TÌM HIỂU CÁC BỀ MẶT ĐIỀU KHIỂN TRÊN MÁY BAY Khí động lực học

Các bề mặt điều khiển (hay còn gọi là các cánh điều khiển) cho phép phi công có thể điều khiển trạng thái của máy bay, lái máy bay theo ý muốn của mình. Nói đến các bề mặt điều khiển người ta nghĩ ngay đến các bề mặt điều khiển dùng cho máy bay cánh cố định. Máy bay có thể sử dụng các bề mặt điều khiển khác nhau, vị trí đặt của chúng khác nhau nhưng nguyên tắc điều khiển cơ bản vẫn được bảo toàn. Ví dụ như các bề mặt điều khiển ở máy bay hành khách, máy bay chiến đấu, máy bay cánh quạt tương tự nhau ở Hình 1, Hình 2 và Hình 3. Nguyên tắc điều khiển máy bay cánh quay (như trực thăng) hoàn toàn khác với nguyên tắc điều khiển máy bay cánh cố định

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÁO CÁO KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC II TÌM HIỂU CÁC BỀ MẶT ĐIỀU KHIỂN TRÊN MÁY BAY Sinh viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn: NHÓM MSSV Nguyễn Trọng Thuận 20153661 Nguyễn Đặng Nhất 20152759 Trương Hồng Sơn 20143889 PGS.TS HOÀNG THỊ KIM DUNG Hà Nội, 6/2019 MỤC LỤC Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Một số khái niệm liên quan 2.1 Lực nâng cánh 2.2 Hệ trục tọa độ trọng tâm máy bay Chương 3: Bề mặt điều khiển (Main control surfaces) .7 3.1 Cánh liệng (Ailerons) 3.1.1 Khái niệm hoạt động .8 3.1.2 Hạn chế cách khắc phục 3.1.3 Công thức tính tốn ảnh hưởng sư thay đổi Cánh liệng .12 3.2 Cánh lái độ cao (Elevators) .13 3.2.1 Cơng thức tính tốn ảnh hưởng thay đổi cánh lái độ cao 15 3.3 Cánh lái hướng (Rudder) 17 3.3.1 Khái niệm hoạt động 17 3.3.2 Hạn chế cách khắc phục 18 3.3.3 Cơng thức tính tốn ảnh hưởng sư thay đổi Cánh lái hướng (Rudder).18 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ .22 4.1 Cánh trợ liệng hay cánh cản (Spoilers) 22 4.2 Cánh tà sau (Flaps) 23 4.2.1 Cánh tà sau phẳng (Plain flap) 24 4.2.2 Cánh tà sau rời (Split flap) .25 4.2.3 Cánh tà sau có khe thổi khí (Slotted flap) 25 4.2.4 Cánh tà sau thả trượt (Fowler flap 25 4.3 Cánh tà trước (Slats) .26 4.3.1 Cánh tà trước cố định (Fixed slat) 28 4.3.2 Cánh tà trước di động (Movable slat) .28 4.3.3 Cánh tà mép trước (Leading edge flap) 29 4.3.4 Cánh tà trước vịng bít (Leading edge cuff) .30 4.3.5 Cánh nhỏ tạo xoáy (Vortex Generators) 30 4.4 Phanh khí động (Air brakes) 33 4.5 Bề mặt điều khiển tinh chỉnh 33 KẾT LUẬN .35 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Vị trí bề mặt điều khiển máy bay Airbus A380 Hình 2: Vị trí bề mặt điều khiển dạng máy bay chiến đấu .1 Hình 3: Vị trí bề mặt điều khiển máy bay T-28B Hình 4: Hai loại biên dạng cánh bản: Cánh cong cánh đối xứng Hình 5: Đường dịng khơng khí di chuyển qua biên dạng cánh Hình 6: Hiện tượng thất tốc cánh góc lớn Hình 7: Phân bố áp suất biên dạng cánh tjai góc khác Hình 8: Minh họa đồ thị hệ số lực nâng với góc (a); Đường dịng qua cánh trường hợp cánh tà lệch 0 15 Hình 9: Ba trục tọa độ trọng tâm máy bay Hình 10: Nguyên lý chung bề mặt điều khiển Hình 11: Vị trí thường thấy bề mặt điều khiển Hình 12: Mô tả trường hợp đẩy cần điều khiển sang trái .9 Hình 13: Máy bay lăn sang phải đẩy cần điều khiển sang phải Hình 14: Ảnh hưởng lực cản điều khiển cánh liệng 10 Hình 15: Điều khiển kết hợp cánh liệng cánh lái hướng để tránh dạt máy bay10 Hình 16: Cánh liệng vi sai 11 Hình 17: Cơ chế hoạt động cánh liệng dạng Frise .11 Hình 18: Sơ đồ lực khí cánh liệng thay đổi 12 Hình 19: Máy bay ngóc lên cánh lái độ cao gập lên 14 Hình 20: Mơ tả trúc ngóc máy bay điều khiển cánh lái độ cao 14 Hình 21: Ví dụ trường hợp cánh lái độ cao đặt phía trước 14 Hình 22: Ví dụ ngang điều khiển máy bay chiến đấu .15 Hình 23: Hình ảnh profil thay đổi góc 15 Hình 24: Lực mơ – men q trình cất cánh 16 Hình 25: Mơ tả chuyển hướng sang phải/trái điều khiển cánh hướng 17 Hình 26: Máy bay chuyển hướng sang trái đạp bàn đạp bên trái 17 Hình 27: Điều khiển hướng độ lệch cánh lái lướng 18 Hình 28: Cánh lái hướng mũi tên chữ nhật 18 Hình 29:Mơ – men cân động song song động phải không hoạt động Điều khiển hướng tinh chỉnh .19 Hình 30: Lực góc trường hợp gió ngược chiều 20 Hình 31: Trọng tâm máy bay .21 Hình 32: Cánh trợ liệng (cánh cản) máy bay 22 Hình 33: Cánh cản - Bề mặt điều khiển giúp sinh lực cản, giảm lực nâng 23 Hình 34: Cánh trợ liệng – Hỗ trợ liệng máy bay bay vận tốc cao .23 Hình 35: Máy bay hạ cánh, dùng cánh tà sau 24 Hình 36: Các loại cánh tà sau thông thường 24 Hình 37: Dịng khí qua khe thổi khí .25 Hình 38: Cánh tà sau thả trượt máy bay 26 Hình 39: Cánh tà sau thả trượt vị trí mở 26 Hình 40: Một loại cánh tà trước 27 Hình 41: Mơ tả ảnh hưởng cánh tà trước với dịng khơng khí qua cánh 27 Hình 42: Mô tả cánh tà trước cố định máy bay .28 Hình 43: Mơ tả hình dạng, vị trí mở cánh tà trước di động 28 Hình 44: Cơ cấu xếp – thả cánh tà mép trước 29 Hình 45: Hình ảnh thực tế cánh tà mép trước 30 Hình 46: Mơ tả cấu tạo cánh tà trước vịng bít 30 Hình 47: Vortex 31 Hình 48: Vortex 32 Hình 49: Vortex generator 32 Hình 50: Phanh khí động máy bay chiến đấu 33 Hình 51: Vị trí bù khí động bề mặt điều khiển .34 Hình 52: Mô tả hoạt động cánh tinh chỉnh cánh lái độ cao .34 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Tổng hợp bề mặt điều khiển Chương 1: Giới thiệu Chương 1: Giới thiệu Các bề mặt điều khiển (hay gọi cánh điều khiển) cho phép phi cơng điều khiển trạng thái máy bay, lái máy bay theo ý muốn Nói đến bề mặt điều khiển người ta nghĩ đến bề mặt điều khiển dùng cho máy bay cánh cố định Máy bay sử dụng bề mặt điều khiển khác nhau, vị trí đặt chúng khác nguyên tắc điều khiển bảo tồn Ví dụ bề mặt điều khiển máy bay hành khách, máy bay chiến đấu, máy bay cánh quạt tương tự Hình 1, Hình Hình Nguyên tắc điều khiển máy bay cánh quay (như trực thăng) hoàn toàn khác với nguyên tắc điều khiển máy bay cánh cố định Hình 1: Vị trí bề mặt điều khiển máy bay Airbus A380 Hình 2: Vị trí bề mặt điều khiển dạng máy bay chiến đấu Chương 1: Giới thiệu Hình 3: Vị trí bề mặt điều khiển máy bay T-28B Bề mặt điều khiển máy bay cánh cố định gồm phần:  Bề mặt điều khiển (Main control surfaces);  Bề mặt điều khiển phụ (Secondary control surfaces);  Bề mặt điều khiển tinh chỉnh (Control trimming surfaces) Ngồi cịn số bề mặt hỗ trợ ổn định bay khác cánh tay đòn cân (Horn balance), cánh nhỏ đầu mút cánh (Wingtip), cánh tạo xốy cánh (Wing vortex generator) Trong cịn trình bày thêm số khái niệm liên quan lực nâng cánh, hệ trục tọa độ máy bay Chương 2: Một số khái niệm liên quan Chương 2: Một số khái niệm liên quan Trong mục đưa số khái niệm đơn giản cách hình thành lực nâng cánh hệ trục tọa độ máy bay 2.1 Lực nâng cánh Điều kiện để tạo lực nâng cánh khơng khí di chuyển bề mặt cánh phải nhanh bề mặt cánh, tạo chênh lệch áp suất bề mặt Để làm điều sử dụng cánh cong, tăng góc hay kết hợp cánh cong thay đổi góc Xét biên dạng cánh cong, khơng khí qua bề mặt cánh di chuyển nhanh hơn, tạo phân bố áp suất thấp bề mặt cánh Sự chênh lệch áp suất mặt mặt tạo lực nâng cánh (hay máy bay) Khi tăng độ cong cánh, mở rộng diện tích cánh hay tăng góc làm tăng lực nâng, đồng thời tăng lực cản Hình 4: Hai loại biên dạng cánh bản: Cánh cong cánh đối xứng Hình 5: Đường dịng khơng khí di chuyển qua biên dạng cánh Đối với cánh đối xứng, độ cong hai mặt cánh nên lực nâng xuất thay đổi góc cánh Góc tăng lực nâng tăng, góc phải nhỏ góc tới hạn để tránh tượng thất tốc (Stall) (Hình 6) làm lực nâng tăng lực cản Chương 2: Một số khái niệm liên quan Hình 6: Hiện tượng thất tốc cánh góc lớn Ngồi ra, vận tốc khơng khí đến cánh tăng làm tăng lực nâng cánh Trên Hình 7, góc tăng phân bố áp suất cánh thay đổi, tăng chênh lệch áp suất mặt mặt tăng dẫn đến tăng lực nâng đặt lên cánh Hình 7: Phân bố áp suất biên dạng cánh tjai góc khác Cánh tà (Flap) thường dùng để thay đổi độ cong cánh, làm thay đổi lực nâng cánh nhằm số mục đích định (thực thao tác bay, cất cánh, hạ cánh…) Hình 7b Hình 7c mơ tả đường dịng khơng khí qua cố thể cánh góc gập cánh tà 0 15 Đồ thị hệ số lực nâng theo góc (Hình 7a) cho thấy: tăng (hay giảm) góc gập cánh tà làm tăng (hay giảm) hệ số lực nâng, hệ số lực cản góc tấn, đồng thời góc tới hạn xảy tượng thất tốc (Stall) tăng (hay giảm) Góc gập cánh tà lớn thay đổi hệ số lực nâng (lực cản) nhiều Từ đó, cánh tà ứng dụng để sinh lực khí động ứng dụng vào điều khiển máy bay Cánh tà lúc trở thành bề mặt điều khiển, tùy vào công dụng cụ thể mà cánh tà có tên gọi khác Chương 2: Một số khái niệm liên quan Hình 8: Minh họa đồ thị hệ số lực nâng với góc (a); Đường dịng qua cánh trường hợp cánh tà lệch 0 15 2.2 Hệ trục tọa độ trọng tâm máy bay Hệ trục tọa độ máy bay (hay hệ trục tọa độ gắn với máy bay) gồm trục thành phần vng góc đơi (Hình 9): Trục đứng (Vertical axis), Trục ngang (Lateral axis) Trục dọc thân (Longitudinal axis) Các trục xác định sau:  Giả sử máy bay móc vào sợi cáp treo điểm máy bay cho máy bay thăng (mặt phẳng cánh nằm ngang), lúc cáp treo xem trục đứng máy bay;  Một đường thẳng qua trục đứng song song với đường thẳng nối hai đầu mút cánh (Wingtip) với nhau, đường thẳng gọi trục ngang máy bay;  Một đường thẳng khác qua trục đứng song song với đường thẳng nối từ đầu mũi (Nose) đến đuôi (Tail) máy bay, đường thẳng gọi trục dọc máy bay Nếu trục cắt điểm móc cáp treo điểm móc trọng tâm (Center of gravity) máy bay Ngoài người ta chọn chiều trục phù hợp với phi công Cụ thể:  Trục dọc thân hướng phía trước (hướng nhìn phi cơng);  Trục ngang hướng phía tay phải phi cơng;  Trục đứng hướng xuống (theo quy tắc tam diện thuận) Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Ngoài bề mặt điều khiển chính, máy bay cịn lắp đặt thêm số bề mặt điều khiển phụ nhằm giúp máy bay động hơn, dễ điều khiển, tăng hiệu cánh… Một số bề mặt điều khiển phụ như:     Cánh trợ liệng hay cánh cản (Spoilers); Cánh tà sau (Flaps); Cánh tà trước hay gọi cánh đệm trước (Slats); Phanh khí động hay cản khí động (Air brakes) 4.1 Cánh trợ liệng hay cánh cản (Spoilers) Tác dụng cấu làm giảm nhanh lực nâng cách làm gián đoạn dịng khơng khí chảy bề mặt khí động máy bay, đồng thời tăng lực cản giúp máy bay hạ nhanh độ cao mà không tăng tốc độ bay mức Ảnh hưởng bề mặt điều khiển góp phần làm tăng tính động máy bay, đặc biệt máy bay chiến đấu Nó đặt dọc chiều dài cánh (Hình 32) Hình 32: Cánh trợ liệng (cánh cản) máy bay Tùy vào mục đích sử dụng mà có bề mặt điều khiển có tên gọi khác nhau:  Cánh cản (Hình 33): sử dụng lúc cánh chính, giúp tăng lực cản thất lực nâng, kiểm soát tốc độ lúc hạ cánh nâng cao hiệu phanh;  Cánh trợ liệng (Hình 34): Trong thực tế, cánh liệng dùng để liệng máy bay bay vận tốc thấp Khi bay vận tốc cao cần dùng thêm cánh trợ liệng để liệng máy bay dễ dàng Sử dụng cánh trợ liệng để làm giảm lực nâng cánh, tạo mômen giúp máy bay liệng sang phía cánh 22 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Hình 33: Cánh cản - Bề mặt điều khiển giúp sinh lực cản, giảm lực nâng Hình 34: Cánh trợ liệng – Hỗ trợ liệng máy bay bay vận tốc cao 4.2 Cánh tà sau (Flaps) Cánh tà sau bề mặt điều khiển tạo hệ số lực nâng lớn thường dùng máy bay Các bề mặt gắn mép sau cánh chính, gần với thân máy bay Khi gập xuống làm tăng độ cong cánh, tăng lực nâng tác dụng lên cánh giảm tốc độ 23 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ thất tốc (Stall speed), đồng thời làm tăng lực cản cảm ứng (Induced drag) [7] Vì thế, cánh tà sau sử dụng máy bay bay vận tốc thấp, góc lớn (lúc cất cánh, hạ cánh…) (Hình 35) Hình 35: Máy bay hạ cánh, dùng cánh tà sau Có loại cánh tà sau thông thường:  Cánh tà sau phẳng (Plain flap)  Cánh tà sau rời (Split flap)  Cánh tà sau có khe thổi khí (Slotted flap)  Cánh tà sau thả trượt (Fowler flap) Hình 36: Các loại cánh tà sau thông thường 4.2.1 Cánh tà sau phẳng (Plain flap) Cánh tà sau phẳng loại đơn giản loại Nó làm tăng độ cong cánh, làm tăng hệ số lực nâng góc Đồng thời, làm tăng lực 24 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ cản di chuyển tâm áp suất (Center of pressure) đến đuôi cánh làm cho mũi máy bay trúc xuống 4.2.2 Cánh tà sau rời (Split flap) Cánh tà sau rời gập xuống từ bề mặt cánh Nó làm tăng lực nâng cánh lớn cánh tà sau phẳng, lực cản tạo lớn nhiều so với cánh tà sau phẳng xuất khơng khí nhiễu động sau cánh Cánh tà sau rời làm máy bay chúc xuống 4.2.3 Cánh tà sau có khe thổi khí (Slotted flap) Cánh tà sau có khe thổi khí lớp biên cánh tà sau phổ biến nhất, dùng cho máy bay từ nhỏ đến lớn Bản lề loại cánh tà nằm phía bề mặt Khi cánh tà gập xuống tạo khe hở (Slot) để dịng khơng khí lượng cao từ bề mặt cúa cánh trào lên bề mặt trên, cấp thêm lượng cho dịng khí bề mặt trên, giúp đẩy điểm tách rời lớp biên phía sau, trì hỗn tách dịng bề mặt cánh tà (tăng góc tới hạn cánh tà) Điều làm cho loại cánh tà tạo hệ số lực nâng lớn loại Các máy bay lớn sử dụng cánh tà sau loại có hay khe thổi khí để đạt hệ số lực nâng lớn nhất, đồng thời lực cản lớn Hình 37: Dịng khí qua khe thổi khí 4.2.4 Cánh tà sau thả trượt (Fowler flap) Cánh tà sau thả trượt (Hình 38) dạng cánh tà sau có khe thổi khí Cánh tà thiết kế không thay đổi độ cong cánh mà cịn thay đổi diện tích cánh Thay gập xuống quanh lề, cánh tà thả phía sau trượt rãnh trượt phía sau mép sau cánh (Hình 39) 25 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Hình 38: Cánh tà sau thả trượt máy bay Hình 39: Cánh tà sau thả trượt vị trí mở 4.3 Cánh tà trước (Slats) Cánh tà trước (hay cánh đệm trước) bề mặt điều khiển tạo hệ số lực nâng lớn lắp mép trước cánh (Hình 40) Khi bay chế độ bình thường không cần dùng đến cánh tà trước, bay góc lớn (cất cánh, hạ cánh…) cần dùng để uốn dịng khơng khí thổi qua cánh nhằm đẩy lùi điểm tách rời lớp biên phía sau để tăng góc tới hạn (Hình 41), đồng nghĩa với việc máy bay bay với vận tốc thấp hơn, góc lớn bình thường Cánh tà trước không ảnh hưởng đến hệ số lực nâng làm tăng lực nâng, làm quãng đường cất cánh hạ cánh ngắn lại Kết cấu cánh tà trước phức tạp cánh tà sau 26 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Hình 40: Một loại cánh tà trước Hình 41: Mơ tả ảnh hưởng cánh tà trước với dịng khơng khí qua cánh Có loại cánh tà trước:     Cánh tà trước cố định (Fixed slat) tạo khe khí cố định (Fixed slot); Cánh tà trước di động (Movable slat) tạo khe khí di động (Movable slot); Cánh tà mép trước (Leading edge flap); Cánh tà trước vịng bít (Leading edge cuff) 27 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ 4.3.1 Cánh tà trước cố định (Fixed slat) Cánh tà trước cố định (Hình 42 ví dụ) gắn cố định vào cánh, có tác dụng hướng dịng khơng khí lên bề mặt cánh làm chậm tượng tách rời lớp biên góc lớn Cánh tà không làm tăng độ cong cánh tạo điều kiện để lực nâng đạt giá trị lớn cánh đạt giá trị góc cực tới hạn lớn Hình 42: Mơ tả cánh tà trước cố định máy bay 4.3.2 Cánh tà trước di động (Movable slat) Cánh tà trước di động (Hình 43) bao gồm số đoạn mép trước cánh (gần đầu mút cánh), di chuyển rãnh trượt Khi góc nhỏ cánh tà giữ khơng cho khơng khí tràn từ mặt cánh lên mặt cánh Khi góc lớn hơn, cánh tà đẩy phía trước để khơng khí từ mặt cánh chảy theo khe hở lên mặt cánh, đẩy điểm tách rời lớp biên phía sau, làm tăng góc giới hạn Cơ cấu đóng mở cánh tà di động mơ tả Hình 43: Mơ tả hình dạng, vị trí mở cánh tà trước di động 28 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ 4.3.3 Cánh tà mép trước (Leading edge flap) Cánh tà mép trước cấu cánh nằm mép trước cánh chính, gần gốc cánh Nó thả để tăng độ cong cánh xếp lại vào bên (Hình 44) Cánh tà trước thả lúc máy bay cất cánh – hạ cánh giúp tăng lực nâng lực cản ứng với giá trị vận tốc tương đối nhỏ Tùy yêu cầu lực nâng lực cản mà cánh tà mép trước có góc mở khác Hình 44: Cơ cấu xếp – thả cánh tà mép trước 29 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Hình 45: Hình ảnh thực tế cánh tà mép trước 4.3.4 Cánh tà trước vịng bít (Leading edge cuff) Cánh tà trước vịng bít (Hình 46) làm tăng hệ số lực nâng độ cong cánh Cánh tà gắn vào phía trước số đoạn cánh có dạng nhơ trút xuống nhằm đón dịng khơng khí lên bề mặt cánh, giúp máy bay hoạt động góc lớn, làm giảm tốc độ thất tốc Hình 46: Mơ tả cấu tạo cánh tà trước vịng bít 4.3.5 Cánh nhỏ tạo xoáy (Vortex Generators) Vortex-generators tạm dịch cánh tạo xoáy phận nhỏ gắn cánh hay bề mặt ổn đinh (stabilizers) Chúng có nhiệm vụ thay đổi dòng chảy xung quanh 30 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ bề mặt từ ảnh hưởng đến lớp biên Chúng tăng hiêu điều khiển máy bay đặc biệt tốc độ thấp, lấy độ cao(climb) góc lớn Hình 47: Vortex Cách hoạt động: Trong trình bay, dịng khí chảy xung quanh cánh, phân tử bề mặt cánh có vận tốc = Càng xa bề mặt cánh, vận tốc lớn đến điểm mà vận tốc số với vận tốc máy bay Lớp mà dịng khí tính từ bề mặt vật thể đến điểm ta gọi lớp biên Ở lớp biên độ nhớt chất lưu ma sát bề mặt vật thể tạo vận tốc theo phương ngang Ngoài lớp biên, lực nhớt coi khơng Dịng chảy lớp biên chảy tầng chảy rối Dịng chảy tầng có trật tự, nhẹ nhàng Ở chế độ chảy khơng xuất chuyển động vng góc với hướng dòng chảy hay rối Các phân tử khí dọc theo profil vật thể, phân tử chuyển động tạo thành lớp chồng, trượt lên dù khác tốc độ, chúng không hòa lẫn vào Ở chế độ chảy rối, phân tử khí ngồi chuyển động cịn có dao động, lớp chuyển động vng góc với hướng dòng chảy tạo nên rối Trong trường hợp dòng chảy xung quanh cánh, lớp biên gần mép vào mỏng chế độ chảy tầng, tiến đến gần mép độ dày lớp biên tăng lên Ở khoảng cách định tính từ mép vào có vùng đù mà lớp biên chuyển từ chế độ chảy tầng sang chảy rối Ở vùng độ tồn chế độ chảy tầng theo lớp mỏng, hiệu ứng nhớt dòng Lớp di chuyển chậm nguyên nhân gây tách/đảo ngược dòng, 31 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ xảy thất tốc Để tránh tách dịng, trì hỗn hình thành, giảm thiểu cường độ rối nên tăng tốc, cung cấp lượng cho lớp có dịng chảy tốc độ thấp Hình 48: Vortex Một phương pháp hiệu Vortex Generators Mỗi cánh nhỏ tạo xoáy cung cấp lượng cho lớp biên cánh Kết tạo góc tới hạn lớn hơn, tốc độ thất tốc giảm Hình 49: Vortex generator Vortex generator tạo ảnh hưởng đến lớp biên xung quanh airfoil Chúng kháng lại tách dòng, máy bay bay tốc độ thấp với góc lớn Vortex Generators stabilizers hoạt động tương tự để cải thiện hiệu điều khiển tốc độ thấp 32 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Vị trí đặt Vortex Generators quan trọng, chúng nên đặt vùng độ vùng độ lại phụ thuộc vào điều kiện dòng chảy góc Nếu Vortex Generators gần mép vào tức vùng chảy tầng, gây nhiều lực cản bay bằng, xa mép vào, hiệu bay góc lớn, tốc độ thấp khơng cịn Vị trí tối ưu xác định mơ phỏng, thí nghiệm q trình bay thử nghiệm 4.4 Phanh khí động (Air brakes) Phanh khí động (hay cản khí động) sử dụng để tăng lực cản nhằm giảm vận tốc máy bay Nó bề mặt làm chệch hướng dịng khơng khí khỏi máy bay hay túi dù có tác dụng sinh lực kéo máy bay theo hướng ngược lại (Hình 50) Hình 50: Phanh khí động máy bay chiến đấu 4.5 Bề mặt điều khiển tinh chỉnh Các bề mặt điều khiển tỉnh chỉnh (tấm bù khí động – trim tab) cho phép phi công cân lực nâng lực cản sinh cánh bề mặt điều khiển khác Tấm bù khí động bề mặt điều khiển nhỏ nằm mép sau bề mặt điều khiển lớn cánh liệng, cánh lái độ cao, cánh lái hướng (Hình 51) Các bề mặt xoay ngược chiều với bề mặt điều khiển (Hình 52), điều làm sinh lực khí động làm giảm lực điều khiển giúp việc điều khiển dễ dàng trì trạng thái bay mong muốn 33 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Hình 51: Vị trí bù khí động bề mặt điều khiển Hình 52: Mơ tả hoạt động cánh tinh chỉnh cánh lái độ cao 34 KẾT LUẬN Các bề mặt điều khiển máy bay không đơn dùng để điều khiển máy bay theo hướng khác mà thiết kế giúp máy bay tăng ổn định, hỗ trợ trạng thái bay khác nhau, giảm lực tác động điều khiển, tăng hiệu suất cánh… Trong điều khiển máy bay, sử dụng bề mặt điều khiển riêng lẻ để điều khiển máy bay mà cần có kết hợp điều khiển bề mặt Điều làm cho máy bay không bị ảnh hưởng tác dụng phụ bề mặt gây ra, giúp máy bay hướng định Để phối hợp điều khiển mặt điều khiển cần hệ thống điều khiển bay Phát triển hệ thống điều khiển bay bước tiến quan trọng phát triển máy bay Một hệ thống điều khiển hiệu làm cho phi công điều khiển máy bay dễ dàng, máy bay bay ổn định tạo hiệu suất cao trình bay DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO “Airbus A380 High Lift Devices” Theodore A Talay, Introduction to the Aerodynamics of Flight, 1975 Clare Cuddy, Looking at Airplanes E.L Houghton and P.W Carpenter, Aerodynamics for Engineering Student 5th, 2003 Jonh D Anderson, Fundamentals of Aerodynamics 3rd, 2001 Dr Ben Millspaugh, Introduction to Flight (Module 1), 2000 “Flight control surfaces” [Trực tuyến] Địa chỉ: http://en ikipedia.org/ iki/Flight control surfaces Principles of flight - Axes / Control Surfaces (Grades 5-8), National Aeronautics and Space Administration (NASA) “Chapter 5: Flight Control” C Kermode, Mechanics of Flight 11th, 2006 10 “Air brake (aircraft)” 11 "McGraw-Hill Dictionary of Aviation” http://www.answers.com/topic/hornbalance 12 "Từ điển hàng không (VietnamAirlines)” 2006 13 “Wingtip device” [Trực tuyến] Địa chỉ: http://en ikipedia.org/ iki/Wingtip device 14 “Vortex generator” 15 “Máy bay” [Trực tuyến] Địa chỉ: http://vi ikipedia.org/ iki/Máy bay 16 Aircraft Design: A Systems Engineering Approach, Mohammad Sadraey 36 ... tâm máy bay 21 Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Chương 4: Bề mặt điều khiển phụ Ngồi bề mặt điều khiển chính, máy bay lắp đặt thêm số bề mặt điều khiển phụ nhằm giúp máy bay động hơn, dễ điều khiển, ... trí bề mặt điều khiển máy bay Airbus A380 Hình 2: Vị trí bề mặt điều khiển dạng máy bay chiến đấu Chương 1: Giới thiệu Hình 3: Vị trí bề mặt điều khiển máy bay T-28B Bề mặt điều khiển máy bay. .. điều khiển người ta nghĩ đến bề mặt điều khiển dùng cho máy bay cánh cố định Máy bay sử dụng bề mặt điều khiển khác nhau, vị trí đặt chúng khác nguyên tắc điều khiển bảo tồn Ví dụ bề mặt điều khiển