение стоимости технологии прочтения генома не привело к прорыву?

Правила жизни
Свой уголок Свой уголок

Что можно обустроить на даче кроме сада и огорода

Лиза
Такой бал Такой бал

Как устроить бал выпускнику даже там, где это кажется невозможным

Новый очаг
Портальная пушка и AWP: самое легендарное оружие из игр Портальная пушка и AWP: самое легендарное оружие из игр

Оружие в видеоиграх сегодня уже не просто набор пикселей, а сокровище

Maxim
Тело знает всё Тело знает всё

Ида Галич — о том, почему важно слушать свое тело и как это делать

Новый очаг
Погружной или стационарный блендер: какой выбрать Погружной или стационарный блендер: какой выбрать

Сравниваем плюсы и минусы погружного и стационарного блендера

CHIP
Владимир Зворыкин Владимир Зворыкин

Правила жизни изобретателя Владимира Зворыкина

Правила жизни
Почему голубые пейзажи вызывают ностальгию и улучшают психическое самочувствие Почему голубые пейзажи вызывают ностальгию и улучшают психическое самочувствие

Как ностальгия влияет на наше психическое благополучие

ТехИнсайдер
Пророческий мультсериал: 7 сбывшихся предсказаний из «Симпсонов» Пророческий мультсериал: 7 сбывшихся предсказаний из «Симпсонов»

Про 7 самых интересных предсказаний «Симпсонов», которые сбылись

ТехИнсайдер
Заводы-маяки Заводы-маяки

Как российская промышленность осваивает цифровые технологии

Эксперт
Искусственный интеллект, настоящие чувства. Почему люди заводят романы с чат-ботами Искусственный интеллект, настоящие чувства. Почему люди заводят романы с чат-ботами

Почему люди влюбляются в чат-ботов и какие опасности таят такие связи?

Inc.
Открыть в приложении