Flyvekontrol (fly)

De flyvestyringsanordningers af en flyvemaskine omfatter alle enheder i cockpittet og de mekaniske, hydrauliske eller elektriske forbindelser, som gør det muligt at reagere på kontrolplanterne overflader . Motorstyringshåndtag, pilotassistentsystemer og pilotautomationer er en del af dette.

Den klassiske åg-rorkonfiguration, der virker på skibene, elevatoren og roret, er til stede på Blériot VIII monoplan designet i 1908 af Louis Blériot  ; det er fortsat relevant (2017) for langt størstedelen af ​​fly, der er i drift. Computerkontrol erstatter det kun på de nyeste passagerfly og på de mest effektive militærfly.

Pilotkontrol

Hovedkommandoer

I den klassiske konfiguration er de vigtigste pilotkommandoer generelt:

Pinden er generelt ledd til cockpitbunden og fungerer i alle retninger (fremad-bagud / højre-venstre og en kombination af de to bevægelser). Rattet eller styret bruges i rotation og pull-push; det monteres oftest på en søjle, muligvis forskudt til siden eller bag instrumentbrættet for at give adgang til sædet.

Det mest almindelige flykontrollayout blev initieret af luftfartspionerer som Robert Esnault-Pelterie og brugt af Louis Blériot på hans Blériot VIII monoplan iApril 1908derefter på Blériot XI iJuli 1909til kanalovergangen. Dette arrangement er blevet lært i flere årtier i flyvehåndbøger som "Stick and Rudder" fra 1944. Dette arrangement bruges stadig, selv når et fly bruger ukonventionelle kontrolflader (f.eks. V-hale) for at undgå enhver risiko for forvirring. .

På gamle fly eller i øjeblikket på lysplan er styringerne forbundet med kontrolfladerne med kabler. Stigningen i masse og hastighed fører til større indsats for kontrollerne og behovet for et hjælpesystem. Elektriske kontroller og, a fortiori, edb-styringer erstatter nu disse hjælpemidler på højtydende civile eller militære fly. Omvendt, på motoriserede ultralette fly, fungerer piloten undertiden direkte på kontrollerne ved hjælp af et håndtag og stangsystem.

Sekundære kommandoer

Sekundære kontroller føjes ofte til de vigtigste flykontroller. Kompensatorerne gør det muligt at lette pilotens belastning ved at lade ham justere flyets holdning i henhold til variationer i tyngdepunktets position (nyttelast, brændstofforbrug) eller at holde flyet i stigning eller nedstigning i en betydelig periode af tid. Elevatorbeklædning er relativt almindelig, herunder på lette fly, ruller og rorbeklædning bruges på større fly. Kompensatorer styres oftest af et roulettehjul.

Mens lette fly har en start- eller landingshastighed i størrelsesordenen halvdelen af ​​deres rejsehastighed, er hastighedsforholdet mellem jetfly og militære kampfly i størrelsesordenen 4., se mere. Disse fly er derfor udstyret med klapper, der virker på trækket eller på liften, såsom luftbremser , spoilere , højløftede klapper .

 Elektriske kontroller og computerstyringer gør det også muligt at bruge den samme kontrolflade til flere funktioner. De mest effektive fly kan udstyres med kontrolflader såsom flaperons, et portmanteau, der består af en flap og en skibsklappe, hvor kontrolfladen er i stand til at udføre disse to funktioner.

Flyvekontrolsystemer

Mekanik

Den mekaniske forbindelse mellem flykontrollerne og kontrolfladerne er den grundlæggende metode, der anvendes på fly. Piloten mærker direkte de aerodynamiske kræfter, der påføres kontrolfladerne, hvilket ikke længere er tænkeligt for høje hastigheder og tunge fly. Det er fortsat relevant (2017) på lette fly. Kontrollerne bevæges overføres til kontrolfladerne via kabler på remskiver, der virker på håndtag. De strækkes med skruemuffer.

Stigningen i størrelse og hastighed for nogle fly har resulteret i en stigning i belastningen på kontrollerne. Der er udviklet forskellige løsninger, primært rent mekaniske, såsom brug af gear på et fly som Fokker 50.

En anden løsning er brugen af Flettner flap  (de) , en type kompensator, der gør det muligt at reducere de aerodynamiske kræfter på roret. Kontrolkablet virker derefter på en lukker placeret på roret, der skal flyttes. Denne løsning blev brugt på passagerfly indtil de første jetfly.

Hydromekanisk

Da mekaniske systemer blev mere og mere komplekse, var det næste trin at hjælpe pilotering med hydrauliske systemer. Disse systemer var først begrænset til at reducere indsatsen på kontrollerne, samtidig med at en vis grad af feedback opretholdes.

Et vandmekanisk flyvekontrolsystem består af to dele:

En handling fra piloten på kontrollerne får den tilsvarende servoventil til at åbne. Rorets bevægelse styres og lukker servoventilen, når den ønskede bevægelse er nået.

Restitution af indsatsen

Med rent mekaniske kontrolsystemer føler piloten direkte de kræfter, der udøves på kontrolfladerne. Hjælpesystemer og a fortiori fuldt hydrauliske systemer tillader ikke piloten at vurdere de aerodynamiske kræfter, som roret gennemgår. For at forhindre piloten i at give overdrevne ordrer, der kan føre til beskadigelse af kontrolfladerne, har producenterne udviklet kraftrestitutionssystemer, der simulerer forøgelsen af ​​styrkerne på kontrolelementerne som en funktion af hastighed.

Ærme ryster

Med mekaniske systemer kan piloten blive opmærksom på risikoen for at gå i stå. Flyet udstyret med hydrauliske systemer har undertiden en stick shaker  (in), der advarer føreren om fare.

Elektrisk

De aktuatorer hydrauliske stempler kan erstattes af servo elektrisk. Disse systemer er især fordelagtige på militære fly, hvor de hydrauliske kredsløb er mere følsomme over for skader end de elektriske kredsløb, mindre på passagerfly, hvor de elektrohydrauliske aktuatorer stadig gør det muligt at spare vægt, selvom tendensen til edb-styring af kontrollerne går hånd i hånd. i hånd med den helelektriske trend

På den anden side erstattes den mekaniske transmission af ordrer mellem piloten og kontrolfladerne oftere og mere med elektronik: vi taler om elektriske flykontroller ( fly-by-wire ).

Det næste trin kunne være fremkomsten af fiberoptiske systemer , hvis fordel er ufølsomhed over for elektromagnetiske felter.


Relaterede artikler

Flykontrol

Ror

Vigtigste Sekundær Systemer

Referencer

Bemærkninger

  1. Wolfgang Langewiesche, Håndtag og ror, kunsten at styre , Paris, Éditions de la Paix,1948, 450  s.
  2. (i) Tom Crouch , Bleriot XI, Historien om en klassisk Aircraft , Smithsonian Institution Press,1982, 21 & 22  s. ( ISBN  0-87474-345-1 )

Bibliografi

  • USAF- og NATO-rapport ERO-TR-015 AC / 323 / (HFM-015) / TP-1 (2001).

eksterne links