엘레본

Elevon
날개 후행 가장자리에 있는 엘리베이터는 피치 및 롤 제어에 사용됩니다.상단: 1953년의 F-102A 델타 단검에 조기 사용.하단: 1981년식 F-117A 나이트호크.

엘리베이터 또는 테일론은 엘리베이터(피치 제어에 사용됨)와 보조기(롤 제어에 사용됨)의 기능을 결합한 항공기 제어 표면이다. 그래서 이름이 붙여졌다.그것들은 비행 날개와 같은 꼬리 없는 비행기에서 자주 사용된다.메인 윙의 일부가 아니라 별도의 꼬리 표면인 엘리베이터는 스태빌레이터입니다(그러나 스태빌레이터는 Piper Cherokey 시리즈 항공기와 같이 롤 기능이 없는 피치 제어에만 사용됩니다).

엘리베이터는 비행기의 양쪽 날개 끝에 설치된다.같은 방향(위 또는 아래)으로 이동할 때, 피칭 힘(코 위 또는 아래)이 기체에 가해진다.차동 이동 시(하나는 위, 하나는 아래) 회전력이 작용합니다.이러한 힘은 한쪽 날개의 고도가 완전히 내려가고 다른 쪽 날개의 고도가 부분적으로 내려가는 등 적절한 위치에 의해 동시에 가해질 수 있다.

엘리베이터가 있는 항공기는 조종사가 별도의 보조기와 엘리베이터 표면을 자유롭게 사용할 수 있는 것처럼 조종되며, 요크와 스틱에 의해 조종된다.두 제어기의 입력은 기계적으로 또는 전자적으로 혼합되어 각 고도에 적절한 위치를 제공한다.

적용들

운용 중인 항공기

2008 Farnborough Airshow에서 이륙하는 Avro VulcanXH558

엘리베이터를 이용한 최초의 운용 항공기 중 하나는 영국 공군의 V-force가 운용하는 전략 폭격기인 Avro Vulcan이었다.B.1로 지정된 벌컨의 원래 생산 변종에는 아무런 승강기가 없었다. 대신, 비행 [1]제어를 위해 4개의 선내 엘리베이터와 4개의 선외기 보조기 배치를 사용했다.벌컨은 광범위하게 재설계된 두 번째 변형인 B.2'에 대해 승강기를 받았다. 모든 엘리베이터와 보조기는 8개의 [2]승강기를 위해 삭제되었다.느린 속도로 비행할 때, 엘리베이터는 항공기의 전기 작동식 3위치 에어브레이크 [3]6개와 밀접하게 연계하여 작동했다.

엘리베이터를 사용한 또 다른 초기 항공기는 미국 [4]공군이 운용하는 요격기인 Convair F-102 Delta Daughter였다.F-102가 도입된 지 몇 년 후, 컨베어는 초기 초음속 폭격기인 B-58 허슬러를 제작했는데, 이 폭격기는 또한 [5]승강기를 갖추고 있었다.

1969년 콩코드 001의 첫 비행

아마도 엘리베이터가 장착된 가장 상징적인 항공기는 Aérospatiale/B일 것이다.AC 콩코드, 영국-프랑스 초음속 여객기.초음속으로 비행하는 동안 정확한 방향 제어를 유지해야 하는 요건과 더불어 설계자들은 항공기 구조의 비틀림과 왜곡을 야기하는 뱅킹과 회전 중에 항공기에 가해지는 상당한 힘을 적절히 다루어야 하는 필요성에 직면했다.이 두 가지 문제에 모두 적용된 해결책은 승강기 관리를 통해 이루어졌습니다. 구체적으로는 항공기 속도가 변화함에 따라 선내 승강기와 선외기 승강기 사이의 활성 비율이 상당히 조정되었습니다.콩코드가 고속으로 [6]비행하는 동안 날개의 가장 단단한 부분에 부착된 가장 안쪽의 승강기만 활성화됩니다.

우주왕복선 궤도선에는 비록 우주선이 지구로 내려오는 통제된 강하 중에 마주칠 수 있는 대기 비행 중에만 작동 가능했지만, 엘리베이터가 제공되었다.델타 윙의 후미에는 총 4개의 승강기가 부착되어 있었다.우주왕복선의 자세 제어는 대기권 밖에서 비행하는 동안 대신 반응 제어 시스템(RCS)에 의해 제공되었는데, 이 시스템은 정교한 플라이 바이 와이어 비행 제어 [7]시스템을 통해 제어되는 44개의 액체 연료 로켓 추진기로 구성되었다.

미 공군이 전략 스텔스 폭격기로 운용하는 대형 비행 날개인 노스롭 그루먼 B-2 스피릿도 조종 시스템에 엘리베이터를 사용했다.Northrop은 항공기의 레이더 [8][9]프로필에 대한 침해를 최소화하면서 다양한 방향 제어 수단을 평가한 후 분할 브레이크 러더와 차동 추력의 조합을 통해 항공기를 제어하기로 결정했다.네 쌍의 제어 표면은 날개의 후미 가장자리를 따라 배치된다. 대부분의 표면은 항공기의 비행 외피 전체에 사용되지만, 내부 표고는 착륙 접근 [10]시처럼 느린 속도로 비행할 때만 적용된다.이륙 시 잠재적 접촉 손상을 방지하고 하향 피칭 자세를 제공하기 위해, 모든 승강기는 이륙 시 충분한 대기 속도에 [10]도달할 때까지 처진 상태로 유지한다.B-2의 비행 표면은 조종사의 입력 없이 자동으로 조정되고 위치가 조정되며, 이러한 변경은 비행 [11]날개 구성의 본질적인 불안정성을 상쇄하기 위해 항공기의 복잡한 4중 컴퓨터 제어 플라이 바이 와이어 비행 제어 시스템에 의해 지시된다.

연구 프로그램

X-53 액티브 에어로탄성 날개 비행 중

에어로다이내믹 목적을 수행하기 위해 보조기, 엘리베이터, 승강기 및 플랩과 같은 항공기 비행 제어 시스템의 기능을 날개로 통합하기 위한 여러 기술 연구 및 개발 노력이 존재한다. 질량, 비용, 드래그, 관성(빠르고 강력한 제어 응답을 위한), 복잡성(기계적으로 단순하고 m 감소)부품 또는 표면을 파내고, 유지보수를 줄이며, 레이더 단면을 스텔스 용도로 사용할 수 있습니다.그러나, 주요 단점은 엘리베이터가 항공기의 피치를 올리기 위해 동시에 상승할 때, 캠버 또는 날개의 하향 곡률을 감소시킨다는 것이다.캠버는 높은 레벨의 리프트를 발생시킬 때 바람직하며, 따라서 엘리베이터는 최대 리프트와 날개의 효율을 감소시킵니다.이것들은 많은 무인항공기(UAV)와 6세대 전투기에 사용될 수 있다.두 가지 유망한 접근법은 유연한 날개와 유체 공학입니다.

유연한 날개에서는 날개 표면의 대부분 또는 전부가 비행 중에 모양을 바꿔 기류를 비껴갈 수 있습니다.X-53 액티브 에어로탄성 윙은 NASA의 노력이다.적응형 적합동은 군사적이고 상업적인 [12][13][14]노력입니다.

유체 공학에서 차량의 힘은 순환 제어를 통해 발생합니다. 순환 제어는 더 크고 복잡한 기계 부품을 더 작고 단순한 유체 시스템(공기 흐름을 방출하는 슬롯)으로 대체하며, 유체 내의 더 큰 힘이 더 작은 제트 또는 간헐적으로 유체의 흐름에 의해 전환되어 [15][16][17]차량의 방향을 전환합니다.이 사용에서 유체 소자는 질량을 줄이고 비용을 최대 50% 절감하며 관성 및 응답 시간을 매우 단축하고 단순성을 보장합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

인용문

  1. ^ 파일럿 노트 1부 10장 1(a)
  2. ^ 에어크루 매뉴얼 1장 7항
  3. ^ 에어크루 매뉴얼 1장 7항 70항
  4. ^ Peacock, Lindsay (1986). "Delta Dart: Last of the Century Fighters" (PDF). NASA. Retrieved 30 July 2020.
  5. ^ Spearman, Leroy (June 1984). "Some Aerodynamic Discoveries and Related NACA/NASA Research Programs following World War II" (PDF). NASA.
  6. ^ 오웬 2001, 페이지 78
  7. ^ "HSF – The Shuttle". NASA. Archived from the original on 10 February 2001. Retrieved 17 July 2009.
  8. ^ Sweetman 2005, 페이지 73 : 2005
  9. ^ 츄도바 2001, 76페이지
  10. ^ a b 츄도바 2001, 201-202페이지
  11. ^ Moir & Seabridge 2008, 397페이지
  12. ^ Scott, William B. (27 November 2006), "Morphing Wings", Aviation Week & Space Technology
  13. ^ "FlexSys Inc.: Aerospace". Archived from the original on 16 June 2011. Retrieved 26 April 2011.
  14. ^ Kota, Sridhar; Osborn, Russell; Ervin, Gregory; Maric, Dragan; Flick, Peter; Paul, Donald. "Mission Adaptive Compliant Wing – Design, Fabrication and Flight Test" (PDF). Ann Arbor, MI; Dayton, OH, U.S.A.: FlexSys Inc., Air Force Research Laboratory. Archived from the original (PDF) on 22 March 2012. Retrieved 26 April 2011.
  15. ^ P. John (2010). "The flapless air vehicle integrated industrial research (FLAVIIR) programme in aeronautical engineering". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering. London: Mechanical Engineering Publications. 224 (4): 355–363. doi:10.1243/09544100JAERO580. ISSN 0954-4100. S2CID 56205932. Archived from the original on 17 May 2018.
  16. ^ "Showcase UAV Demonstrates Flapless Flight". BAE Systems. 2010. Archived from the original on 7 July 2011. Retrieved 22 December 2010.
  17. ^ "Demon UAV jets into history by flying without flaps". Metro.co.uk. London: Associated Newspapers Limited. 28 September 2010.

참고 문헌

  • Chudoba, Bernd (2001), Stability and Control of Conventional and Unconventional Aircraft Configurations: A Generic Approach, Stoughton, Wisconsin: Books on Demand, ISBN 978-3-83112-982-9
  • Owen, Kenneth (2001). Concorde: Story of a Supersonic Pioneer. London: Science Museum. ISBN 978-1-900747-42-4.
  • Moir, Ian; Seabridge, Allan G. (2008), Aircraft Systems: Mechanical, Electrical and Avionics Subsystems Integration, Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, ISBN 978-0-4700-5996-8
  • 스위트맨, 빌."스텔스 폭격기 내부"제니스 임프린트, 1999년ISBN 1610606892.
  • 벌컨 BMk.2 Aircrew 설명서(AP101B-1902-15)런던:1984년, 항공부