Warum sind Hinterkanten-Steuerflächen normalerweise geteilt?

Ich habe bei vielen Militär- und Verkehrsjets bemerkt, dass die Steuerflächen der Hinterkante (Querruder und Klappen) voneinander getrennt sind.

Warum ist das? Können nicht beide dieselbe Funktion erfüllen? Es würde Gewicht und Komplexität sparen, wenn eine kombinierte Steuerfläche über die Länge der Hinterkante verlaufen würde, anstatt in zwei Hälften geteilt zu werden.

Ein besonderes Beispiel, das ich gefunden habe, ist der F-102 Delta Dagger . Es gibt kein herkömmliches Heck, das einen gestörten Luftstrom erfährt, warum also separate Querruder und Klappen?

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Eine ähnliche Idee, von der ich weiß, dass sie existiert, ist das V-Leitwerk, wie in der F-117, das "Rudervatoren" hat - kombinierte Höhenruder / Ruder. Es kann immer noch Gieren und Nicken gleichzeitig steuern, indem es die Auslenkungen irgendwie mittelt. Vermutlich sollte das Kombinieren und Mitteln von Querrudern und Klappen noch einfacher sein, da sie beide auf derselben Achse ausschlagen.

Antworten (3)

Aus demselben Grund haben Sie bei den meisten großen Verkehrsflugzeugen Querruder geteilt. Die Innenflächen werden bei höheren Geschwindigkeiten abgelenkt und die Außenflächen werden verriegelt, wodurch die Verdrehungskräfte (Drehmoment) auf die Flügel verringert werden. Es ermöglicht auch eine feinere Steuerung (in Fly-by-Wire- Fällen). Wie bei einem Hebel führt eine kleine Auslenkung der Außenfläche zu einer höheren Neigungs- / Rollrate (in diesem Delta-Flügel- Elevon - Beispiel) im Vergleich zur gleichen Auslenkung der Innenfläche.

Hier gibt es kein „normalerweise“. Für jedes Flugzeug mit geteilten Steuerflächen, das Sie sich ausdenken, wäre es meiner Meinung nach möglich, ein Flugzeug zu entwickeln, das entweder eine kombinierte Steuerfläche hat (z. B. F-16 hat Flaperons), ein Flugzeug, das eine Art Kombination hat ( zB F-18, die eine Innenbordklappe und eine Außenbordklappe hat, wie hier zu sehen ist - Warnung für Benutzer von Kopfhörern -

)

oder sogar ein Flugzeug, das nicht einmal Querruder verwendet (z. B. F-14, das nur Höhenruder und Spoiler oben auf dem Flügel für die Rollautorität verwendet).

Was Sie strukturell als weniger komplex ansehen, könnte am Ende komplexer sein, was die Fly-By-Wire-Softwarelogik betrifft.

What you may consider to be less complex structurally might end up being more complex as much as the Fly-By-Wire software logic is concerned.Nun gut, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass das Einsparen von Gewicht und beweglichen Teilen beim Austausch einer komplexeren Software heutzutage mit der Art von Computern, die wir haben, akzeptabel ist. Fürs Protokoll, ich habe an nichts mit einem sich alles bewegenden Schwanz gedacht. An Elevon habe ich nicht gedacht. Ich dachte an Flaperons oder eine lange Steuerfläche auf dem Flügel selbst, weil der Flügel vermutlich groß genug ist, um eine große kombinierte Steuerfläche zu halten.

Es würde Gewicht und Komplexität sparen, wenn eine kombinierte Steuerfläche über die Länge der Hinterkante verlaufen würde, anstatt in zwei Hälften geteilt zu werden.

Wenn die Hinterkante vorhanden ist, ist es sinnvoll, die Steuerflächen entlang ihrer Funktionalität aufzuteilen. Das Problem ist die maximale Auslenkung: Bei vollen Klappen kann ein Flaperon keine zusätzliche Eingabe des Querruders nach unten befehlen. Das Kombinieren von zwei oder mehr Oberflächen wirft Probleme auf, wie sie in dieser Antwort identifiziert wurden.

Allerdings bedeutet die Kombination der Steuerflächenfunktionalität und der Anwendung computergesteuerter Funktionen, dass die Flugsteuerung neu konfiguriert werden kann, beispielsweise im Falle eines Gefechtsschadens. Das würde Gewicht und Komplexität sowie Redundanz und Überlebensfähigkeit erhöhen.

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