Vyvážené kormidlo - Balanced rudder - Wikipedia

Různé typy kormidla: 1, obyčejné kormidlo; 2, závěsné kormidlo; 3, příliš vyvážené kormidlo; 4, vyvážené kormidlo; 5, nevyvážené kormidlo (čára závěsu zobrazená jako osa 'A')

Vyvážená kormidla používají jak lodě, tak letadla. Oba mohou označovat část souboru kormidlo povrch před závěsem, umístěný ke snížení ovládacího zatížení potřebného k otočení kormidla. U letadel lze tuto metodu použít také výtahy a křidélka; všichni tři ovládací plochy letadel může také být hromadně vyvážené, hlavně se vyhnout aerodynamický flutter.

Lodě

A vyvážené kormidlo je kormidlo, ve kterém je osa otáčení kormidla za jeho předním okrajem. To znamená, že když se kormidlo otočí, tlak vody způsobený pohybem lodi vodou působí na přední část a vyvíjí sílu, která zvyšuje úhel vychýlení, takže působí proti tlaku působícímu na následnou část, která působí na zmenšit úhel vychýlení. Míra polováhy je normální, aby se zabránilo nestabilitě kormidla, tj. Oblast před otočným čepem je menší než zadní. To umožňuje pohyb kormidla s menším úsilím, než je nutné u nevyváženého kormidla.

Kormidlo S.S. Velká Británie

Vyvážené kormidlo vynalezl Isambard Kingdom Brunel a nejprve použit na SS Velká Británie, která byla zahájena v roce 1843.^[1]

Letadlo

Schéma kormidla letadla vyváženého klaksonem; roh stínovaný bledší modře

Schéma vloženého vyváženého kormidla letadla; vyvážení povrchu stínované bledší modře

Horn vyvážené kormidlo a de Havilland Mosquito

Horn vyvážené křidélko na ATR 72

Hromadné vyvážení křidélek zapnuto Messerschmitt Bf 110

Ovládání letadel komplikuje jejich trojrozměrný pohyb, zatočit, hřiště a válec, spíše než jeden, ale existuje podobná potřeba snížit zátěž, která je řešena stejným způsobem jako na lodi, jejíž část povrchu se rozprostírá před jeho závěsem. Toto se označuje jako aerodynamická rovnováha. Navíc, protože ovládací plochy letadel jsou namontovány na pružných konstrukcích, jako jsou křídla, jsou náchylné k oscilaci („třepetání“), což je nebezpečný efekt, který lze vyléčit přivedením těžiště (cg) ovládacího povrchu k linii závěsu . Tomu se říká hromadné vyvážení^[2]

Aerodynamické vyvážení

Princip se používá na kormidla, výtahy a křidélka, s metodami vylepšenými v průběhu let. Dvě ilustrace kormidel letadel, publikoval Let Časopis v roce 1920,^[3] ilustrují rané formy, oba se zakřivenými vedoucí a zadní hrany. Oba jsou namontovány tak, aby plocha vyvažovací plochy před závěsem byla menší než plocha kormidla vzadu. V průběhu let byla vyzkoušena různá uspořádání, obvykle s menšími oblastmi vyvážení / směrovky. Většina spadá do jedné ze dvou kategorií: roh vyvážený, s malými prodlouženími ovládacích ploch před liniemi závěsů na jejich koncích, nebo vložka vyvážená s prodloužením (výstupy) ovládací plochy do výřezů v jejich nosné pevné ploše. Křidélka křidélka použijte variantu druhého vyvážení s nosem stoupající plochy vyčnívajícím pod křídlo, ale ne naopak, abyste zajistili vyvážení i asymetrický odpor. Irving vyvážený křidélka nemají žádné výstupky, ale využívají vychýlení křidélek vyvolané změnou tlaku nad a pod křídlem, snímanou přes mezeru závěsu, aby napomohly pohybu.^[2]

Vyvažování hmoty

Třepetání nastává, když je ovládací plocha posunuta ze zamýšleného vychýlení. Protože jsou křidélka na dlouhých, úzkých křídlech, která se mohou při zatížení otáčet, jsou povrchem, který je nejvíce náchylný k oscilaci. Pokud je těžiště za závěsem, může se povrch pohybovat jako kyvadlo a podrobit se nucenému pohybu jednoduchý harmonický pohyb se zvyšující se amplitudou. Přidáním vyvažovacích závaží, díky nimž se těžiště a linie závěsu shodují, se problém vyřeší. Tato závaží mohou být v přední části povrchu nebo mohou být lehčí hmoty připojené dále před závěsem zvenčí.^[2]

Reference

Poznámky

Bibliografie