Минималды басқару жылдамдығы - Minimum control speeds

The минималды басқару жылдамдығы (VMC) көп қозғалтқыштың ұшақ (нақты ұшақ ) Бұл V жылдамдығы анықтайтын калибрленген ауа жылдамдығы төменде бағытталған немесе бүйірлік бір немесе бірнеше қозғалтқыш істен шыққаннан кейін, әуе кемесін басқару бұдан былай сақталмайды. VMC кем дегенде бір қозғалтқыш жұмыс істеген жағдайда ғана қолданылады және ұшу сатысына байланысты болады. Шынында да, бірнеше VMCұшуды қону, әуе және жер бетінде жүру үшін есептеу керек, ал төрт немесе одан да көп қозғалтқышы бар ұшақтар үшін әлі көп. Бұлардың барлығы ұшақтың ұшу жөніндегі нұсқаулығы бәрінен де көп қозғалтқышты ұшақтар. Инженер-конструкторлар ұшақтың көлемін анықтағанда тік құйрық және ұшуды басқару беттері олар ұшақтың минималды басқару жылдамдығына әсерін ескеруі керек.

Минималды басқару жылдамдығы әдетте белгіленеді ұшу сынақтары[1][2][3] әуе кемесін сертификаттау процесінің бөлігі ретінде.[4][5] Олар ұшақты қауіпсіз пайдалану бойынша ұшқышқа нұсқаулық береді.

Физикалық сипаттама

Асимметриялық итеруге қарсы тұру үшін рульді пайдалану кезінде және қанаттардың деңгейін ұстап тұру кезінде әуе кемесіне әсер ететін маңызды күштер мен сәттер. Есіту сәтіне қарсы тұрғанда бүйірлік сырғудан аулақ болуға болмайтынын ескеріңіз.

Қашан қозғалтқыш көп қозғалтқыштағы ұшақта істен шыққан кезде, ұшақтағы тарату күші таралады асимметриялық, нәтижесінде а есу сәт істен шыққан қозғалтқыш бағытында.[6] A бүйірлік дамып, әуе кемесінің жалпы қарсыласу күшінің едәуір артуына әкеліп соқтырады, нәтижесінде әуе кемесінің төмендеуіне әкеледі көтерілу жылдамдығы.[7] The руль, және белгілі бір дәрежеде аэрондар банктік бұрышты қолдану арқылы ұшқышқа асимметриялық итеру сәтіне қарсы тұруға болатын жалғыз аэродинамикалық басқару элементтері болып табылады[дәйексөз қажет ].

Ұшақтың жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, әуе кемесінің басқару элементтерін қолдана отырып, серпілу сәтіне қарсы тұру оңайырақ болады.[8] Минималды басқару жылдамдығы - бұл рульдің немесе аэрондардың әуе кемесіне тигізетін күші максималды қуат параметрінде асимметриялық итеруге қарсы тұру үшін жеткіліксіз болатын ауа жылдамдығы. Бұл жылдамдықтан жоғары болуы мүмкін бақылауды сақтау асимметриялық күшпен тікелей ұшуды қамтамасыз етеді.[4]

Қанатқа орнатылған әуе винтінің қозғалтқышының қуатын жоғалту және лифт ұшақ жұмыс істемейтін қозғалтқышқа қарай бұрылуды тудыратын көтергіштің қанатқа таралуына әсер етеді.[9][10][3] Кейбір әуе кемелерінде V-ді анықтау рульдік билікке қарағанда шектеуліMCс.[11]

Сертификаттау және нұсқалары

1-сурет. Барлық қолданыстағы минималды жылдамдықтарға шолуMC барлық моторлы ұшақтардың барлық түрлері үшін. Бұл мақалада В.MC (A) V орнына қолданыладыMC ауаның минималды басқару жылдамдықтары үшін.

Авиациялық ережелер (мысалы FAR және EASA )[4][5] бірнеше әр түрлі V анықтаңызMCs және тік құйрықты және аэродинамиканы жобалау инженерлерінен талап етеді ұшуды басқару осы ережелерді сақтау үшін ұшақтың. Ауадағы басқарудың минималды жылдамдығы (VMCA) - бұл көп моторлы ұшақтың басқару минималды ең маңызды жылдамдығы, сондықтан В.MCA жай V деп жазыладыMC көптеген авиациялық ережелерде және ұшақтың ұшу жөніндегі нұсқаулықтары.[4][5] Үстінде жылдамдық индикаторы 6000 фунттан (2722 кг) аз қос қозғалтқышты ұшақтың, VMCA стандартталған қызыл радиалды сызықпен көрсетілген ҚАРА 23.[4][5]

Көптеген сынақтық пилоттық мектептер V деңгейінде басқарудың бірнеше минималды жылдамдығын пайдаланадыMC ұшу кезеңіне байланысты өзгереді. Басқа анықталған VMCс жерге минималды басқару жылдамдығын қосады (VMCG) және қону және қону кезіндегі бақылаудың минималды жылдамдығы (VMCL). Сонымен қатар, төрт немесе одан да көп қозғалтқышы бар ұшақтармен, В.MCs бір қанатта жұмыс істемейтін бір немесе екі қозғалтқышы бар жағдайлар үшін бар. 1 суретте V бейнеленгенMCтиісті азаматтық авиация ережелерінде анықталған[4][5] және әскери сипаттамаларда.[12]

Әуе арқылы ұшқан кезде басқарудың минималды жылдамдығы

Банк бұрышының V-ге әсеріMCA және сол жақ қозғалтқыш (No1) жұмыс істемей тұрған кезде, ал екіншісі максималды итеру кезінде бүйірлік сырғулар. Бұрыштың нөлдік жағына арналған тік бұрышы тік құйрықты өлшеу үшін, сондай-ақ ұшуды сынау кезінде V анықталадыMCA ұшу кезінде.

The тік құйрық немесе тік тұрақтандырғыш қозғалтқыш істен шыққан немесе жұмыс істемей тұрған кезде басқаруды басқаруда көп қозғалтқышты ұшақ шешуші рөл атқарады. Құйрық неғұрлым үлкен болса, соғұрлым асимметриялық итеру сәтіне қарсы тұру үшін қажетті күшті қамтамасыз ете алады. Демек, құйрық неғұрлым аз болса, соғұрлым V жоғары боладыMCA болады. Алайда, үлкен құйрықты тұрғызу әлдеқайда қымбат және қиын, және басқа аэродинамикалық мәселелермен бірге жүреді, мысалы, таралудың артуы слипстримдер. Тік құйрықты жобалаушы инженерлер басқа факторлармен қатар бюджетке, ұшақтың салмағы мен максимумға сүйене отырып шешім қабылдауы керек банк бұрышы 5 ° -дан (жұмыс істемейтін қозғалтқыштан алыс), көрсетілгендей FAR.[4][5]

VMCA минималды есептеу үшін де қолданылады ұшу қауіпсіздігі.[4][5] Жоғары VMCA сондықтан ұшу жылдамдығы жоғарылайды, сондықтан ұшу-қону жолағы талап етіледі, бұл әуежай операторлары үшін жағымсыз.

Минималды басқару жылдамдығына әсер ететін факторлар

Күштер тепе-теңдігіне және қозғалтқыш істен шыққаннан кейін иілу мен айналу сәтіне әсер ететін кез-келген фактор V-ге де әсер етуі мүмкінMCс. Тік құйрық жобаланған кезде және VMCA өлшенеді, барлық факторлар үшін ең нашар сценарий ескеріледі. Бұл VMCжарияланған АФМ қауіпсіздігіне кепілдік береді.

Ауыр ұшақтар анағұрлым тұрақты және серпілісті сәттерге төзімді, сондықтан V төменMCAс.[13]:13 The бойлық ауырлық орталығы V-ге әсер етедіMCA сонымен қатар: құйрықтан неғұрлым алыс болса, басқару минималды жылдамдығы соғұрлым аз болады, өйткені руль үлкен серпілісті қамтамасыз ете алады, сондықтан тепе-теңдіктің бұзылуына қарсы тұру оңайырақ болады.[13]:17 The бүйірлік ауырлық орталығы да әсер етеді: жұмыс істемейтін қозғалтқыш неғұрлым жақын болса, жұмыс істейтін қозғалтқыштың моменті соғұрлым үлкен болады, демек рульді соғұрлым күштеу керек. Бұл дегеніміз, егер ауырлық күшінің бүйір орталығы жұмыс істемейтін қозғалтқышқа қарай ауысса, ұшақтың VMCA ұлғаяды.[13]:17 Көптеген қозғалтқыштардың күші биіктікке және температураға байланысты; жоғарылаған биіктік және жоғары температура итергіштікті төмендетеді. Бұл дегеніміз, егер ауа температурасы жоғары болса және әуе кемесі жоғары биіктікке ие болса, онда жұмыс істейтін қозғалтқыштың күші аз болады, руль аз қарсыласу күшін беруі керек, демек VMCA төмен болады.[13]:16 Банк бұрышы минималды басқару жылдамдығына да әсер етеді. Істемейтін қозғалтқыштан кішігірім банк бұрышы ең кіші бүйірлік сырғыма үшін қажет, сондықтан VMCA. Соңында, егер P факторы жұмыс істейтін қозғалтқыш ұлғаяды, содан кейін оның моменті артады, ал ұшақтың VMCA нәтижесінде артады.[13]:15

Басқа минималды жылдамдықтар

Қозғалтқыштары көп ұшақтар

Төрт және одан да көп қозғалтқышы бар ұшақтарда тек V ғана болмайдыMCA (жиі V деп аталадыMCA1 осы жағдайларда), мұнда тек маңызды қозғалтқыш жұмыс істемейді, сонымен қатар VMCA2 сол қозғалтқыштың қозғалтқышы сол қанатта жұмыс істемей тұрған кезде де қолданылады.[13]:15 Азаматтық авиация ережелері (FAR, CS және баламасы) енді V талап етпейдіMCA2 анықталуы керек,[4][5] ол төрт немесе одан да көп қозғалтқышы бар әскери ұшақтар үшін әлі де қажет болғанымен.[12] Турбоактивті және турбофандық ұшақтарда сыртқы қозғалтқыштар да бірдей маңызды. Сияқты үш моторлы ұшақтар МД-11 және BN-2 Trislander V жоқMCA2; ақаулы қозғалтқыш V-ге әсер етпейдіMC.

Төрт және одан да көп қозғалтқышы бар ұшақтардың екі қарама-қарсы қозғалтқыштары жұмыс істемей тұрған кезде, асимметрия болмайды, демек тұрақты рейсті ұстап тұру үшін руль талабы болмайды; VMCAлар ешқандай рөл атқармайды. Жалпы ұшуды ұстап тұру үшін қуат аз болуы мүмкін, бірақ минималды қауіпсіз басқару жылдамдықтары барлық төрт қозғалтқышта 50% жылдамдықпен ұшатын ұшақтағыдай өзгеріссіз қалады.

Төрт жиынтықтан тұратын бір ішкі қозғалтқыштың істен шығуы басқаруға айтарлықтай аз әсер етеді. Ішкі қозғалтқыш әуе кемесінің ауырлық күшінің центріне жақын болғандықтан, серпілістің болмауы азаяды. Мұндай жағдайда, егер жылдамдық жарияланған V немесе одан жоғары деңгейде сақталсаMCA, маңызды қозғалтқыш үшін анықталғандай, қауіпсіз басқаруды қамтамасыз етуге болады.

Жер

Егер қозғалтқыш істен шықса такси немесе шешу, итеру сәті ұшақты ұшу-қону жолағында бір жағына мәжбүрлейді. Егер әуе жылдамдығы жеткіліксіз болса, демек, рульдің пайда болатын бүйірлік күші жеткіліксіз болса, әуе кемесі ҰҚЖ орталық сызығынан ауытқып, тіпті ұшып-қону жолағынан шығып кетуі мүмкін.[13]:21 Ұшақтың қозғалтқышы істен шыққаннан кейін, ұшу-қону жолағының орталық сызығынан максималды рульді қолданғанымен, бірақ мұрындық доңғалақты басқаруды қолданбай ауытқитын ауа жылдамдығы - жердегі басқару минимумы (V)MCG).[4][5]

Жақындау және қону

Жақындау кезіндегі минималды басқару жылдамдығы және қону (VMCL) V-ге ұқсасMCA, бірақ ұшақтың конфигурациясы - бұл қонуға арналған конфигурация. VMCL Азаматтық авиация ережелерінде 23 және 25-бөлімдер үшін де анықталған.[4][5] Алайда максималды итеру таңдалған кезде айналып өту, клапандар қону жағдайынан таңдалады және VMCL енді қолданылмайды, бірақ VMCA жасайды.

Бір қозғалтқыштың қауіпсіз жылдамдығы

V-ге жақын немесе оған жақын жұмыс істеудің тәуекелдеріне байланыстыMCA асимметриялық күшпен және ұшқыштарды даярлау мен сертификаттауда осы маневрлерді имитациялау және тәжірибе жасау ниеті VSSE анықталуы мүмкін.[14] VSSE қауіпсіз бір қозғалтқыш жылдамдығы - бұл өндіруші қауіпті, қасақана, бір қозғалтқыштың жұмыс істемейтіндігі ретінде белгілеген және белгілеген маңызды қозғалтқышты жұмыс істемейтін күйге келтірудің минималды жылдамдығы.[4] Бұл жылдамдық шамалы баяу ауа жылдамдығында қозғалтқыштың істен шыққан ақаулары салдарынан басқаруды жоғалтудың апаттық әлеуетін азайту үшін таңдалады.[15]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ USAF сынау ұшқыштар мектебі, Эдвардс әуе базасы, Калифорния, АҚШ (1992). Қозғалтқыштан шығу теориясы, 11 тарау (PDF). Алынған 15 мамыр, 2016.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  2. ^ Empire Test Pilots School, Боском Даун, Ұлыбритания. Асимметриялық қуат бойынша ұшу.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  3. ^ а б USNaval Test Pilot School. Ұшуды сынау жөніндегі нұсқаулық USNTPS-FTM-No. 103, Қанаттың қозғалмайтын тұрақтылығы және бақылау, теорияны және ұшуды сынау әдістері, 6-тарау - Қуаттың асимметриялық сапалары (PDF). Алынған 15 мамыр, 2016.
  4. ^ а б c г. e f ж сағ мен j к л Федералды авиациялық әкімшілік, АҚШ. «Федералдық авиациялық ережелер (FAR)». 23-бөлім және 25-бөлім, § 149. Алынған 15 мамыр, 2016.
  5. ^ а б c г. e f ж сағ мен j Еуропалық авиациялық қауіпсіздік агенттігі. «Сертификаттау сипаттамалары (CS)». CS-23 және CS-25, § 149. Алынған 28 қазан, 2013.
  6. ^ «FAA P-8740-66 қауіпсіз ұшатын жарық»: 2. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  7. ^ «Әуе кемесі туралы нұсқаулық (FAA-H-8083-3B) 12-тарау». (PDF): 24. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  8. ^ «Әуе кемесі туралы нұсқаулық (FAA-H-8083-3B) 6-тарау». (PDF): 3. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  9. ^ «Әуе кемесі туралы нұсқаулық (FAA-H-8083-3B) 12-тарау». (PDF): 24. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  10. ^ USAF сынау ұшқыштар мектебі, Эдвардс әуе базасы, Калифорния, АҚШ (1992). Қозғалтқыштан шығу теориясы, 11 тарау (PDF). Алынған 15 мамыр, 2016.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  11. ^ USAF сынау ұшқыштар мектебі, Эдвардс әуе базасы, Калифорния, АҚШ (1992). Қозғалтқыштан шығу теориясы, 11 тарау (PDF). Алынған 15 мамыр, 2016.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  12. ^ а б MIL-STD-1797 ауыстырылған MIL-F-8785C әскери ерекшелігі. Ұшақтардың ұшу сапалары.
  13. ^ а б c г. e f ж Хорлингс, Гарри (қаңтар 2012). «Асимметриялы қуаттандырылған ұшу кезіндегі басқару және орындау» (PDF). Алынған 31 наурыз 2017.
  14. ^ «FAA-P-8740-19-Ұшатын жеңіл егіздер» (PDF): 45. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  15. ^ «FAA P-8740-66 қауіпсіз ұшатын жарық»: 6. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)