А вот в классической аэродинамической схеме, в принципе, возможно ли сочетание элеронов с рулями высоты?..

так если продольного плеча почти нет на стреловидном и совсем нет на прямом крыле, то как момент создавать?
не получается принципиально
и вообще, подобные изыски в управлении требуют автоматики, которая требует резервирования, которое требует перекрёстного контроля, которое...
сложновато без необходимости такое делать)))

БОБ
"А вот в классической аэродинамической схеме, в принципе, возможно ли сочетание элеронов с рулями высоты?.."

Рассмотрите управляющие поверхности самолета Ту-22м3.

А БОБВ том, что касается флаперонов, то какой вообще смысл закладывается в сочетание закрылков и элеронов?

Момент крена, создаваемый элероном или флапероном относительно продольной оси, равен, как известно, произведению силы на плечо. У элерона сила меньше (он меньше флаперона по площади), а плечо больше. У флаперона все наоборот. В итоге относительно продольной оси момент крена от них был бы одинаков, если сравнить два совершенно идентичных крыла, одно из которых для осуществления поперечного управления оборудовано элеронами, а другое - флаперонами. То есть по оси Ох - что в лоб, что по лбу, эффект одинаковый.
Однако на больших углах атаки, когда на концах стреловидного крыла наличествует отрыв потока (или пока просто большое разрежение из-за высоких несущих свойств профилей), то поднятых вверх элерон работает уже совсем не так, как в пределах безотрывного обтекания. А по сравнению с симметричным ему элероном на другой консоли - не работает вообще: раз он поднят, то другой опущен, и опущен как раз в поток, "сдобренный" большими углами атаки. То есть на таком режиме кренения как такового от них не добиться (только опущенный элерон что-то пытается в этом смысле изобразить). Но тут вспомним про плечо, о котором так хорошо думалось выше: оно себя проявит во всей своей вредоносности. Этот негодный опущенный элерон, имея длинное плечо, создает, паразит, момент рыскания. Да, в пределах плавного обтекания этот путевой момент создается каждым элероном, но они друг из друга вычитаются, и нуль в итоге.
На больших углах атаки картина другая. В силу возросшей (т.к. крыло стреловидное) поперечной устойчивости и упавшей путевой (это для всех) это вредное скольжение может достичь таких величин, что будет препятствовать поперечному управлению с помощью надоевших элеронов. Способ борьбы - уменьшение плеча силы и убирание из зоны начала отрыва потока рулевой поверхности. Этим требованиям отвечает применение флаперона. Первая часть слова вообще от англ. "flap". Функция закрылка у этой поверхности осталась, потому как нечем еще в том месте крыла заменить посадочную механизацию, а ее тоже не выкинешь из жизни.

Я про совмещение рулевых поверхностей (точнее, их функций), еще слышал про Ф-18 такую басню: большой развал килей и их значительная стреловидность на нем используются в том числе для применения РН как РВ (отчасти, конечно: стабилизатор пашет как и прежде). А именно, на этапах взлета и посадки работает заодно со стабилизатором. Почему недостаточно самого ст-ра, я не пойму. Но факт еть факт, и на посадке, например, оба РН отклонены унутрь.

Про элевоны надо порыться. Интересные, вообще, вопросы.

А БОБ:
=====В том, что касается элевонов, то, вероятно, они применялись в сверхзвуковиках - Ту 144 и "Конкорде", то есть в "бесхвостках", да?======


Да, совершенно верно. Именно из-за такой компоновочной схемы этих ЛА пришлось совместить элероны и рули высоты.

Вот, нашел...

Выдержка (п. 5.3.2) из учебника 'Летные испытания самолетов', Москва, Машиностроение, 1996 (К.К. Васильченко, В.А. Леонов, И.М. Пашковский, Б.К. Поплавский):
'Конструктивно схеме самолета 'бесхвостка' в принципе могут быть свойственны следующие особенности динамики и управляемости:
- Более слабое, чем у самолетов с ГО, собственное аэродинамическое демпфирование колебаний в продольном движении;
- необходимость иметь на посадочных режимах и в крейсерском сверхзвуковом полете существенно меньшие, чем на самолетах с ГО, запасы продольной статической устойчивости для обеспечения продольной балансировки самолета малыми углами отклонения элевонов (для уменьшения потери несущих свойств крыла при выполнении посадки и в крейсерском сверхзвуковом полете);
- некоторое своеобразие реакции на резкие продольные отклонения рычага управления, проявляющееся в 'просадке' (потере высоты) или 'вспухании' (увеличении высоты) самолета в момент отклонения элевонов соответственно на кабрирование и пикирование (вследствие уменьшения подъемной силы в момент отклонения элевонов вверх и ее возрастания при отклонении вниз), а также в появлении при этом в начальный момент отклонения элевонов обратного по знаку приращения нормальной перегрузки и в некотором увеличении времени запаздывания прямой реакции самолета;
- возможность более резких, чем на самолетах других конструктивных схем с цельноповоротным стабилизатором, нарушений балансировки по тангажу в околозвуковом диапазоне скоростей вследствие более значительного изменения по числу М самой эффективности элевонов;
- взаимозависимость скорости перекладки рычага управления в продольном направлении от скорости одновременного его перемещения в поперечном направлении в тех случаях, когда эти команды поступают на один и тот же рулевой привод (бустер) элевонов, имеющий обычно ограниченную скорость перемещения исполнительного штока;
- потенциальная возможность более сильной, чем при других конструктивных схемах, реакции по тангажу на атмосферные возмущения (т.е. большая вероятность пониженной 'плотности хода' при полете в болтанку (вследствие меньших G/S)).
К достоинствам современной конструктивной схемы 'бесхвостка', использующей крыло малого удлинения, следует отнести:
- простоту конструктивной реализации крыла малого удлинения (менее 2) с очень малой относительной толщиной профиля (~ 2:3%) при сохранении высокой жесткости всей конструкции ЛА, что позволяет существенно ослабить неблагоприятные изменения его аэродинамических характеристик, а также характеристик устойчивости и управляемости в около- и сверхзвуковом диапазонах скоростей и при больших скоростных напорах;
- высокие маневренные и пилотажные качества в широком диапазоне углов атаки и чисел М полета;
- высокие ВПХ даже у самолета с немеханизированным крылом (за счет пониженных G/S и возможности полноценно использовать на самолетах с крылом малого удлинения эффект 'воздушной подушки'). Возможность еще более значительного улучшения ВПХ при использовании переднего балансировочного крылышка;
- относительно более слабое влияние на аэродинамику самолета внешних штатных подвесок под крылом;
- высокое максимальное аэродинамическое качество в сверхзвуковом полете (7:8);
- более простую технику выполнения посадки, не требующую от летчика в момент приземления самолета резко добирать на себя ручку управления для парирования возникающего при уменьшении скоса потока за крылом пикирующего момента.'

Прежде всего спасибо всем ответившим! Особенно, вестимо, mig29любопытному! Это просто серьёзная лекция по аэродинамике, вполне достойная вузовской кафедры:) Очень интересно было прочитать!
По сути же, вот какие, возможно, слишком наивные вопросы возникли по ходу чтения.

Из всего сказанного уловил, как мне кажется, основную мысль: флаперон - это, по практической сути своей, конструкторское стремление избежать неэффективности управляющей поверхности в условиях больших углов атаки и всяких возникающих при этом возвратно-вихревых течений (при отрыве потока). И повышение эффективности в данном случае достигается перемещением упр. пов-ти от законцовок к корневым частям консолей, что даёт своеобразную активизацию всей системы управления ЛА, да?

Но всегда интересно, какие же практические аспекты (или выходы) стоят за тем или иным аэродинамическим эффектом. То есть можно ли говорить, что такие констр. решения (с флап.) вполне уместны, скажем, при создании манёвренных самолётов в нормальной аэродинамической схеме, но совсем неуместны, допустим, в схеме "утка", когда эффективность продольного управления на больших углах атаки всё равно очень низка?
Далее. Видимо, исходя из сложности всех моментов аэродинамич. сил, возникающих в турбулентной атмосфере, трудно говорить и об эффективности использ. флаперонов для их парирования... Хотя я где-то читал, что именно управляемые ДЛУ флапероны, создают демфирующие моменты в возмущенной атмосфере.
Да, и еще. Правильно ли называть вот эти ситуации неэффективности элеронов на больших углах атаки, реверсом органов управления?

По элевонам. Очень масштабная цитата из этой книги. Спасибо. Но суть её, как понял, - сами по себе преимущества компоновки "бесхвостка". Элевоны же, вероятно, просто оптимальная аэродинамическая система органов управления при этой схеме. И вытекает это из самих особенностей конструирования крыла малого удлинения, так?

1) ===========флаперон - это, :, конструкторское стремление избежать неэффективности управляющей поверхности в условиях больших углов атаки : . И повышение эффективности в данном случае достигается перемещением упр. пов-ти от законцовок к корневым частям консолей, что даёт своеобразную активизацию всей системы управления ЛА, да?

Да, совершенно верно! 'Активизация системы управления' - не что иное, как желание конструктора сохранить располагаемую (то есть всю ту, что можно было бы выжать из самолета, до последнего градуса в секунду) угловую скорость крена, в данном случае.
Только основной проблемой для этого является не отрыв потока как таковой (в корневой части крыла тоже велико разрежение, да и специально организуемые для повышения несущих свойств вихри влияют на все, что за ними расположено), а именно вредное скольжение.
Самолеты делаются поперечно устойчивыми, а для стреловидного крыла характерно значительное увеличение этого вида устойчивости при увеличении угла атаки. Поперечная устойчивость характеризуется реакцией креном на скольжение (летчик ее оценивает дачей педали: если крен в сторону датой педали, то самолет 'устойчив'). И для стреловидного крыла эта реакция тем больше, чем больше угол атаки, при одном и том же скольжении.
Механизм возникновения вредного внутреннего скольжения (чуть ниже станет ясно, почему возникает именно внутреннее, то есть в сторону кренения, скольжения): летчик, уверенно летящий ввысь на больших (почему-то) углах атаки, собрался накренить самолет, допустим, вправо. Для этого он, ессно, дает РУС вправо. Правый элерон поднимается вверх, а там его никто не ждет: углы атаки большие, и весь поток под крылом. А туда тем временем опустился предательски левый элерон, и начал свое черное дело. Он эффективен, его площадь вся в плотном потоке, и он создает не только момент крена (но прим. в два раза меньший, работая практ. в одиночку, без правого напарника) относительно продольной оси, но и : момент рыскания, относительно вертикальной оси (не верите - возьмите модель любого самолета, и вообразите описываемый процесс), а это значит, что у самолета появляется скольжение. Так уж вышло, что в этом случае оно внутреннее, правое, т.к. опущенный левый элерон разворачивает нос самолета влево, а летчик-то давал РУС вправо.
Далее, на больших углах атаки, наряду с увеличением поперечной, падает путевая устойчивость (киль увеличивает свою эффективную стреловидность и одновременно больше затенен фюзеляжем) и самолет все меньше стремится 'быть как флюгер', а становится все равнодушнее к скольжению, независимо от его причины. В том числе ему по барабану и наше внутреннее скольжение, он вяло пытается изобразить его уборку. А оно на больших углах атаки может достичь таких величин, что самолет ощутимо станет от него кренится или уменьшать угловую скорость крена.
Таким образом, летчик дал РУС вправо, а самолет или вообще туда не вращается, или вращается очень медленно.
Что можно сделать? Флапероны применить; они дают уменьшение плеча силы по сравнению с элероном по обеим осям, продольной и вертикальной, но момент крена от них практически не меняется (площадь их больше при меньшем плече, а условия работы на больших углах атаки примерно одинаковы с элероном), а момент рыскания уменьшается здорово, за счет уменьшения плеча.

2) ===========можно ли говорить, что такие констр. решения (с флап.) вполне уместны, скажем, при создании манёвренных самолётов в нормальной аэродинамической схеме, но совсем неуместны, допустим, в схеме "утка", когда эффективность продольного управления на больших углах атаки всё равно очень низка?

Конструирование - компромисс, а в самолетостроении, наверное, особенно: слишком много влияющих факторов, а соблазн построить лучший самолет велик :-)

По существу 2 вопроса опять сошлюсь на тот же источник, п. 5.3.3.
'На самолетах [аэродинамической схемы 'утка'] ПГО выполняет функции основного органа управления продольным движением. В случае совмещения ЦМ самолета с его аэродинамическим фокусом и при более заднем положении ЦМ ['утки' и 'бесхвостки'+ПГО-как-стабилизатор] в большей мере, чем традиционная схема, удовлетворяют требованиям к современному истребителю воздушного боя. Поэтому самолеты с комбинированной системой управления (ПГО+элевоны, ПГО+стабилизатор) и классической схемы 'утка' становятся особенно перспективными для скоростной маневренной авиации при оснащении их системой активного управления. Они обладают более высоким аэродинамическим качеством и лучшими характеристиками маневренности в дозвуковом и сверхзвуковом полетах, а при использовании систем непосредственного управления аэродинамическими силами и более высокой точностью управления, чем самолеты традиционной схемы. Кроме того, они могут быть надежнее защищены от непроизвольного сваливания и штопора.'

3) =========исходя из сложности всех моментов аэродинамич. сил, возникающих в турбулентной атмосфере, трудно говорить и об эффективности использ. флаперонов для их парирования... Хотя я где-то читал, что именно управляемые ДЛУ флапероны, создают демфирующие моменты в возмущенной атмосфере

ДЛУ, это, если я правильно Вас понял, датчик линейных ускорений. А демпфирование, с целью обеспечения приемлемых характеристик переходного процесса (независимо, кто выступил возмутителем спокойствия, авиатор или бушующая стихия), осуществляется по угловым скоростям. То есть датчиками являются ДУС(У), 'датчик угловых скоростей (и ускорений)'. Линейное ускорение по оси является только следствием какого-либо параметра движения самолета (например, углов атаки или скольжения). Так что тут сложно сказать вот так сразу про все. Думаю, что флапероны, как полноценная управляющая поверхность, могут использоваться для парирования возмущений.
А про демпфирующие моменты еще сложнее, они ведь могут быть как искусственно организованными, так и быть 'естественными', от собственной устойчивости самолета.

4) По элевонам. : цитата из этой книги : суть её, как понял, - сами по себе преимущества компоновки "бесхвостка". Элевоны же, вероятно, просто оптимальная аэродинамическая система органов управления при этой схеме. И вытекает это из самих особенностей конструирования крыла малого удлинения, так?=========

Ну да, верно! Просто если использовать схему 'бесхвостка', то кроме элевонов альтернативы нет простой (ПГО требует значительного усложнения исследований аэродинамики ЛА). А у крыла малого удлинения, которое само просится быть привинченным в схему 'б/хв', тоже много плюсов. Тогда, как говорится, pourquoi pas :-) ?

5) ===========Правильно ли называть вот эти ситуации неэффективности элеронов на больших углах атаки, реверсом органов управления?===========

В общем случае, как некоторое собирательное понятие обратной реакции на управляющее воздействие, - думаю, да.
А под реверсом элеронов обычно имеется в виду другое явление, но с тем же эффектом, ухудшения/потери поперечной управляемости: на больших приборных скоростях значительны упругие деформации крыла от отклонения элерона (большие силы, а жесткость крыла, особенно длинного, не абсолютна). То есть, например, при отклоненном вниз элероне, носок крыла также закручивается вниз, на уменьшение угла атаки=>прироста подъемной на конце крыла, сводя на нет эффект от отклонения элерона.

"Ф-18 такую басню: большой развал килей и их значительная стреловидность на нем используются в том числе для применения РН как РВ (отчасти, конечно: стабилизатор пашет как и прежде). А именно, на этапах взлета и посадки работает заодно со стабилизатором. Почему недостаточно самого ст-ра, я не пойму. Но факт еть факт, и на посадке, например, оба РН отклонены унутрь"

значит получается что он работает как V-образное оперении (V-tail)

а может ли кто нибудь обьяснить преимущества применения V-хвостовго оперения (в чистом виде), кроме как облегчения веса, и снижение сопротивления (все таки две поверхности вместо трех) ну и вроде бы как отражение радарного облучения, меня больше интересует легкие летательные аппараты в т.ч планера.

про недостатки тоже понятно, усложенение механизма отклонения рулевых поверхностей, увеличение крутильных нагрузок на планер при маневрировании, ну и что вроде бы даже если сопротивление снижается так как две поверхности вместо трех то по идее площадь их все равно должна увеличится, как на счет этого тоже?

Спасибо

mig29любопытному

Очень признателен за этот воистину скрупулёзный анализ аэродинамических процессов на управляющих поверхностях! Читал, вдумываясь в каждую фразу, - и это было просто оооочень интересно! Самого доброго здравия и всех благ!

Вот, смотрю, и CLEARANCE спрашивает о смысле принципиального конструкторского решения. Было бы привлекательно, если бы здесь можно было поговорить популярным языком о сложных аэродинамических явлениях.

mig29любопытному
Класс!
Как будто снова лекцию по аэродинамике посетил.

Спасибо!

Да не за что:-)
Для меня тут главное, что получается понятно объяснять. Знаете, иногда такие ?-сы задаются, что ответ на них требует подойти к известному теоретическому материалу совершенно не с той стороны, или не в том порядке, в каком он давался при обучении. Лишний раз перетрясти в голове мысли по поводу главной летной науки никогда не помешает, так что я за обсуждение тут всяких разных явлений, причин и следствий. Тем более, название ветки подходящее (спасибо вопросившему). А чтобы просто ответить, тоже надо напрячь думалку. Было бы время:) И думалка:)
Хорошо бы тут увидеть разнообразных сведущих в аэродинамике, для подстраховки от ошибок и свежего взгляда на теорию учениками разных школ (я, например, для себя кое-что новое на форуме почерпнул уже).


!
"Существуют "механические" летуны , которые только за ручку держаться могут, вот поэтому и катастрофы, нелепые поломки. От лености ума, от спесивости выдумали какую-то "летную интуицию". Знания нужны, культура, образование, живость ума." (с) П.Н. Нестеров

PS V-tail в контексте заданного вопроса (по СЛА) надо поискать инфу и ее объяснение; только поточнее сформулировать, что именно нужно?

mig29любопытный:

PS V-tail в контексте заданного вопроса (по СЛА) надо поискать инфу и ее объяснение; только поточнее сформулировать, что именно нужно?
---------
Просто радость обуревает, что такие еще люди со светлыми
думалками у нас в стране есть !

mig29любопытный:

Ну вот, после опрокинутого стопарика хотел вопрос серьезный задать по
V-tail в контексте заданного вопроса,
но прежде о флаперонах и "Yaw-Wise Torque Budget"
серьезно поговорить...
Да ну Вас....

To:mig29любопытный:
У Вас дар объяснять!
Огромное спасибо, очень интересно и доходчиво!
С Уважением Сергей

http://www.airliners.net/discu ...

http://www.airliners.net/open. ...

Это к вопросу совмещения рулевых ф-ций рулевых поверхностей на Ф-18 (суперхорент, правда).

Тьфу ты, ф-ций рулевых поверхностей, на Ф-18 (суперхорнет)...

да