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

О чем рассказали древние речные русла? О чем рассказали древние речные русла?

Как выглядела наша планета 14–18 тыс. лет назад

Наука и техника
Убить Лумумбу Убить Лумумбу

Патрис Лумумба был одним из самых мужественных лидеров своего поколения

Знание – сила
Не вместо, а вместе Не вместо, а вместе

Как гаджеты трансформировали некоторые профессии и что ждет их в ближайшие годы

Правила жизни
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
Сплю и вижу Сплю и вижу

Зачем человеку сны и почему они иногда кажутся вещими?

Вокруг света
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
Самцы тарантулов, чтобы спастись от самок при спаривании, отрастили очень длинные пальпы Самцы тарантулов, чтобы спастись от самок при спаривании, отрастили очень длинные пальпы

Как эволюция помогла тарантулам спасаться от самок при спаривании

ТехИнсайдер
«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
В своем праве В своем праве

Как вернуть деньги за некачественный товар или услугу

Лиза
Лекарство от уныния: как философия помогает бороться с тревогой и внутренней пустотой Лекарство от уныния: как философия помогает бороться с тревогой и внутренней пустотой

Почему в мире бесконечных возможностей мы все чаще чувствуем тревогу, пустоту?

Forbes
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
«Не слияние, а бордель»: как создатели «Южного парка» стали миллиардерами «Не слияние, а бордель»: как создатели «Южного парка» стали миллиардерами

Как мультсериал для взрослых о четырех мальчиках стал прибыльным феноменом?

Forbes
Мальчик и дерево Мальчик и дерево

Как важно держаться корней в прямом и переносном смысле

Men Today
Культ кумари: почему в Непале поклоняются девочкам и за что критикуют эту традицию Культ кумари: почему в Непале поклоняются девочкам и за что критикуют эту традицию

Почему правозащитники выступают за отказ от традиций культа кумари

Forbes
«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
Дрофа – степной реликт Дрофа – степной реликт

Все ли знают о самой крупной птице России? Это дрофа

Знание – сила
Лидер в эпоху перемен Лидер в эпоху перемен

Как стать лидером, за которым пойдут остальные

Men Today
Звезда не родилась Звезда не родилась

Почему планета Голливуд больше не может создавать кумиров

Men Today
Полет Fram2 Полет Fram2

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

Наука и техника
Приманка для зумера: почему у молодежи меняется мотивация и как с этим работать Приманка для зумера: почему у молодежи меняется мотивация и как с этим работать

Как работодателям правильно воспринимать новые тенденции мотивации сотрудников

Forbes
Возможно, у вас уже все есть: разбор гардероба в 4 простых правилах Возможно, у вас уже все есть: разбор гардероба в 4 простых правилах

Почему бы не заняться разбором гардероба прямо сейчас?

Правила жизни
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.
Молодой Цезарь Молодой Цезарь

Карьера Цезаря могла бы оборваться, едва начавшись, равно как и его жизнь...

Знание – сила
У истоков времени: старейшие часовые заводы мира, которые существуют до сих пор У истоков времени: старейшие часовые заводы мира, которые существуют до сих пор

Самые известные и самые опытные часовые заводы мира

ТехИнсайдер
«Простая геометрическая фигура»: какую историю пережил «Черный квадрат» Малевича «Простая геометрическая фигура»: какую историю пережил «Черный квадрат» Малевича

История успеха наследия художника Казимира Малевича

Forbes
Новые горизонты Новые горизонты

Комфортные и надежные: эти машины идеально подходят для путешествий по России

Men Today
Мост в небесах Мост в небесах

Некоторые современные мосты сооружают только для того, чтобы заинтриговать

Знание – сила
Контекст советского фотоискусства: отрывок из книги «Время непосредственной фотографии» Контекст советского фотоискусства: отрывок из книги «Время непосредственной фотографии»

Отрывок из истории объединения фотохудожников второй половины 1980-х годов

Правила жизни
Эти ошибки допускают все, и только 35% людей пользуются беспроводными наушниками правильно Эти ошибки допускают все, и только 35% людей пользуются беспроводными наушниками правильно

Ошибки, которые ухудшают качество звука и срок службы наушников

ТехИнсайдер
Терапия бездельем: что такое бедроттинг и почему зумеры полюбили валяться в постели Терапия бездельем: что такое бедроттинг и почему зумеры полюбили валяться в постели

Bed rotting: обычная лень или способ восстановить силы?

Forbes
Открыть в приложении