Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Системы управления рулями самолетов

Покупка
Артикул: 149554.02.99
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину
Учебное пособие подготовлено автором на основе опубликованных материалов с учетом 35-летнего опыта работы в авиационной промышленности. Рассмотрен круг вопросов, решение которых обосновывает структуру бортовых систем управления рулями самолетов, их параметры, принципы работы и конструкцию основных агрегатов и узлов. Приведены требования к системам управления рулями современных самолетов. Показана перспектива развития систем управления, а также возможные решения по повышению надежности и безопасности воздушных судов. Содержание учебного пособия соответствует программе и курсу лекций, которые автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Системы управления движением и навигация" специальности "Системы управления летательными аппаратами", а также дипломированных специалистов и других читателей, интересующихся авиационной техникой.
Шумилов, И. С. Системы управления рулями самолетов : учебное пособие / И. С. Шумилов. - Москва : МГТУ им. Баумана, 2009. - 470 с. - ISBN 978-5-7038-3085-7. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1958393 (дата обращения: 27.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Москва 2009

им. Н.Э. Баумана
МГТУ

ИЗДАТЕЛЬСТВО

Допущено Учебно-методическим объединением вузов
по университетскому политехническому образованию

в качестве учебного пособия для студентов

высших учебных заведений, обучающихся по направлению

специальности

«
»

«

»

Системы управления движением и навигация

Системы управления

летательными аппаратами

И.С. Шумилов

Системы

управления

рулями самолётов

УДК 629.7.064(075) 
ББК 39.56я73 
        Ш96 

Р е ц е н з е н т ы: 

кафедра «Автоматические системы энергетических установок»  
Самарского государственного аэрокосмического университета  
(заведующий д-р техн. наук, проф., академик РАН В.П. Шорин); 
д-р техн. наук, проф., академик РАН А.М. Матвеенко 

Шумилов И. С. 
Ш96 
     Системы управления рулями самолётов : учеб. пособие / И. С. Шу-
милов. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. – 469, [3] с. : ил. 

ISBN 978-5-7038-3085-7 

Учебное пособие подготовлено автором на основе опубликованных мате-
риалов с учётом 35-летнего опыта работы в авиационной промышленности. 
Рассмотрен круг вопросов, решение которых обосновывает структуру борто-
вых систем управления рулями самолётов, их параметры, принципы работы и 
конструкцию основных агрегатов и узлов. Приведены требования к системам 
управления рулями современных самолётов. Показана перспектива развития 
систем управления, а также возможные решения по повышению надёжности и 
безопасности воздушных судов.  
Содержание учебного пособия соответствует программе и курсу лекций, 
которые автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 
«Системы управления движением и навигация» специальности «Системы 
управления летательными аппаратами», а также дипломированных специали-
стов и других читателей, интересующихся авиационной техникой. 

На обложке помещены фотографии самолётов и термоплана, в разра-
ботке которых автор принимал непосредственное участие. 

УДК 629.7.064(075) 
                                                                                                       ББК 39.56я73 

                                                                                     © Шумилов И. С., 2009 
 
 
 © Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-3085-7 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009 

Оглавление 

Введение ..................................................................................................................... 
6 

1. Органы управления полётом самолёта ............................................................ 
9 
Общие положения и определения .................................................................... 
9 
Органы продольного управления .................................................................... 
10 
Органы поперечного управления ..................................................................... 
19 
Органы путевого управления ........................................................................... 
22 
Органы управления, используемые для повышения лётно-тактических  
   характеристик ................................................................................................. 
23 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
24 

2. Системы управления рулями самолётов ......................................................... 
25 
Общие положения и определения .................................................................... 
25 
Структура системы управления современного самолёта .............................. 
35 
Формирование выходной мощности системы управления рулями .............. 
39 
Передача управляющих сигналов .................................................................... 
42 
Автоматизация управления .............................................................................. 
45 
Балансировка самолёта ..................................................................................... 
50 
Отработка сигналов автоматического управления ........................................ 
52 
Внедрение электродистанционной системы управления в систему управ- 
   ления рулями .................................................................................................. 
57 
Рычаги управления и загрузочные устройства ............................................... 
63 
Структура исполнительной части системы управления рулями .................. 
70 
Исполнительная часть системы управления рулями ..................................... 
75 
Особенности системы управления рулями эксплуатируемых магистральных 
   самолётов ........................................................................................................ 
78 
Разнородное резервирование системы управления рулями .......................... 
93 
Концепция полностью электрифицированного самолёта ............................. 
102 
Конструктивные требования к системе управления рулями ......................... 
105 
Надёжность системы управления рулями ....................................................... 
109 
Безопасность полётов ....................................................................................... 
119 
Основные выдержки из Руководства по предотвращению авиационных 
   происшествий ИКАО ..................................................................................... 
124 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
130 

3. Дистанционная механическая система передачи управляющих сигналов ......  
131 
Основные понятия и определения ................................................................... 
131 
Элементы механической проводки управления системы управления 
   рулями ............................................................................................................. 
132 
Механические суммирующие устройства ...................................................... 
138 
Устройства регулирования передачи .............................................................. 
140 
Дополнительные элементы механической проводки управления ................ 
142 
Основные, производные и другие параметры механической проводки 
   управления ...................................................................................................... 
144 
Динамические характеристики механической проводки управления .......... 
156 
Собственные частоты продольных и поперечных колебаний механической 
   проводки управления ..................................................................................... 
165 

Оглавление 
4 

Механическая проводка управления, содержащая элементы с сосредото- 
   ченными параметрами ................................................................................... 
170 
Вынужденные и свободные колебания рычагов управления системы 
   управления рулями ......................................................................................... 
174 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
178 

4. Общие вопросы применения гидравлического следящего привода  
    в системах управления рулями самолёта ........................................................ 
179 
Общие положения и определения .................................................................... 
179 
Классификация и принцип действия рулевых приводов и сервоприводов ...... 
182 
Применение гидравлических рулевых приводов в системе управления 
   рулями ............................................................................................................. 
201 
Основные характеристики рулевого привода как элемента системы 
   управления рулями ......................................................................................... 
209 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
227 

5. Особенности схем и конструкций гидромеханических следящих приводов 
    систем управления рулями самолёта ............................................................... 
228 
Общие положения ............................................................................................. 
228 
Особенности гидромеханических приводов, обусловленные их функциями 
   и характеристиками ....................................................................................... 
229 
Конструктивные особенности резервированных гидромеханических  
   рулевых приводов .......................................................................................... 
261 
Конструктивные особенности рулевых приводов, определяемые условиями 
   установки на самолёте ................................................................................... 
279 
Примеры гидромеханических рулевых приводов, находящихся  
   в эксплуатации ................................................................................................ 
294 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
303 

6. Динамические характеристики гидромеханического рулевого привода ....... 
304 
Передаточные функции и частотные характеристики гидромеханического 
   рулевого привода с дроссельным регулированием...................................... 
304 
Устойчивость работы рулевого привода и методы её повышения ............... 
315 
Нелинейные дифференциальные уравнения и структурные схемы рулевого 
   привода ............................................................................................................ 
319 
Общие требования к динамическим характеристикам рулевых приводов ....... 
324 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
327 

7. Собственная частота и демпфирование колебаний рулевой поверхности ....... 
328 
Основные положения и физическая сущность явления флаттера ................ 
328 
Динамическая жёсткость рулевых приводов с механическим управлением .... 
330 
Частота и демпфирование свободных колебаний рулевой поверхности ..... 
343 
Динамическая жёсткость и устойчивость рулевого привода ........................ 
346 
Гидравлические демпферы и их статические характеристики ..................... 
353 
Передаточная функция и частотные характеристики гидравлического 
   демпфера. Расчёт его параметров ................................................................. 
358 
Работа рулевого привода совместно с гидравлическим демпфером .................  
362 
Демпфирование рулевых поверхностей самолёта при включённых  
   гидросистемах ................................................................................................ 
367 
Демпфирование рулевых поверхностей самолёта при отключённых  
   гидросистемах ................................................................................................ 
370 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
374 

Оглавление 
5 

8. Электрогидравлический привод в системах управления рулями  
    самолёта ................................................................................................................. 
376 
Общие положения ............................................................................................. 
376 
Особенности схем и конструкций одноканальных электрогидравлических 
   приводов .......................................................................................................... 
376 
Особенности схем и конструкций многоканальных электрогидравлических  
   сервоприводов ................................................................................................ 
393 
Примеры электрогидравлических сервоприводов, находящихся  
   в эксплуатации ................................................................................................ 
421 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
424 

9. Гидравлические системы самолёта .................................................................. 
425 
Общие положения ............................................................................................. 
425 
Основные конструктивные требования к гидросистемам из нормативной 
   документации ................................................................................................. 
426 
Структурные схемы гидросистем .................................................................... 
428 
Основные агрегаты гидросистем ..................................................................... 
444 
Рабочая жидкость .............................................................................................. 
455 
Чистота рабочей жидкости ............................................................................... 
460 
Контрольные вопросы ...................................................................................... 
467 

Литература .................................................................................................................. 
468 

Посвящается жене и сыну –  
моему надёжному и слаженному экипажу 

Введение 

Система управления рулями самолёта – одна из основных и важных бор-

товых систем, во многом определяющая его эксплуатационные и тактические 
возможности, включая безопасность полёта. Она представляет собой слож-
ный комплекс электронно-вычислительных, электрических, гидравлических 
и механических устройств, в совокупности обеспечивающих необходимые 
характеристики устойчивости и управляемости самолёта, стабилизацию ус-
тановленных лётчиком режимов полёта, программное автоматическое управ-
ление самолётом на всех режимах – от взлёта до посадки. 

Основная задача системы управления рулями самолёта – отклонение руле-

вых поверхностей по командным сигналам лётчика, систем автоматического 
управления и других систем, формирующих это отклонение по определённым 
законам. 

Системы управления рулями развивались в несколько этапов, среди ко-

торых условно можно выделить четыре этапа, существенно повлиявших на 
структуру систем и открывших большие возможности в создании высокома-
нёвренных, сверхзвуковых и тяжёлых самолётов.  

Этап I – создание систем управления рулями с обратимыми и необрати-

мыми гидравлическими приводами (бустерами) с переходом на безбустерное 
управление при отказе гидропитания. Предшествующие безбустерные систе-
мы управления рулями в учебном пособии не рассматриваются. 

Этап II связан с разработкой необратимого бустерного управления без 

перехода на непосредственное ручное управление, позволяющее обеспечить 
лётчику приемлемые характеристики устойчивости и управляемости во всём 
диапазоне режимов полёта независимо от действующих аэродинамических 
шарнирных моментов на рулях, во много раз превышающих физические воз-
можности лётчика. Этап II стал возможен благодаря положительному опыту 
эксплуатации систем управления рулями с обратимыми и необратимыми 
гидравлическими приводами, обеспечив широкое внедрение систем автома-
тического управления. 

Этап III характеризуется развитием и внедрением резервированных элек-

тродистанционных систем управления, работающих совместно с механиче-
ской дистанционной системой управления с возможностью полной замены 
механической системы на электродистанционную и введением на этой основе 
систем автоматического управления, обеспечивающих многорежимность по-
лёта современного самолёта, включая полёты на малой высоте (до 30...50 м), 

Введение 
7 

полёты в трансзвуковой области и др. Внедрение электродистанционной сис-
темы управления позволяет достаточно просто применять активные системы 
управления, к которым относятся следующие системы: искусственной устой-
чивости самолёта; снижения манёвренных нагрузок на его конструкцию; не-
посредственного управления подъёмной и боковой силами; ослабления воз-
действия турбулентности атмосферы; демпфирования упругих колебаний 
конструкции; ограничения предельных режимов полёта и т. д. 

Влияние активных систем управления столь велико, что можно гово-

рить о самолёте, конфигурация которого определяется задействованными 
системами автоматического управления. Термин «активные» подчёркивает 
отличие положенных в основу новых методов от прежних, пассивных, ме-
тодов обеспечения необходимых характеристик. Концепция активного 
управления позволяет реализовать полёты на неустойчивом самолёте, по-
высить его характеристики манёвренности, комфортные условия для эки-
пажа и пассажиров, повысить ресурс планера, существенно снизить массу 
самолёта и т. д. В связи с изложенным внедрение активных систем управле-
ния можно отнести к отдельному IV этапу развития систем управления ру-
лями самолёта. 

В настоящей работе рассмотрены вопросы построения систем управле-

ния рулями, их структурные схемы и основные элементы. Большее внимание 
уделено особенностям управления. Структуры систем управления по каналам 
тангажа, крена, курса имеют много общего, так как необратимое бустерное 
управление строится на одних и тех же принципах, поэтому далее рассмот-
рим общие вопросы построения систем управления рулями самолёта, не вы-
деляя отдельно каждую из систем.  

Автор принимал непосредственное участие в проектировании, изготов-

лении, испытании, сертификации и эксплуатации систем управления руля-
ми и гидравлических систем самолётов Ту-134 (первый полёт состоялся 
29.07.1963 г.), Ту-154 (03.10.1968 г.), Ту-154М (1984 г.), Ту-144 (31.12.1968 г.), 
Ту-204 (02.01.1989 г.), Ту-334 (08.02.1999 г.) и ряда других самолётов марки 
«Ту». При создании этих самолётов автор работал под руководством выдаю-
щихся авиаконструкторов: А.Н. Туполева, А.А. Туполева, А.А. Архангельско-
го, Г.А. Озерова, А.Р. Бонина, С.М. Егера, Л.М. Роднянского, Л.Л. Селякова, 
Л.А. Лановского и др. Автору посчастливилось участвовать в проектировании, 
научных и экспериментальных исследованиях, промышленном внедрении, сер-
тификации, эксплуатации систем управления рулями и гидравлических систем 
с такими первоклассными специалистами своего дела, как А.П. Ганнушкин, 
В.В. Сулеменков, Г.Ф. Набойщиков, Н.И. Мартынов, Б.И. Любецкий, В.И. Го-
ниодский, В.М. Разумихин, Б.Н. Соколов, В.А. Андреев, Г.И. Тарасов,  
Б.М. Жирнов, Ф.И. Склянский, В.П. Васильев, Б.И. Дровосеков, Н.П. Солотён-
ков, И.Н. Лобода, А.В. Георгиевский, В.Б. Устюжанин, Е.А. Юрин, В.П. Тер-
новенко, Э.Н. Стрельников, Н.В. Бобков, Л.А. Тарасова, В.А. Швилкин,  
Л.Т. Куликов, А.В. Мещеряков, В.П. Николаев, С.Д. Шумилов, И.И. Зверев, 
А.Г. Полюшков, С.С. Коконин, Ф.Ф. Куприянов, М.П. Селиванов, Б.Г. Тур-
бин, Г.Б. Сосульников, В.А. Пушкин, А.А. Чернышёв, Т.Г. Шумилова,  
В.М. Фомичёв, Ю.П. Яковлев, Г.В. Александров, Ю.А. Борис, В.Я. Бочаров, 
В.Н. Петров, А.М. Матвеенко, Ю.Г. Ишков и др., а также с лётчиками-

Введение 
8 

испытателями, такими как А.Д. Калина, Ю.В. Сухов, Э.В. Елян, М.В. Коз-
лов, В.П. Борисов, Б.И. Веремей, И.К. Ведерников, А.И. Талалакин и др. 
Хотя упомянутые специалисты работали на разных предприятиях и долж-
ностях (от главного конструктора и заслуженного лётчика-испытателя до 
молодого специалиста), это была единая команда с особой атмосферой (ау-
рой) творчества, позволившей в кратчайшие сроки создать уникальные с 
высоким уровнем характеристик системы управления рулями и гидравличе-
ские системы, успешно эксплуатирующиеся на большом парке самолётов и 
в настоящее время. 

Автор выражает благодарность кандидатам технических наук В.И. Го-

ниодскому и В.А. Швилкину за предоставленные материалы, полученные при 
совместных разработках. 

В данном учебном пособии в очень малом объёме рассмотрены динами-

ческие характеристики гидроприводов и гидравлических систем, аналоговые 
и цифровые электродистанционные системы управления рулями и другие 
вопросы, которые, несомненно, необходимы при создании систем управления 
рулями и гидравлических систем, но изучаются в других дисциплинах. 

1. Органы управления полётом самолёта 

Общие положения и определения 

На современных самолётах для создания управляющих моментов применяют 
в основном органы управления трёх видов: аэродинамические поверхности 
управления полётом – рули (рис. 1.1), струйные рули и управляемую 
переднюю стойку шасси [5, 6, 28, 47]. 

Рис. 1.1. Органы управления самолёта:  

1 – управляемое носовое горизонтальное оперение; 2 – предкрылок; 3 – поворотная концевая 
консоль крыла; 4 – элевоны или элероны; 5 – элерон-закрылок и флапероны; 6 – элерон-
интерцептер; 7 – управляемый стабилизатор с симметричным и асимметричным отклонениями 
правой и левой плоскостей; 8 – управляемая консоль киля; 9 – руль направления; 10 – руль  

высоты; 11 – закрылок  

Для создания управляющей силы (момента) в органах управления, использующих 
струйные рули (или отклонение вектора тяги), требуются значительные 
энергоресурсы. Струйные органы управления (в данной работе не рассматриваются) 
применяют при малых или нулевых скоростях полёта, а также 
на очень больших высотах. При движении самолёта по поверхности земли эф-
фективным органом является управляемая передняя стойка шасси, с помощью 
которой обеспечиваются управление самолётом на взлётно-посадочной полосе (
ВПП) и рулёжка. При отказе управления передней стойки шасси возможно 
использование дифференциального торможения колёс основных стоек. 

Иногда аэродинамические поверхности управления полётом подразделяют 
на основные и вспомогательные в зависимости от выполняемых ими 
функций и критичности к режимам полёта, хотя такое деление достаточно 
условно и необщепринято. Большинство основных поверхностей управления 
работают непрерывно, и только некоторые – на отдельных этапах полёта. Потеря 
управления основными рулями самолёта приводит к катастрофе, поэтому 
степень резервирования таких рулей и систем их управления выбирают 
максимальной, даже невзирая на увеличение массы этих систем. 

1. Органы управления полётом самолёта 
10

Вспомогательные поверхности управления (рули) менее критичны с 

точки зрения безопасности полёта и обычно действуют кратковременно 
или только на определённых режимах полёта для изменения аэродинамической 
конфигурации или полётных характеристик самолёта. К ним можно 
отнести поверхности управления подъёмной силой – предкрылки и закрылки, 
увеличивающие несущую способность крыла; поверхности 
управления балансировкой самолёта в полёте – переставные стабилизаторы. 
В эту же группу входят и различные поверхности аэродинамического 
торможения: тормозные щитки и воздушные тормоза для изменения скорости 
движения и уменьшения подъёмной силы крыла. Щитки, расположенные 
над крылом, называют интерцепторами. Крылья с изменяемой 
стреловидностью (сверхзвуковые самолёты F-111, F-14, B-1), составные 
крылья с изломами (F-8) расширяют зоны действия и оперативные возможности 
самолётов. 

Требования к резервированию подобных поверхностей и их систем 

управления существенно ниже требований, предъявляемых к резервированию 
основных рулей, хотя этот тезис также достаточно условен и относится 
к отказам пассивного типа, при которых система перестаёт функционировать, 
не создавая катастрофическую ситуацию. Например, пассивный  
отказ закрылков или предкрылков, их невыпуск при посадке может компенсироваться 
увеличением посадочной скорости самолёта, что приводит к усложнению 
условий полёта или к возникновению сложной ситуации по терминологии 
Норм лётной годности самолётов (НЛГС). Активные отказы 
вспомогательных рулей могут привести к катастрофической ситуации, поэтому 
резервированию по линии активных отказов вспомогательных рулей 
и систем их управления необходимо уделять особое внимание. 

Далее будут рассмотрены рули и системы их управления в продольном, 

поперечном и путевом каналах управления самолётом.  

Органы продольного управления 

Органы продольного управления могут быть представлены рулями высоты (
РВ), управляемым и дифференциальными стабилизаторами, передним 
оперением, элевонами, управлением вектором тяги, комбинацией перечисленных 
органов. 

Самолёты схемы «утка», у которых органом продольного управления является 
переднее горизонтальное оперение (ПГО), имеют эффективность продольного 
управления, близкую к самолётам нормальной схемы. 

Традиционно элевоны использовались для продольного и поперечного 

управления на самолётах схемы «бесхвостка». Такие органы управления 
расположены по задней кромке крыла (в том числе элероны, флапероны) и 
теряют значительную часть эффективности при полёте со сверхзвуковыми 
скоростями. 

На современных самолётах основной системой управления рулями (СУР) 

является система необратимого бустерного управления (НБУ), которая обес-
печивает приемлемый уровень усилий на рычагах управления (РУ) путём 

Органы продольного управления 
11

применения специальных устройств имитации усилий независимо от харак-
тера действующего шарнирного момента Мш на органе управления. В на-
стоящее время органы управления имеют конструктивную компенсацию. Ес-
ли её не применять (как, например, в Су-27, F-104, F-4 и др.), то это создаст 
определённые проблемы по обеспечению безопасности от рулевых форм 
флаттера. Проблемы решают выбором необходимых характеристик динами-
ческой жёсткости рулевых приводов (РП), обеспечивая нужный уровень соб-
ственной частоты колебаний рулевой поверхности и её демпфирования [14]. 

Диапазон значений углов отклонения элевонов обычно не превышает  

–25…+25о и распределяется между каналами тангажа и крена. При наличии 
автоматики к сигналам ручного управления добавляются также сигналы ав-
томата системы устойчивости и управляемости (СУУ) по тангажу и крену. 

На сверхзвуковых самолётах нормальной схемы основной орган про-

дольного управления – управляемый стабилизатор, состоящий из двух консо-
лей, каждая из которых крепится на опоре, обеспечивающей независимый 
поворот консоли относительно оси её вращения с помощью отдельного при-
вода (см. рис. 1.1, 1.2). Такая конструкция позволяет осуществить как син-
хронное отклонение консолей, если стабилизатор используется в качестве 
органа продольного управления, так и дифференциальное, если он одновре-
менно применяется для управления по крену.  

Рис. 1.2. Пример системы продольного и поперечного управления с дифференциаль-
ным стабилизатором: 

Xв – сигнал с датчика перемещения РУ по каналу тангажа (высоте); ωх, ωz – угловые скорости само-
лёта относительно осей х, z; ny – вертикальная перегрузка самолёта; α – угол атаки; САУ – система 
автоматического управления; СВС – система воздушных сигналов; СУМК – система управ-
ления механизацией крыла; ОПР – ограничение предельных режимов полёта; ТМ – триммерный 

механизм; СП – сервопривод; ГС – гидравлическая система 

1. Органы управления полётом самолёта 
12

Другой вариант управляемого стабилизатора, чаще используемый на не-

манёвренных самолётах, представляет собой единый (не составной) агрегат, 
который целиком поворачивается относительно узлов навески, закреплённых 
внутри фюзеляжа. Массовая отдача такого стабилизатора лучше, но он может 
применяться только для продольного управления. 

Для уменьшения необходимого развиваемого усилия приводов стабилизатора 
положение его оси желательно выбирать внутри диапазона перемещений 
фокусов подъёмной силы стабилизатора. Тогда на дозвуковых режимах 
полёта стабилизатор будет перекомпенсирован по моменту Мш. Для самолётов 
с системой НБУ такая ситуация вполне допустима. Однако с точки зрения 
безопасности полёта в режиме перекомпенсации стабилизатора необходимо, 
чтобы запасы по развиваемому усилию приводов были в 1,25–1,5 раза больше, 
чем в режиме, где стабилизатор скомпенсирован, на случай возможных 
отказов в СУР (например, одной из гидравлических систем). 

Для управления стабилизаторами требуются очень мощные РП (для ряда 

самолётов развиваемые усилия двухкамерных РП одной консоли стабилизатора 
составляют: для F-14 – 55 000 кгс; для F-111 – 45 360 кгс; для «Торнадо» – 
31 400 кгс). Развиваемое усилие приводов стабилизаторов самолётов превышает 
их собственную взлётную массу, поэтому для их установки нужна мощная 
силовая конструкция каркаса самолёта, которая исключает просадку привода 
под нагрузкой. При прямой оси стабилизатора проще обеспечить жёсткость 
конструкции силовой передачи. 

Угловые отклонения цельноповоротных управляемых стабилизаторов лежат 

в диапазоне значений +10 ... –30о, а дифференциальных – в пределах +15 … –35о. 
Скорости отклонения стабилизаторов изменяются в широких пределах в зависимости 
от запаса устойчивости самолёта и степени автоматизации управления. 
Для небольших самолётов они ориентировочно составляют 35…60 град/с. 
В качестве примера на рис. 1.3 показаны поверхности управления современного 
реактивного транспортного самолёта. Комплект основных поверхностей 
управления этого самолёта включает в себя: один руль направления, два 
РВ, внешний элерон и два интерцептора на каждом крыле. Интерцепторы 
применяют, как правило, совместно с элеронами для создания моментов по 
углу крена, также они служат в качестве тормозных щитков и воздушных 
тормозов. 
Кроме того, на этом самолёте есть внутренние и внешние закрылки, два 
внутренних предкрылка Крюгера и три внешних предкрылка, а также два 
тормозных щитка в дополнение к двум интерцепторам на каждом крыле. Для 
балансировки по тангажу применяют цельноповоротный стабилизатор. 
К уже отмеченным общим положениям по концепции применения рулевых 
поверхностей необходимо добавить, что на транспортных и военных самолётах 
очень часто стабилизатор используется для продольной балансировки. 
Это исключает необходимость отклонения РВ для продольной балансировки 
и позволяет избежать существенного приращения аэродинамического 
сопротивления хвостового оперения. 
Двухшарнирный стабилизатор (рис. 1.4) может увеличить кривизну обтекаемой 
поверхности, повышая эффективность своего действия.  

Органы продольного управления 
13

Рис. 1.3. Поверхности управления полётом современного реактивного самолёта: 

1 – выдвижные предкрылки (в выпущенном положении); 2 – элерон; 3 – триммер элерона; 4 – внут-
ренний интерцептор (воздушный тормоз); 5 – отклоняемый предкрылок Крюгера (в выпущенном 
положении); 6 – элерон-интерцептор; 7 – внешний и внутренний закрылки; 8 – стабилизатор;  

9 – РВ; 10 – триммер РВ; 11 – руль направления 

 

Рис. 1.4. Двухшарнирный управляемый четырёхканальным приводом стабилизатор 
сверхзвукового самолёта 

Таким образом, управление самолётом по каналу тангажа может осуществ-
ляться цельноповоротным стабилизатором (без РВ) либо РВ, установленным на 
переставном (триммируемом) стабилизаторе. При варианте с цельноповоротным 
стабилизатором СУР существенно различаются по своей структуре и имеют ряд 
положительных и отрицательных качеств. Главное их отличие состоит в том, что 
у цельноповоротного стабилизатора есть только одна резервированная (много-
канальная) СУР, надёжность которой обеспечивает безопасность полёта [15].  
При втором варианте стабилизатор с РВ должен иметь уже две резерви-
рованных СУР (одну на стабилизатор и одну на РВ). Отказ любой СУР может 
привести к катастрофе, т. е. количество СУР при втором варианте в два раза 
больше, следовательно, требуемая глубина резервирования должна быть вы-
ше, также возможно влияние ошибок пилота (так называемого человеческого 
фактора) при ручной перестановке стабилизатора для балансировки самолёта 

Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину