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

Скелетные мышцы самолета – система управления Скелетные мышцы самолета – система управления

Зачем самолетам демпферы, гидроусилители, закрылки и предкрылки?

Наука и техника
Монеты, отчеканенные 1500 лет назад с одного штемпеля, рассказали о древних торговых путях Монеты, отчеканенные 1500 лет назад с одного штемпеля, рассказали о древних торговых путях

Что древние монеты рассказали об экономической интеграции Юго-Восточной Азии

ТехИнсайдер
Дублер человека Дублер человека

Что такое ИИ-агенты, как они устроены и на что способны?

РБК
Код руды: как оптимизировать измельчение руды с помощью искусственного интеллекта Код руды: как оптимизировать измельчение руды с помощью искусственного интеллекта

Какие цифровые инструменты используются при измельчении руд

ТехИнсайдер
Убить Лумумбу Убить Лумумбу

Патрис Лумумба был одним из самых мужественных лидеров своего поколения

Знание – сила
Подруга друга Подруга друга

Могут ли мужчина и женщина просто дружить?

Лиза
Самое голодное место в мире: что происходит в секторе Газа и можно ли это исправить Самое голодное место в мире: что происходит в секторе Газа и можно ли это исправить

Рассказываем, что происходит в Газе с продовольствием и что к этому привело

Forbes
Правда ли, что горячие напитки ведут к раку? Правда ли, что горячие напитки ведут к раку?

Существует ли связь между горячими напитками и раком пищевода?

ТехИнсайдер
Настоящий папа Настоящий папа

Как установить и зарегистрировать отцовство: инструкция и сложные случаи

Лиза
Лучшие фильмы с Лиамом Нисоном Лучшие фильмы с Лиамом Нисоном

Лиам Нисон снялся более чем в 130 картинах. Мы собрали топ-10 его работ

Maxim
Чудо света Чудо света

Как Александрийский маяк пережил цунами и шесть землетрясений

Weekend
«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.
Обойти финансовые ловушки Обойти финансовые ловушки

Деньги приходят легче тогда, когда о них меньше думаешь как о цифрах

Psychologies
Космическая пыль в междупланетном пространстве Космическая пыль в междупланетном пространстве

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

Наука и жизнь
Доставка опережает Доставка опережает

Из-за чего этот труд курьеров перестает быть высокооплачиваемым

Ведомости
Какими они парнями были Какими они парнями были

Три биографии четырех человек и одного языка

Weekend
Что наша жизнь — стрельба Что наша жизнь — стрельба

Случаи в истории кинематографа, когда пуля оказалась умной и настоящей

Weekend
От фан-клуба Джеки Чана до базы красивых актрис: как и кем создавались крупнейшие сайты о кино От фан-клуба Джеки Чана до базы красивых актрис: как и кем создавались крупнейшие сайты о кино

Как и кем создавались самые известные сайты о кино

Правила жизни
«Девушка эконом-класса»: почему женщин критикуют за отказ от лишних трат на себя «Девушка эконом-класса»: почему женщин критикуют за отказ от лишних трат на себя

Почему экономных девушек критикуют, что провоцирует внимание к женским тратам

Forbes
Ткань авангарда Ткань авангарда

История и современность Иваново — пестрая как ситец и эклектичная как пэчворк

Weekend
«Россия — США» на высшем уровне в XXI веке «Россия — США» на высшем уровне в XXI веке

Почему у России и США после развала СССР так и не получилось стать партнерами

Монокль
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
Со всей силой мягкости Со всей силой мягкости

Писатель Ги де Мопассан с трудом поддается введению в рамки

Weekend
Насколько вы готовы заниматься любимым делом? Насколько вы готовы заниматься любимым делом?

Пройдите тест и узнайте, насколько вы настроены заниматься тем, что любите

Psychologies
Особое мнение от народа Особое мнение от народа

Почти 40% россиян считают себя «особым народом»

Ведомости
Простой шаг, который сделает еду, разогретую в микроволновке, по-настоящему вкусной Простой шаг, который сделает еду, разогретую в микроволновке, по-настоящему вкусной

Зачем менять уровень мощности СВЧ-печи?

VOICE
Устричный гриб, его собратья и однофамильцы Устричный гриб, его собратья и однофамильцы

Где растёт вёшенка и кто её лесные «однофамильцы»

Наука и жизнь
Команда роботов готовится исследовать пещеры Луны и Марса Команда роботов готовится исследовать пещеры Луны и Марса

Как тестировали автономных роботов для исследования подземных пещер

ТехИнсайдер
Матери шимпанзе научили потомков общению Матери шимпанзе научили потомков общению

Этологи обнаружили, что коммуникация шимпанзе формируется под влиянием матери

N+1
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