Guvernează

O suprafață de control este o suprafață mobilă, care acționează în aer și este utilizată pentru a pilota un avion, un dirigibil sau o rachetă, prin intermediul comenzilor de zbor , conform uneia dintre cele trei axe ale sale:

pas : rotire în plan vertical a pasului în sus ( în sus) sau nas în jos ( în jos);
rulou : înclinare laterală într-un viraj;
yaw : rotație în plan orizontal pentru a „întoarce” la stânga sau la dreapta.

Este de obicei o suprafață articulată a cărei schimbare de orientare generează o forță aerodinamică , la fel cum cârma unei bărci folosește o forță hidrodinamică .

Controlul traiectoriei

Această forță, care acționează cu un braț de pârghie, creează un moment (produsul unei forțe la distanță) pentru a obține rotația mobilului în jurul uneia dintre cele trei axe:

să-și modifice traiectoria sau, dimpotrivă,
să mențină traiectoria subiectului mobil către o excitație externă destabilizantă (val, turbulență).

Dispoziţie

Cele aerodynes sau rachete au suprafețe de lagăr (aripi) și stabilizarea (coadă). Aceste ultime suprafețe sunt în general echipate cu piese mobile utilizate pentru pilotare. Părțile în mișcare sunt aranjate cu cel mai mare braț de manetă posibil:

transversal pentru controlul rolelor: de obicei la vârfurile aripilor
longitudinal pentru controlul pasului și al girației: departe de centrul de greutate, de obicei în spate.

Cârma pitchului

Controlul pitchului, folosind:

cârma pitch care se află în spatele planului fix al stabilizatorului orizontal;
un plan orizontal fix în față numit planul rață care prezintă un obturator mobil de adâncime. Notă: planul canard nu este o coadă, ci o aripă de coborâre. În acest caz, aripa din spate este stabilizatorul în pas;
un plan orizontal complet mobil, numit o unitate de coadă „dintr-o singură bucată” într-una sau două părți. Incidența acestor două părți variază, în general, în aceeași direcție;
o clapetă de ascensor, denumită „elevator” sau „ elevon ” aleron (a se vedea mai jos), plasată la marginea din spate a aripii (aripa Delta).

Suprafețele de control al rolelor

Controlul rulării, folosind:

de aripioare când una se ridică, cealaltă cade;
și uneori spoilere ( frâne de aer / distrugătoare de ridicare) acționate separat (spoilerul este ridicat pe partea aripii care trebuie să coboare);
o combinație a celor două anterioare (aleronele plus spoilerele) la viteză redusă pe avioanele echipate cu acestea;
o deformare a aripii (utilizată pe primele avioane, fără eleroane).

Rola poate fi obținută și indirect, acționând asupra cârmei de gheață (cârma). Mișcarea de rotație provoacă o asimetrie de ridicare a aripilor care dă rulare. Aceasta este apoi denumită „rolă indusă”. Această tehnică este utilizată de așa-numitele planoare „cu două axe” care nu au eleroane, precum și de planurile cu formula Mignet „Sky Pou” (aripi tandem fără eleroane).

Cârmă

Controlul falcii, folosind:

unul sau doi, sau chiar trei cârmă de falcă, care este o cârmă pentru corectarea pilotării sau a atacului oblic (și nu cârmă);
clapetele plasate la marginea de ieșire a aripilor sau aripioarelor dispuse la vârful aripii ( plan canard sau aripă zburătoare) și acționate numai pe o parte;
spoilere (frâne de aer generatoare de tracțiune) la vârful aripii acționate pe o parte numai pentru a crea un moment de falcă ( aripă zburătoare ).

Compensatoare

Pentru a reduce forțele asupra comenzilor, pot fi instalate compensatoare . Ele pot fi mecanice (arcuri) sau aerodinamice (suprafață mobilă mică instalată la marginea din spate a suprafeței de control).

Amestecarea a două funcții

O suprafață de control poate acționa pe două axe, ceea ce necesită un mixer mecanic sau electronic:

în pitch and roll, folosind elevonii montați pe planuri cu aripi delta.

Eleonii (din engleza elevon , contracția elevatorului - eleron ) acționează în aceeași direcție pentru pitch și în direcția opusă pentru rolă.

în pas și găleată, în cazul avioanelor cu coadă V (Fouga Magister, Beechcraft V-35).

Clapele cozii acționează în aceeași direcție pentru înălțime și invers pentru gălăgie.

Un cârmă poate acționa pe o axă și pe ridicare sau tracțiune:

De flaperons (Contracția englezesc clapei - eleronului ), dispuse la marginea posterioară a aripii, acționează în aceeași direcție de ridicare (cum ar fi clapete), iar în direcția opusă pentru rola (cum ar fi eleroane);
De Spoilerele (distrugatoarele de ridicare), în general , amplasate pe suprafața superioară, acționează în aceeași direcție pentru a reduce lift și creșterea glisa și în diferențial pentru rola și girație.

Suprafețe de control libere sau blocate

Transmisie

Comenzi mecanice: cârma este conectată mecanic (cabluri sau tije) la bățul ținut (sau lăsat liber) de pilot.

Comenzi electrice sau electrohidraulice prin „servo-comenzi”: suprafața de control este blocată constant în poziția determinată de pilot (modele radiocomandate) sau de mufele controlate de computerul de bord (avioane de la Airbus).

De elicopterele nu au suprafețe de control aerodinamice ( în funcție de viteză): acestea sunt controlate de variații de ridicare rotoare lor: girație prin variația în forța laterală generată de rotor de coadă , în smoală și rola de o asimetrie principală de ridicare a rotorului.

Dispozitivele cu ridicare ridicată (lamele frontale, clapele laterale) nu sunt suprafețe de control. Nu sunt folosite pentru a pilota avionul pe cele trei axe ale acestuia, ci pentru a varia ridicarea (și tracțiunea) aripii. Efectele semnificative ale deformării clapetei asupra echilibrului pitch sunt efecte induse nedorite.

Aripi Delta

Miraje, Concorde . Ascensorii sau elevonii sunt ridicați în sus la Cz puternic (decolare și aterizare), la fel ca pe toate aeronavele cu aripă delta care nu au și nu pot avea dispozitive de ridicare ridicată (momentul de nas în jos al clapelor este imposibil de echilibrat. vina).

Aripi Delta + plan rață

Folosind un sistem de amestecare, eleronele pot fi înclinate în jos și pot acționa ca un dispozitiv de ridicare ridicată , mărind suprafața disponibilă a clapetei . Aeronava Rafale este echipată cu avioane de rață care pot genera un moment de nas în sus. La aterizare, în loc să fie înclinate în sus, elevoanele sunt înclinate ușor în jos, ceea ce a făcut posibilă scăderea vitezei minime de apropiere (aterizarea pe un portavion). Această ridicare este totuși mai mică decât cea a clapetelor de aterizare cu slot unic sau dublu montate pe avioane convenționale.

Forța vectorială

Materialele și tehnicile moderne fac posibilă influențarea direcției jetului de gaze care ies din duză și orientarea acesteia (vezi avionul experimental Rockwell-MBB X-31 ), ceea ce face posibilă creșterea manevrabilității pentru efectuarea manevrelor acrobatice precum cobra . Eliminarea suprafețelor verticale îmbunătățește stealth-ul sau stealth-ul , dar suprafețele de control aerodinamice sunt esențiale în caz de defecțiune a motorului.

X-31 și-a păstrat stabilizatorul vertical. Nu are o coadă orizontală, deoarece are o aripă delta. Mașinile zburătoare fără stabilizatori sunt instabile în mod natural pe toate cele trei axe. Momentele de stabilizare sunt necesare: se obțin fie prin stabilizarea suprafețelor, fie prin modificări de formă care modifică eficiența, reduc ridicarea maximă și gama de centrare.

Îndepărtarea suprafețelor de control este posibilă în teorie, dar de fapt numai în anumite cazuri. Când accelerația este redusă (sau în cazul unei defecțiuni a motorului), nu mai există niciun control. Se poate îndepărta suprafețele de control și pilota cu tracțiunea numai dacă mașina funcționează numai la accelerație maximă (rachetă, rachetă) sau are mai multe motoare care funcționează la o putere diferită de zero la turație mică (mașină verticală de decolare VTOL).

Note și referințe

Definiții lexicografice și etimologice ale „Gouverne” (adică A− P. ext.) Ale trezoreriei computerizate a limbii franceze , pe site-ul Centrului Național pentru Resurse Textuale și Lexicale.
(de) Imagini și articol despre X-31