Wat zijn de voordelen van een Trimbare horizontale stabilisator?

14

Wat zijn de voordelen van een Trimmable Horizontal Stabilizer (THS)? Er wordt bijvoorbeeld een THS gebruikt op sommige Airbus- en Embraer-vliegtuigen. Wat is het belangrijkste voordeel en waarom hebben sommige andere succesvolle vliegtuigen dit soort horizontale stabilisatoren niet?

AfbeeldinggebruiktonderCCBY-SA3.0( Source ). De rechterkant van THS weergeven op een ERJ-170

Opmerking: een Trimmable Horizontal Stabilizer (THS) verschilt zowel van een stabilisator als een horizontale stabilisator met een inschakelbare Elevator

    
reeks kepler22b 05.02.2016 / 03:18
de bron

4 antwoord

9

Het grote voordeel is een kleinere afbuighoek van de lift. Dit komt in twee gevallen van pas:

  • Wanneer high-lift-apparaten worden ingezet, verschuift het centrum van druk op de vleugel naar achteren tot een derde van de vleugels. Fowler-flappen voegen vleugelgebied toe achter de achterrand en gesleufde flappen kunnen hoge zuigpieken genereren. Het resultaat is een enorme wijziging in de trim en de beveiliging moet nu genereuze downforce genereren. Het veranderen van de lift op het staartvlak door alleen de afbuiging van de lift zal de maximaal haalbare afbuigingshoek overschrijden en laat geen marge voor regeling. Door de stabilisatie-inval aan te passen, kan de lift in de buurt van de neutrale positie worden gehouden en heeft deze reserves voor controle.
  • Bij transsonische vlucht heeft de lift mogelijk niet altijd een lineair kenmerk. De contourbreuk als gevolg van een afbuiging van de lift induceert schokken die op hun beurt leiden tot stromingsscheiding die de controle-effectiviteit vermindert en zelfs de regelkarakteristiek kan omkeren. Aangezien de overgang van subsonische naar supersonische vlucht verschuift het midden van de lift naar achteren, de staartbundel moet downforce toevoegen wanneer het vliegtuig versnelt in het transsonische snelheidsbereik. Een afbuiging van de lift is mogelijk niet in staat om de gewenste liftverandering te produceren, en alleen de stabilisator zodanig afstellen dat de lift neutraal kan worden gehouden, kan de trim herstellen en de effectiviteit regelen.

Oudere vliegtuigen vanaf het propeller-tijdperk hadden lagere vleugelbelastingen en minder krachtige flappen. Het midden van de lift op de vleugel veranderde minder met flappen, dus een vaste stabilisator was voldoende. Maar zodra de vleugelbelasting stijgt naar jetniveaus en de vleugel is uitgerust met slobkousen", is een verplaatsbare stabilisator onvermijdelijk.

    
antwoord gegeven 05.02.2016 / 08:36
de bron
4

Trimmable horizontale stabilisatoren (THS) zijn te vinden in de meeste vliegtuigen en grote transportvliegtuigen (zoals C-17 globemaster III, bijvoorbeeld). Ze maken meestal deel uit van het trimsysteem van het vliegtuig, in tegenstelling tot de liften, die worden bestuurd door conventionele pilootingangen (zoals een juk enz.). De THS biedt enkele belangrijke voordelen, zoals:

  • De vereiste afbuighoeken van de lift zijn kleiner in het geval van getrimde vliegtuigen en het systeem heeft volledige afbuighoeken voor afbuiging bij extreme trimhoeken.

  • Als de stabilisator niet is getrimd, moet de (menselijke of automatische) piloot de bedieningselementen voortdurend aanpassen om te voorkomen dat het vliegtuig meer omhoog of omlaag springt dan nodig is.

  • Het uitlijnen van de lift met de stabilisator vermindert slepen.

  • Dit maakt een groter bereik van c.g. beweging vergeleken met het lift-trim-tabsysteem.

Het besluit om een THS te gebruiken (of niet) hangt af van het ontwerp. De BAe 146 hadden bijvoorbeeld een vast staartvlak om de complexiteit te verminderen (gedeeltelijk bereikt door de eliminatie van de leading edge latten). De THS voegt meer complexiteit toe aan het systeem en is betrokken geweest bij een paar ongelukken, zoals de Alaska Airlines vlucht 261 en < a href="http://lessonslearned.faa.gov/ll_main.cfm?TabID=3&LLID=64&LLTypeID=2#"> China Airlines vlucht 140 .

De stabilator of het bewegende staartvlak is geheel anders (zonder liften) en wordt meestal gebruikt in supersonische vliegtuigen. Het wordt voornamelijk gebruikt om het probleem te verhelpen waarbij de lift onbruikbaar wordt door schokgolven geproduceerd door het staartvlak en het probleem van Mach tuck . Bestrijd vliegtuigen om ze te gebruiken, want ze creëren een groot pitching-moment voor minder controle-inspanningen. Ze worden ook gebruikt voor rolbesturing via differentiële beweging.

In civiele vliegtuigen gebruikte Lockheed L-1011 Tristar stabilatoren.

Afbeelding van tristar500.net

Het wordt ook gebruikt in sommige GA-vliegtuigen (zoals Piper Cherokee); de sterke besturingsreactie van de stabillator kan leiden tot overcorrectie - dit wordt gedeeltelijk opgelost door een anti-servolampje te gebruiken.

    
antwoord gegeven 05.02.2016 / 15:53
0

Sommige EASA-vragen voor ATPL vermelden het feit dat de trim van de stabilisator minder gevoelig is voor flutter in vergelijking met elevatortrim

    
antwoord gegeven 20.02.2017 / 20:11
0

Er zijn 3 redenen voor het bestaan van een THS.

  • Het grote snelheidsbereik van straalvliegtuigen.
  • De grote trim verandert met veranderingen in de vleugelconfiguratie, lamellenkleppen enz.
  • Het grote bereik van CENTRE of GRAVITY dat mogelijk is.
  • om de weerstand van het staartvlak te verminderen, vooral tijdens het varen, waardoor het bereik aanzienlijk wordt verbeterd.
  • antwoord gegeven 27.08.2016 / 05:58