4. Органы управления летательными аппаратами.
Для изменения углов атаки α и скольжения β, необходимо создавать моменты тангажа и рыскания. Эти моменты могут быть созданы с помощью как аэродинамических сил, так и реактивных сил.
Управление с помощью аэродинамических сил.
Наиболее распространёнными органами управления летательными аппаратами являются воздушные рули. Они представляют собой небольшие несущие поверхности, расположенные на расстоянии Lp от центра тяжести летательного аппарата (фиг.12).
Фиг.13. Обычное расположение воздушных рулей.
При отклонении пары рулей на одинаковый угол δp возникает аэродинамическая сила, приложенная в центре давления рулей и создающая момент Mzp относительно центра тяжести летательного аппарата. Этот момент поворачивает корпус летательного аппарата вокруг центра тяжести. Таким путём крылья, укреплённые на корпусе летательного аппарата и сам корпус с двигателем, получает необходимые для создания нормальной силы углы атаки и скольжения.
Воздушные рули могут располагаться как впереди, так и позади центра тяжести летательного аппарата.
Воздушные рули могут быть установлены:
Непосредственно на корпусе (фиг.12);
На неподвижных поверхностях, подобных крыльям и называемых стабилизаторами (фиг.7);
На задних кромках крыльев (фиг.13).
Фиг.14. Воздушные рули на задних кромках крыльев.
Стабилизаторы и рули вместе взятые, а также рули, установленные на корпусе, называются оперением летательного аппарата.
Интерцепторы – пластинки, устанавливаемые на стабилизаторах или на крыльях перпендикулярно набегающему потоку. При отклонении от своего нейтрального положения (симметрично относительно потока) интерцептор изменяет подъёмную силу стабилизатора и тем самым изменяет момент этой силы относительно центра тяжести летательного аппарата. Отметим два типа интерцепторов:
Фиг.15. Основные типы интерцепторов.
Пластинка, расположенная за задней кромкой (интерцептор передвигается вверх и вниз);
Пластинка, которая может выдвигаться из стабилизатора или крыла вверх или вниз и таким образом изменять его подъёмную силу.
Интерцепторы не получили большого распространения из-за большого лобового сопротивления.
Поворотные крылья создают подъёмную силу при своём повороте относительно корпуса летательного аппарата и, следовательно, относительно вектора скорости. При этом угол атаки корпуса остаётся малым благодаря наличию больших стабилизаторов в его хвостовой части (фиг.15).
Фиг.16. Управляемый снаряд с поворотными крыльями
Фиг.17. Воздушные рули в схеме «утка»
Фиг.18. Пример схемы «бесхвостка»
В зависимости от расположения органов управления по отношению к крыльям отличают следующие аэродинамические схемы:
1. Обычная схема – с рулями позади крыльев (фиг.12);
2. Схема «утка» – с рулями впереди крыльев (фиг.16);
3. Схема «бесхвостка» – с рулями на задних кромках крыльев (фиг.17?);
4. Схема с поворотными крыльями (фиг.15);
5. Бескрылая схема – с рулями позади центра тяжести летательного аппарата (фиг.7).