Como e por que os aviões voam? Como funciona o controle da aeronave nos planos horizontal e vertical? Como um avião taxia no solo.

Conte-nos em linguagem simples e acessível: Como voam os aviões? e obtive a melhor resposta

Resposta de Yotrannik***[guru]
Como um avião voa?
No caso mais simples, a situação pode ser imaginada da seguinte forma: um motor de avião equipado com hélice puxa o avião para frente. Um fluxo de ar que se aproxima flui para a asa, fluindo ao redor da asa. E é no formato da asa que reside o segredo da força que levanta o avião no ar.
Se olharmos para o corte transversal de uma asa de avião, veremos que a parte superior é mais convexa que a inferior. O inferior é quase plano. Isso significa que o fluxo de ar que passa pela parte superior da asa precisará percorrer uma distância muito maior do que o fluxo que passa pela parte inferior da asa. E ao mesmo tempo. É claro que a velocidade do fluxo que flui ao redor da asa vindo de cima é maior do que a velocidade do fluxo que flui ao redor da asa vindo de baixo.
Desde o curso de física escolar conhecemos a lei de Bernoulli, que diz que quanto maior a velocidade do fluxo, menor a pressão que esse fluxo exerce sobre o meio ambiente. Portanto, surge uma situação em que a pressão no topo da asa é menor do que na parte inferior. A baixa pressão vinda de cima puxa a asa em sua direção, e a maior pressão vinda de baixo a empurra para cima. A asa sobe. E se a força de sustentação exceder o peso da aeronave, a própria aeronave ficará suspensa no ar. O avião precisa começar a correr antes da decolagem. pista e atingir a velocidade de decolagem.
Quanto maior a velocidade da aeronave, maior será a força de sustentação da asa. Portanto, um avião só poderá decolar se sua velocidade exceder a velocidade crítica de decolagem. Essa velocidade não é constante, mas depende do peso da própria aeronave, do combustível abastecido e da quantidade de passageiros e malas nela carregadas. Quanto maior a massa da aeronave, maior será a velocidade de decolagem que deve ser desenvolvida antes da aeronave subir.
Na prática, o avião não sobe horizontalmente. Para ganhar altitude rapidamente e não bater nas árvores e casas ao redor do campo de aviação, você precisa abaixar o rabo, levantar o nariz e subir para o céu em um ângulo alto. Para controlar o ângulo de subida da aeronave, é feita uma cauda horizontal na cauda da aeronave, equipada com elevadores. O elevador é uma pequena almofada na parte traseira da cauda que pode ser inclinada para cima ou para baixo em resposta aos movimentos do volante de controle do piloto. Quando o profundor é desviado para cima, a sustentação da cauda diminui, a cauda desce e o nariz, ao contrário, sobe.
Quando o avião levanta o nariz, é como se estivesse subindo um escorregador de ar, deslizando ao longo da subida com as asas. Subir uma colina é mais difícil do que voar horizontalmente. Portanto, a velocidade cai e pode não ser suficiente para o voo. Para compensar a perda de velocidade, é necessário aumentar a potência do motor, fazer a hélice girar mais rápido e puxar o avião para frente com mais força.
Mas quando os elevadores são desviados para baixo, a força de sustentação da cauda aumenta, o nariz do avião desce e o avião começa a deslizar “ladeira abaixo”, aumentando rapidamente a velocidade. Neste ponto é necessário reduzir a potência do motor.
O piloto controla a posição do elevador usando o volante. Para levantar o nariz do avião, puxe o volante em sua direção. Para abaixar o nariz, empurre o volante para longe de você. No caso de um joystick, incline-o na sua direção ou na direção oposta de acordo.
Há um leme na superfície vertical da cauda. Ao desviá-lo para a direita ou para a esquerda, você pode virar o avião de acordo plano horizontal. O piloto controla os lemes por meio de pedais. Os pedais também desaceleram as rodas. O pedal direito desacelera a roda direita, o pedal esquerdo freia a roda esquerda. Isso ajuda você a virar com mais precisão ao dirigir no solo. Pressionar os dois pedais ao mesmo tempo desacelera o avião. Por exemplo, após o pouso.
A mecanização das asas é ainda mais complicada. Se movermos o volante ou joystick para os lados, é fácil perceber como os ailerons desviam na parte traseira da asa. Além disso, os ailerons desviam de forma diferente. Se você virar o volante para a direita, na asa direita o aileron desviará para cima, reduzindo

Resposta de Alexei[ativo]
O vôo de um avião é o resultado da força de sustentação que ocorre quando os fluxos de ar se movem em direção à asa. É girado em um ângulo calculado com precisão e tem um formato aerodinâmico, graças ao qual a uma certa velocidade começa a se esforçar para cima, como dizem os pilotos - “fica em pé no ar”.
Os motores aceleram o avião e mantêm sua velocidade. Os motores a jato empurram o avião para frente devido à combustão do querosene e ao fluxo de gases que escapam do bico com grande força. Os motores de hélice “puxam” a aeronave junto com eles.
Uma asa colocada em um ângulo agudo em relação à direção do fluxo de ar cria pressões diferentes: acima da placa de ferro será menor e abaixo do produto será maior. É a diferença de pressão que leva ao surgimento de uma força aerodinâmica que contribui para a subida.
Fonte: link


Resposta de ESTRANGEIRO[guru]
o efeito foi realizado - quando o avião se move, suas asas dissecam a atmosfera deste planeta em um par de fluxos laminares, um dos quais (o inferior) é mais denso, e empurra o dispositivo para cima


Resposta de V ikh r[guru]
Olá!
Existe esse conceito - sustentação aerodinâmica (ver figura), que surge quando qualquer objeto se move no ar, se esse objeto tiver uma forma que contribua para isso (asa, fuselagem...) - isso é “visto” pelo homem a partir de natureza a partir do vôo dos pássaros. Ao mesmo tempo, sob a asa a pressão e a densidade do ar aumentam, e acima da asa elas caem, o que cria uma força de sustentação direcionada para cima. Conseqüentemente, quanto maior a velocidade de movimento de um objeto (neste caso, um avião), maior se torna a força de sustentação, e quando, a uma velocidade suficiente no ar, a força de sustentação se torna maior que o peso, então o avião sobe, ou seja, “decola”, e se for menor, o avião “desce”; quando em equilíbrio, o vôo segue horizontalmente. Assim, o vôo da aeronave, seu movimento, ocorre devido à força do motor, que empurra a aeronave para frente, o que cria a velocidade da aeronave. Para um planador, a força que o empurra para frente é o peso do próprio planador, o que faz com que o planador “deslize” para baixo ao longo do fluxo de ar e, na ausência de fluxos ascendentes (que são o que os pilotos de planador “procuram”), o planador declina inexoravelmente. O processo de decolagem de uma aeronave moderna é dividido em determinadas etapas. Primeiro, na posição inicial, pisando no freio, todos os motores podem acelerar até a potência total. Ao alcançá-lo, os freios são liberados e o avião começa a “decolar” ao longo da pista (pista). Quando a velocidade atinge tal ponto que não é tarde demais para parar antes do final da pista, então este é o momento da “tomada de decisão” (sim ou não) e se a decisão apropriada for tomada, ou a decolagem (aceleração) continua ou a frenagem na pista começa. Se a aceleração continuar, então quando a velocidade no ar for atingida, na qual a força de sustentação aerodinâmica começa a ultrapassar o peso da própria aeronave, a aeronave decola da pista e já está “voando”, começando a ganhar altitude. Tudo de bom para você e voe com segurança, pois quando você está dirigindo um carro na estrada, a probabilidade de morrer é cerca de 100 vezes maior do que quando você está voando de avião! Portanto, na saída para a rodovia de uma das bases aéreas americanas, onde estão sendo testados os mais recentes tipos de aeronaves supersônicas, há muitos anos existe um cartaz: "Piloto! Atenção! Perigo! - Autoestrada à frente!"
Tudo de bom.


Resposta de Aceno[guru]
a velocidade do fluxo ACIMA da asa é menor que SOB a asa (bem, o perfil da asa é assim) e acontece que a pressão do ar acima é menor do que sob a asa (lei de Bernoulli). Essa pressão é direcionada para cima e é chamada de sustentação.
Para criar um fluxo sobre a asa, o avião corre em direção a esse mesmo fluxo. E o helicóptero gira essas asas acima de si - também cria um fluxo. Aqui.


Resposta de ScrTudo[guru]
A destruição da superfície superior da asa leva a consequências piores...
A superfície inferior é afetada em muito menor grau.
Conclusão - a asa funciona como uma ventosa, ou melhor, como o ar acima da asa.
Olhe para os aviões militares - tudo está pendurado sob as asas e nada acima...


Resposta de Yooslan para o planeta Terra[guru]
Muito bem, Stas Sokolov....
Só não escrevi onde está localizado o Stop Tap....)))

Há poucos dias me fizeram outra pergunta interessante, que resolvi responder com um artigo.

Eu nunca teria conseguido pensar em algo assim na minha vida, porque muitas coisas na aviação já parecem óbvias. Mas há alguns dias surgiu uma pergunta: por que, de fato, o avião gira com a ajuda de um giro, é meio estranho!

Vamos então hoje tentar descobrir por que o avião precisa inclinar para começar a virar para o lado.

Tudo começa com a física do voo.

Um avião é afetado por quatro forças no ar: sustentação, gravidade, arrasto e empuxo.

Quando o empuxo é igual ao arrasto, o avião voa a uma velocidade constante, não há aceleração.

Quando o peso for igual à força de sustentação e o avião estiver voando sem alterar a altitude, o avião continuará a manter essa altitude.

O avião voa sem rolar, então a sustentação fica voltada para cima, está tudo bem.

Agora vamos ver o que acontece se olharmos do outro lado e tomarmos o exemplo de um navio em uma lista.

Acontece que direcionamos a força de sustentação para o lado, agora ela “empurra” o avião não para cima, mas para cima e para a esquerda.

Se o dividirmos nas suas componentes, veremos que temos uma força que puxa o avião na direção do rolamento, mais a mesma força de sustentação.

Mas, ao mesmo tempo, não devemos esquecer que a nossa força de sustentação também diminui ligeiramente, porque cedemos parte da energia “para o lado”. Por isso, ao colocar o avião para rolar, é necessário levantar um pouco o nariz para compensar essa mesma diminuição. Então o avião manterá a altitude.

É por isso que o avião rola para virar à esquerda ou à direita.

O estabilizador vertical não é usado porque não fornecerá a força necessária para girar. O avião começará a deslizar e a girar muito fracamente.

Se você deseja pilotar um avião com segurança (e legalmente), você precisa obter um certificado de voo de piloto. Mas se você acha que um dia poderá se encontrar em uma emergência, ou está apenas curioso para saber como as coisas funcionam, saber como pilotar um avião pode ser útil. Esta tarefa não é fácil e o manual completo ocupará várias centenas de páginas. Este artigo irá ajudá-lo a entender o que você encontrará durante seus primeiros voos de treinamento.

Passos

Introdução ao sistema de controle

    Inspecione a aeronave antes de embarcar.É importante inspecionar a aeronave antes da decolagem. Esta é uma avaliação visual da aeronave para garantir que todas as partes da aeronave estejam em boas condições de funcionamento. O instrutor lhe dará uma lista de ações que você precisará realizar durante o voo e antes de seu início. É extremamente importante seguir essas regras. Abaixo fornecemos as regras básicas para inspecionar uma aeronave antes de um voo.

    • Verifique as superfícies de controle. Remova as travas de controle. Certifique-se de que os ailerons, flaps e leme se movam suavemente e não estejam obstruídos.
    • Inspecione os tanques de gás e óleo. Verifique se eles estão cheios no nível correto. Para medir o nível de combustível, você precisará de uma vareta medidora de combustível. Há uma vareta de nível de óleo no compartimento do motor para medir o nível de óleo.
    • Verifique o combustível quanto a contaminantes. Para isso, coloque uma pequena quantidade de combustível em um recipiente de vidro especial e procure a presença de água ou sujeira na amostra. O instrutor mostrará como fazer isso.
    • Preencha os formulários de peso permitido a bordo e distribuição de carga no avião. Isso evitará que a aeronave fique sobrecarregada. Novamente, o instrutor mostrará como fazer isso.
    • Verifique o corpo da aeronave quanto a lascas, rachaduras e outros danos. Danos, especialmente nas pás da hélice, podem afetar o desempenho da aeronave no ar. Verifique sempre o estado das hélices e das entradas de ar antes da decolagem. Aproxime-se das hélices com cuidado. Se a fiação da aeronave estiver danificada, a hélice poderá girar espontaneamente, causando ferimentos graves ou até fatais.
    • Verifique os suprimentos de emergência. Claro que você não quer pensar nisso, mas deve sempre levar em consideração a possibilidade de um acidente. Verifique seu estoque de comida, água, kit de primeiros socorros, além da presença de walkie-talkie, lanterna e pilhas. Você também pode precisar de armas e peças de reparo padrão.
  1. Encontre o volante. Ao sentar-se no assento do piloto, você verá um painel de controle complexo à sua frente, mas será mais fácil entendê-lo quando você entender o que cada um dos dispositivos faz. Bem à sua frente estará uma longa alavanca que lembra um volante. Este é o volante.

    • O volante desempenha a mesma função que o volante de um carro - define a posição do nariz da aeronave (para cima e para baixo) e a inclinação das asas. Tente segurar o volante. Pressione-o para longe de você, puxe-o em sua direção e mova-o para a esquerda e para a direita. Não puxe com muita força – pequenos movimentos são suficientes.
  2. Localize o dispositivo de controle de gás e combustível. Normalmente, esses botões estão localizados entre os assentos da cabine. O botão do gás é preto e o botão de controle da mistura de combustível geralmente é vermelho. Na aviação civil, esses controles geralmente têm a forma de botões normais.

    • A entrada de combustível é controlada pelo botão gás, sendo o segundo botão responsável por controlar a mistura combustível.
  3. Encontre ferramentas de controle de vôo. A maioria das aeronaves possui seis deles, dispostos em duas fileiras horizontalmente. Esses instrumentos mostram a altitude, atitude, rumo e velocidade da aeronave (tanto ascendente quanto descendente).

    • Canto superior esquerdo: indicador de velocidade no ar. Mostra a velocidade do navio em nós. (Um nó é igual a uma milha náutica por hora, ou aproximadamente 1,85 km/h.)
    • Meio superior: indicador de atitude(horizonte artificial). Mostra a posição espacial da aeronave, ou seja, seu ângulo de inclinação para cima ou para baixo, para a esquerda ou para a direita.
    • Canto superior direito: altímetro(altímetro). Mostra a altitude acima do nível do mar.
    • Inferior esquerdo: indicador de giro e deslizamento. Este é um instrumento combinado que mostra o ângulo de rotação da aeronave em relação ao eixo vertical, o ângulo de rotação e deslizamento em relação ao eixo longitudinal (se a aeronave está voando lateralmente).
    • Meio inferior: indicador de direção. Mostra o rumo atual do navio. Este instrumento é calibrado (geralmente a cada 15 minutos) para corresponder à bússola. Isto é feito no solo ou no ar, mas somente ao voar em linha reta a uma altitude constante.
    • Canto inferior direito: indicador de taxa de subida. Mostra a rapidez com que o avião está ganhando ou perdendo altitude. Zero significa que o avião está voando a uma altitude constante.
  4. Encontre ferramentas de controle de pouso. Muitos aviões pequenos possuem marchas fixas e, nesse caso, não haverá alavanca de câmbio para pouso. Se sua aeronave tiver a capacidade de mudar de marcha manualmente, a alavanca correspondente poderá estar em qualquer local. Via de regra, trata-se de uma alavanca com cabo branco. Você o usará quando o avião decolar, pousar e se mover pelo solo. Entre outras funções, esta alavanca controla o trem de pouso, esquis e flutuadores da aeronave.

    Coloque os pés nos pedais de direção. Haverá pedais sob seus pés, com os quais você poderá definir a curva. Eles estão presos ao estabilizador vertical. Se precisar virar ligeiramente para a esquerda ou para a direita no eixo vertical, use os pedais. Na verdade, os pedais definem a rotação em relação ao eixo vertical. Eles também são responsáveis ​​​​por virar no solo (muitos pilotos novatos acreditam que a direção do movimento no solo é definida pelo volante).

    Decolar

    1. Obtenha permissão para decolar. Se você estiver em um aeroporto com torre de controle, precisará entrar em contato com o controlador antes de se deslocar em solo. Você receberá todas as informações necessárias, incluindo o código do transponder. Anote-o porque esta informação precisará ser repetida ao controlador antes de você ser autorizado a decolar. Quando a autorização for recebida, dirija-se à pista de acordo com as instruções do pessoal de terra. Nunca Não entre na pista sem autorização para decolar!

      Ajuste os flaps para decolagem. Via de regra, eles devem estar localizados em um ângulo de 10 graus. Os flaps criam sustentação, e é por isso que são usados ​​durante a decolagem.

      Verifique o funcionamento dos motores. Antes de sair para a pista, pare na área de verificação do motor e execute o procedimento de verificação apropriado. Isso garantirá que seja seguro decolar.

      • Peça a um instrutor para lhe mostrar como verificar os motores.
    2. Informe ao controlador que você está pronto para a decolagem. Após uma verificação bem-sucedida dos motores, informe ao controlador que você está pronto e aguarde permissão para continuar na pista.

    3. Pressione o botão de controle da mistura de combustível o máximo possível. Comece a pressionar gradualmente o botão do acelerador - o avião irá acelerar. Ele vai querer virar à esquerda, então mantenha-o no meio da pista usando os pedais.

      • Em ventos cruzados será necessário virar o leme ligeiramente na direção do vento. Ao ganhar velocidade, retorne gradualmente o volante à sua posição original.
      • A guinada (torção em torno de um eixo vertical) deve ser controlada por meio de pedais. Se o avião começar a girar, use os pedais para endireitá-lo.
    4. Acelere. Para decolar, o avião precisa ganhar uma certa velocidade. O gás deve ser comprimido até o fim e então o avião começará a subir (geralmente aviões pequenos têm uma velocidade de decolagem de cerca de 60 nós). O indicador de velocidade no ar informará quando você atingir essa velocidade.

      • Quando a sustentação necessária for alcançada, o nariz da aeronave começará a subir acima do solo. Puxe o manche para ajudar o avião a decolar.
    5. Puxe o volante em sua direção. Isso permitirá que o avião decole.

      • Lembre-se de manter a velocidade de subida e a posição do leme.
      • Assim que o avião atingir uma altitude suficiente e o indicador de taxa de subida mostrar um valor positivo (ou seja, o avião estiver subindo), retorne os flaps e o trem de pouso para a posição neutra para reduzir o arrasto.

    Controle de vôo

    1. Instale um horizonte artificial ou indicador de atitude. Isso o ajudará a manter o avião nivelado. Se ultrapassar os valores desejados, puxe o manche em sua direção para levantar o arco. Não puxe com muita força - não requer muito esforço.

      • Para garantir que a aeronave não se desvie do horizonte, verifique constantemente a atitude e as leituras do altímetro. Mas lembre-se que você não deve olhar para esta ou aquela placa por muito tempo.
    2. Faça uma curva. Isso também é chamado de fazer uma curva. Se houver um volante à sua frente, gire-o. Se parecer uma alça, incline-a para a esquerda ou para a direita. Para evitar perder o controle, observe a seta. Esta ferramenta exibe a imagem de um pequeno avião sobreposto a um nível com uma bola preta. Você precisa que a bola preta permaneça no meio - ajuste a posição do avião com os pedais e então todas as suas curvas serão suaves e precisas.

      • Para lembrar melhor qual pedal apertar, imagine que você está pisando em uma bola.
      • Os ailerons controlam o ângulo de rotação. Eles trabalham em conjunto com os pedais de direção. Ao virar, coordene os pedais com os ailerons para manter a cauda atrás do nariz. Sempre monitore a altitude e a velocidade no ar.
        • Quando você gira o volante para a esquerda, o aileron esquerdo sobe e o aileron direito desce. Ao virar à direita, o aileron direito sobe e o aileron esquerdo desce. Não pense muito em como isso acontece do ponto de vista mecânico e aerodinâmico; Agora você está familiarizado com o básico.
    3. Controle a velocidade do avião. Cada aeronave possui configurações de motor otimizadas para voo de cruzeiro. Ao atingir a altitude desejada, altere as configurações para que o motor funcione com 75% da potência. Ajuste as configurações para vôo nivelado constante. Você sentirá que todas as alavancas começarão a se mover com mais suavidade. Em alguns aviões, essas configurações colocarão o avião em um modo sem torque, onde o controle do pedal não será necessário para manter o avião em linha reta.

      • Com 100% de carga do motor, o nariz se move para o lado devido ao torque gerado pelo motor, o que requer correção por meio dos pedais, portanto para retornar a aeronave à posição desejada é necessário apontá-la na direção oposta.
      • Para que a aeronave mantenha sua posição no espaço, é necessário fornecer a velocidade e o suprimento de ar necessários. Se um avião voar muito devagar ou em um ângulo acentuado, ele pode perder o fluxo de ar necessário e parar. Isto é especialmente perigoso durante a decolagem e aterrissagem, mas você deve sempre observar sua velocidade.
      • Assim como ao dirigir um carro, quanto mais você pisa no acelerador, mais estresse ele exerce sobre o motor. Aplique o gás somente quando precisar ganhar velocidade e solte o gás para descer sem acelerar.
    4. Não abuse dos controles. Durante a turbulência, é importante não exagerar nos ajustes, caso contrário poderá forçar acidentalmente a aeronave a operar no seu limite, resultando em danos ao equipamento (em caso de turbulência severa).

      • Outro problema pode ser o congelamento do carburador. Você verá um botão denominado “aquecimento de carboidratos”. Ligue o aquecimento por curtos períodos de tempo (por exemplo, 10 minutos), especialmente quando houver muita umidade que cause formação de gelo. (Isso se aplica apenas a aeronaves com carburador.)
      • Não concentre sua atenção inteiramente nesta tarefa – você precisa monitorar constantemente todos os instrumentos e verificar se há objetos voadores perto de sua aeronave.
    5. Defina a velocidade de cruzeiro do motor. Assim que a velocidade se estabilizar, trave os controles em sua posição atual para que o avião se mova constantemente na mesma velocidade e você possa controlar a direção. Reduza a carga do motor em até 75%. Se você estiver pilotando uma aeronave Cessna monomotor, a carga recomendada é 2.400 rpm.

      • Instale o aparador. O aparador é um pequeno dispositivo no painel que pode ser movido pela cabine. A configuração adequada do trim evita que a aeronave suba ou desça durante o voo de cruzeiro.
      • Existem diferentes tipos de aparadores. Alguns têm o formato de uma roda ou alavanca, outros são como alças que você puxa ou balancins. Existem também aparadores em forma de parafuso e cabo. Existem também sistemas elétricos que são mais fáceis de controlar. As configurações de compensação correspondem a velocidades específicas que a aeronave pode manter. Geralmente dependem do peso, da estrutura do navio, do centro de gravidade e do peso da carga e dos passageiros.

Dispositivo de controle (lemes de rolagem) que é equipado com aeronaves convencionais e aquelas criadas de acordo com o desenho “pato”. Os ailerons estão localizados no bordo de fuga dos consoles das asas. Eles são projetados para controlar o ângulo de inclinação dos “pássaros de ferro”: no momento da aplicação, os lemes são desviados em direções opostas, de forma diferenciada. Para que o avião se incline para a direita, o aileron esquerdo é direcionado para baixo e o aileron direito é direcionado para cima e vice-versa.

Qual é o princípio de funcionamento dos lemes? A força de sustentação é reduzida na parte da asa que está localizada na frente do aileron, que está elevada. A parte da asa localizada na frente do aileron abaixado aumentou a sustentação. Desta forma, forma-se um momento de força que modifica a velocidade de rotação da aeronave em torno de um eixo idêntico ao eixo longitudinal da máquina.

História

Onde o aileron apareceu pela primeira vez? Este incrível dispositivo foi instalado em um monoplano criado em 1902 pelo inovador Richard Percy, da Nova Zelândia. Infelizmente, sua máquina fez apenas voos curtos e muito instáveis. A que realizou um voo absolutamente coordenado utilizando lemes de rolagem foi a máquina 14 Bis, fabricada por Alberto Santos-Dumont. Anteriormente, os controles aerodinâmicos substituíram a distorção das asas realizada pelos irmãos Wright.

Então, vamos estudar o aileron a seguir. Este dispositivo tem muitas vantagens. A superfície de controle que combina os flaps e os lemes de rotação é chamada de flaperon. Para que os ailerons imitem a função dos flaps estendidos, eles são abaixados simultaneamente. Para controle de rolagem de longo prazo, uma rotação diferencial simples é adicionada a essa deflexão.

Para ajustar a inclinação dos aviões comerciais com o arranjo acima, também pode ser usado um vetor de empuxo do motor modificado, lemes a gás, spoilers, leme, transformação do centro de massa da aeronave, deslocamento diferencial dos elevadores e outros truques.

Efeitos colaterais

Como funciona o aileron? Este é um mecanismo caprichoso que apresenta algumas desvantagens. Um de seus efeitos colaterais é uma leve guinada na direção oposta. Em outras palavras, ao usar ailerons para virar à direita, o avião pode se mover ligeiramente para a esquerda à medida que a inclinação aumenta. Este efeito ocorre devido à diferença de arrasto entre os painéis da asa esquerda e direita, causada pela mudança na sustentação quando os ailerons oscilam.

O console da asa com o aileron desviado para baixo tem o maior coeficiente de arrasto. Nos atuais sistemas de controle do “pássaro de ferro”, esse efeito colateral é reduzido usando várias técnicas. Por exemplo, para criar um rolamento, os ailerons também são deslocados na direção oposta, mas em ângulos desiguais.

Efeito reverso

Concordo, pilotar um avião requer habilidade. Portanto, em carros de alta velocidade com asa significativamente alongada, o efeito da reversão dos lemes pode ser perceptível. Como ele é?

Se, ao desviar um aileron localizado próximo à ponta da asa, aparecer uma carga de manobra, a asa da aeronave gira e o ângulo de ataque sobre ela se desvia. Tais eventos podem suavizar o efeito obtido com o deslocamento do aileron ou podem levar ao resultado oposto.

Por exemplo, se for necessário aumentar a sustentação de uma meia asa, o aileron é desviado para baixo. Além disso, uma força ascendente começa a atuar no bordo de fuga da asa, a asa gira para frente e o ângulo de ataque sobre ela diminui, o que reduz a força de sustentação. Na verdade, o efeito dos lemes de rotação na asa durante a ré é semelhante ao efeito do trimmer sobre eles.

De uma forma ou de outra, a reversão de rotação foi encontrada em muitos aviões a jato (especialmente no Tu-134). Aliás, no Tu-22, por conta desse efeito, o limite foi reduzido para 1,4. Em geral, os pilotos estudam o controle do aileron por muito tempo. Os métodos mais comuns para evitar a reversão dos lemes de rotação são o uso de interceptadores de ailerons (os spoilers estão localizados próximos ao centro da corda da asa e, quando estendidos, praticamente não causam torção) ou a instalação de ailerons adicionais próximos a seção central. Se a segunda opção estiver presente, os lemes de rolagem externos (localizados próximos às pontas), necessários ao controle produtivo em baixas velocidades, são desligados em altas velocidades, e o controle lateral é realizado por meio de ailerons internos, que não revertem devido a a impressionante rigidez da asa presente na área da seção central.

Sistemas de controle

Agora vamos dar uma olhada no controle do avião. Um conjunto de dispositivos de bordo que garantem a regulação do movimento dos “pássaros de aço” é denominado sistema de controle. Como o piloto está localizado na cabine e os lemes e ailerons estão localizados nas asas e na cauda da aeronave, uma conexão construtiva é estabelecida entre eles. Suas responsabilidades incluem garantir a confiabilidade, facilidade e eficiência do controle de posição da máquina.

É claro que quando as superfícies de coordenação são deslocadas, a força que as afeta aumenta. No entanto, isto não deve levar a um aumento inaceitável da tensão nas alavancas de ajuste.

O modo de controle da aeronave pode ser automático, semiautomático e manual. Se uma pessoa usa força muscular para fazer os instrumentos de pilotagem funcionarem, esse sistema de controle é chamado de manual (controle direto da aeronave).

Os sistemas operados manualmente podem ser hidromecânicos ou mecânicos. Na verdade, descobrimos que a asa de um avião desempenha um papel importante no controle. Nas aeronaves da aviação civil, os ajustes básicos são feitos por dois pilotos por meio de dispositivos cinemáticos que regulam forças e movimentos, comandam alavancas duplas, fiação mecânica e superfícies de controle.

Se o piloto controla a máquina por meio de mecanismos e dispositivos que garantem e melhoram a qualidade do processo de pilotagem, então o sistema de controle é denominado semiautomático. Graças ao sistema automático, o piloto controla apenas um grupo de peças auto-atuantes, que criam e alteram forças e fatores de coordenação.

Complexo

Os meios de controle básico da aeronave são um complexo de dispositivos e estruturas de bordo com o auxílio dos quais o piloto aciona meios de ajuste que alteram o modo de vôo ou equilibram a aeronave em um determinado modo. Isso inclui lemes, ailerons e um estabilizador ajustável. Os elementos que garantem o ajuste das peças de controle adicionais (flaps, spoilers, slats) são chamados de controle auxiliar.

O sistema básico de coordenação de aeronaves inclui:

  • alavancas de comando, que o piloto opera movendo-as e aplicando força sobre elas;
  • dispositivos especiais e automáticos;
  • Fiação piloto conectando os sistemas de controle de base às alavancas de comando.

Exercitando controle

O piloto realiza o controle longitudinal, ou seja, altera o ângulo de inclinação desviando a coluna de controle para longe ou em sua direção. Ao girar o volante para a esquerda ou direita e desviar os ailerons, o piloto implementa o controle lateral, inclinando o carro na direção desejada. Para movimentar o leme, o piloto pressiona os pedais, que também servem para controlar o trem de pouso dianteiro enquanto a aeronave se move no solo.

Em geral, o piloto é o principal elo nos sistemas de controle manuais e semiautomáticos, e os flaps, ailerons e outras partes da aeronave são apenas um método de movimento. O piloto percebe e processa informações sobre a posição da máquina e dos lemes, as sobrecargas atuais, desenvolve uma solução e atua nas alavancas de comando.

Requisitos

O controle básico da aeronave deve atender aos seguintes requisitos:

  1. Ao controlar a máquina, os movimentos das pernas e braços do piloto necessários para movimentar as alavancas de controle devem coincidir com os reflexos naturais de uma pessoa que surgem ao manter o equilíbrio. Mover a alavanca de comando na direção desejada deve fazer com que o “pássaro de aço” se mova na mesma direção.
  2. A reação do liner ao deslocamento das alavancas de comando deverá apresentar um ligeiro atraso.
  3. No momento da deflexão dos instrumentos de controle (lemes, ailerons, etc.), as forças aplicadas nas alavancas de comando devem aumentar suavemente: devem ser direcionadas na direção oposta ao movimento das alavancas, e a quantidade de trabalho deve ser coordenado com o modo de voo da máquina. Este último ajuda o piloto a obter uma “sensação de controle” da aeronave.
  4. Os lemes devem atuar de forma independente entre si: a deflexão, por exemplo, do profundor não pode causar a deflexão dos ailerons, e vice-versa.
  5. Os ângulos de deslocamento das superfícies de controle devem garantir a probabilidade de a máquina voar em todos os modos de decolagem e pouso exigidos.

Esperamos que este artigo tenha ajudado você a entender a finalidade dos ailerons e a entender o controle básico dos “pássaros de aço”.

Um avião é uma aeronave mais pesada que o ar. Isto significa que o seu voo requer certas condições, uma combinação de fatores calculados com precisão. O vôo de um avião é o resultado da força de sustentação que ocorre quando os fluxos de ar se movem em direção à asa. É girado em um ângulo calculado com precisão e tem um formato aerodinâmico, graças ao qual a uma certa velocidade começa a se esforçar para cima, como dizem os pilotos - “fica em pé no ar”.

Os motores aceleram o avião e mantêm sua velocidade. Os motores a jato empurram o avião para frente devido à combustão do querosene e ao fluxo de gases que escapam do bico com grande força. Os motores de hélice “puxam” a aeronave junto com eles.


A asa das aeronaves modernas é uma estrutura estática e não pode gerar sustentação por si só. A capacidade de levantar um veículo de várias toneladas no ar ocorre somente após o movimento para frente (aceleração) da aeronave usando uma usina de energia. Nesse caso, a asa, colocada em ângulo agudo em relação à direção do fluxo de ar, cria pressões diferentes: acima da chapa de ferro será menor e abaixo do produto será maior. É a diferença de pressão que leva ao surgimento de uma força aerodinâmica que contribui para a subida.

A sustentação da aeronave consiste nos seguintes fatores:

  1. Ângulo de ataque
  2. Perfil de asa assimétrico

A inclinação da placa metálica (asa) em relação ao fluxo de ar é geralmente chamada de ângulo de ataque. Normalmente, ao levantar uma aeronave, o valor mencionado não ultrapassa 3-5°, o que é suficiente para a decolagem da maioria dos modelos de aeronaves. O fato é que o desenho das asas sofreu grandes mudanças desde a criação da primeira aeronave e hoje é um perfil assimétrico com uma chapa superior mais convexa. A folha inferior do produto é caracterizada por uma superfície plana para passagem praticamente desimpedida do fluxo de ar.

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Esquematicamente, o processo de geração de sustentação é assim: as correntes de ar superiores precisam percorrer uma distância maior (devido ao formato convexo da asa) do que as inferiores, enquanto a quantidade de ar atrás da placa deve permanecer a mesma. Como resultado, os jatos superiores se moverão mais rapidamente, criando uma área de baixa pressão de acordo com a equação de Bernoulli. A diferença de pressão acima e abaixo da asa, aliada ao funcionamento dos motores, ajuda a aeronave a ganhar a altitude necessária. Deve ser lembrado que o valor do ângulo de ataque não deve ultrapassar um ponto crítico, caso contrário a força de sustentação cairá.

A asa e os motores não são suficientes para um voo controlado, seguro e confortável. O avião precisa ser controlado e o controle de precisão é mais necessário durante o pouso. Os pilotos chamam o pouso de queda controlada – a velocidade do avião é reduzida de modo que ele começa a perder altitude. A uma determinada velocidade, esta queda pode ser muito suave, fazendo com que as rodas do chassis toquem suavemente na pista.

Pilotar um avião é completamente diferente de dirigir um carro. O volante de controle do piloto foi projetado para desviar para cima e para baixo e criar um rolamento. “Puxar” é uma subida. “De você mesmo” é um declínio, um mergulho. Para virar ou mudar de rumo, é necessário pressionar um dos pedais e usar o volante para inclinar o avião na direção da curva... Aliás, na linguagem dos pilotos isso é chamado de “curva” ou “virar”.

Para virar e estabilizar o vôo, uma barbatana vertical está localizada na cauda da aeronave. E as pequenas “asas” localizadas abaixo e acima são estabilizadores horizontais que não permitem que a enorme máquina suba e desça incontrolavelmente. Os estabilizadores possuem planos móveis para controle - elevadores.

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Para controlar os motores, existem alavancas entre os assentos dos pilotos que durante a decolagem eles são movidos totalmente para frente, até o empuxo máximo, este é o modo de decolagem necessário para ganhar velocidade de decolagem. Ao pousar, as alavancas são retraídas completamente para trás - para o modo de empuxo mínimo.

Muitos passageiros assistem com interesse enquanto a parte de trás da enorme asa desce repentinamente antes de pousar. São flaps, “mecanização” da asa, que executa diversas tarefas. Ao descer, a mecanização totalmente estendida freia a aeronave para evitar que ela acelere demais. Ao pousar, quando a velocidade é muito baixa, os flaps criam sustentação adicional para uma perda suave de altitude. Durante a decolagem, eles ajudam a asa principal a manter o carro no ar.

Do que você não deve ter medo enquanto voa?

Existem vários aspectos do voo que podem assustar um passageiro - turbulência, passagem por nuvens e vibrações claramente visíveis nos painéis das asas. Mas isso não é nada perigoso - o design da aeronave foi projetado para suportar cargas enormes, muito maiores do que aquelas que surgem durante uma viagem acidentada. O tremor dos consoles deve ser encarado com calma - isso é uma flexibilidade de design aceitável, e o vôo nas nuvens é garantido por instrumentos.