1. Необходимость?
2. Где лучше расположить,
варианты: носик руля, носик рога
Ну и попутно, где оптимально расположить ухо для рычага тяги?
Кончик профиля, обязятельно ли сводить в нож? Или можно оставить кромку, например R5-10 ?
Тоже по элеронам. Спасибо.
(1) Балансировочный груз нужен во-первых, для предотвращения флаттера. Во-вторых всякие дополнительные бонусы в виде более адекватного усилия на ручке на небольших скоростях. Дополнительно, для элеронов - при энергичных маневрах нет "заброса" ручки.
Можно, конечно, делать самолеты и без противовесов на поверхностях управления, и примеров тому масса. Однако, я обычно говорю так: руль без балансира - как секс без презерватива. Удовольствия (экономия массы) больше, но есть шанс подцепить
триппер флаттер. А можно и не подцепить
🙂 Но можно и подцепить
🙁
Физика противофлаттерного эффекта следующая. Представьте себе, что самолет по каким-либо причинам клюнул носом. Хвост, соответственно, пойдёт вверх. Если центр масс (ЦМ) руля находится позади оси вращения руля высоты, то руль при движении хвоста вверх (вернее, при ускоренном движении) будет стремиться отклониться вниз. А отклонение руля вниз создаст дополнительный момент на пикирование. Таким образом, небалансированный руль как бы разбалтывает самолет, провоцируя колебания конструкции, к которой руль прикреплён. То же происходит и с элеронами, только здесь отклоняющийся, под действием инерционных сил, элерон провоцирует изгибные и крутильные колебания крыла.
(2) Относительно расположения и крепления балансира можно дать, во-первых, общие рекомендации.
(а) Кострукция пверхности управления должна быть такой, чтобы ЦМ был как можно ближе к оси вращения. Этим объясняется полотняная обшивка элеронов и рулей высоты даже таких крупных самолетов, как Л-410 и Ил-14.
(б) Груз должен располагаться как можно дальше от оси вращения - тут, наверное, не надо разжёвывать.
(в) Груз должен быть расположен по размаху как можно ближе к узлу навески или месту подсоединения тяги. Это необходимо для того, чтобы минимизировать массу поддерживающей конструкции.
(г) Согласно АП-23, пункт 23.659, максимальная эксплуатационная нагрузка на крепление балансира
24 веса балансира - в направлении, перпендикулярном поверхности
12 весов балансира - в продольном направлении самолета
12 весов балансира - вдоль оси шарниров навески поверхностей.
Во-вторых, желательно совмещать, например, роговую аэродинамическую компенсацию и крепление балансира. Если же роговая компенсация нецелесообразна, применяют следующие решения:
-"ломик" вдоль передней кромки руля (Цессна сотой серии, самолеты Фратти)
-"тяпка" аэродинамического выносного компенсатора (Як-55, СМ-94, Су-26, ЛА-8С)
-груз на консоли, перемещайщийся внутри крыла (стабилизатора, законцовки киля) - DIAMOND DA-20, Aэропракт А-33, ЛА-8RS
(3) Вопрос о месте подключения тяги руля - творческий. Здесь почти всё зависит от конкретной компоновки. Дайте, пожалуйста, эскиз Вашего руля и окружающей конструкции.
(4) Заднюю кромку руля сводить на нож необязательно и, более того, нежелательно (за исключением планеров с высоким качеством). Считается приемлемым либо радиус скругления не более 0,25% средней хорды, либо соответствующее затупление. Многие профили, например NACA-0012 или GA(W)-1, изначально имеют затупленную заднюю кромку. Для размеров, характерных для обычных самолетов РЕАА, рекомендуется радиус 2,5...3,5.
С уважением, The_Raven
