에일론

Aileron
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Alieron A-44 (PSF).png
보조기(Aileron)를 사용하여 '구르는' 항공기 또는 '뱅킹'
경비행기의 보조기 및 롤 트림 탭

애일러론(프랑스어로 "작은 날개" 또는 "핀")은 일반적으로 고정 날개 항공기의 각 날개의 후미 가장자리를 형성하는 경첩이 달린 비행 제어면이다.보조기(Aileron)는 2인 1조로 롤(또는 항공기 세로 축 주위의 이동) 항공기를 제어하기 위해 사용되며, 일반적으로 리프트 벡터의 기울기로 인해 비행 경로가 변경된다.이 축을 중심으로 움직이는 것을 '롤링' 또는 '뱅킹'이라고 합니다.

보조기 발명에 대한 신용에 대해 상당한 논란이 있다.라이트 형제와 글렌 커티스는 1906년 라이트 특허에 대해 수년간 법정 다툼을 벌였는데, 이 특허는 횡방향 제어를 위해 날개를 뒤틀리는 방법을 기술했다.그 형제는 커티스의 보조기 사용이 라이트 특허를 침해했다는 것을 알게 된 몇몇 법원 판결에서 승소했다.결국, 1차 세계대전은 미국 정부가 법적 결의안을 제정하도록 강요했다.훨씬 더 초기의 에일러론 개념은 1868년 영국 과학자 매튜 피어스 와트 불튼에 의해 그의 1864년 논문인 '에어리얼 로코모션'에 기초해 특허를 받았다.

역사

불튼의 1864년 논문 "Aérial Locomotion"은 에일러론을 포함한 여러 디자인을 묘사하고 있습니다.

프랑스어로 "작은 날개"를 뜻하는 "에일론"이라는 이름은 또한 그들의 [1][2]비행을 통제하는데 사용되는 새의 날개 끝부분을 가리킨다.그것은 1877년 카셀의 프랑스어-영어사전 제7판에 "작은 날개"[3]라는 의미와 함께 처음 인쇄되었다.동력 비행기의 맥락에서 그것은 1908년경에 인쇄된 것으로 보인다.그 이전에 보조기들은 종종 방향과 기능을 구분하지 않고 오래된 기술적 형제인 방향타라고 불렸고, 더 자세히 설명하자면 수평 방향타라고 불렸습니다.1908년 [4]프랑스 항공 전문지 '에어로필'에 실린 '에일러론'의 최초 인쇄된 항공 사용 중 하나이다.

애일러론은 방향타 및 엘리베이터 비행 제어 기능이 대부분 표준화 된 후 약 1915년까지 날개 뒤틀림과 같은 다른 형태의 횡방향 제어를 거의 완전히 대체했다.이전에는 누가 에어론(Aileron)과 그것의 기능, 즉 횡방향 [4]또는 롤링 컨트롤을 처음 발명했는지에 대해 많은 상반된 주장이 있었지만, 비행 제어 장치는 영국의 과학자이자 형이상학자 매튜 피어스 와트 불튼에 의해 발명되고 그의 1864년 논문인 "Aérial Locomotion"에서 설명되었습니다.그는 1868년에 [4][5][6][7]애일러론 제어 시스템을 최초로 특허로 등록했다.

Boulton의 측면 비행 제어 시스템에 대한 설명은 "우리가 [수동적 측면 안정성]과 구별되는 능동적 측면 제어의 필요성을 인식한 첫 번째 기록이었다.이 Boulton's의 발명으로 우리는 찰스 [8]맨리가 칭송한 "공중제어 3토크 방식"의 탄생을 맞이했다.이것 또한 C에 의해 지지되었다.H. 깁스 [9][10]스미스프랑스에서 애일러론이 "재발명"되기 약 35년 전에 발행된 Boulton의 영국 특허 392호는 비행 제어 장치가 일반적으로 사용될 [11][Note 1]때까지 잊혀지고 시야에서 사라졌다.깁스 스미스는 라이트 형제의 법적 출원 당시 불튼 특허가 공개됐다면 비행기의 횡방향 제어를 위한 발명의 우선권을 주장할 수 없었을 것이라고 여러 차례 진술했다.라이트 형제가 1906년에 특허를 취득할 수 있었다는 사실이 Boulton의 분실되고 잊혀진 [9]발명을 무효화하지는 않았다.

비록 1871년 프랑스 공병, 찰스 르나르, 날아갔다 각 측면(그가 호황 'winglets의),Boulton-style 진자single-axis 자동 항법 장치 제어에 의해 활성화에 대한 무인 글라이더를 통합한 보조익 건설될 때까지 로버트 Esnault-Pelterie의 글라이더에 대하1904,[4][12]에서 채용이 Ailerons 유인 항공기에 사용되지 않았다.장치를 클릭합니다.[13]

선구적인 미국 항공 엔지니어 옥타브 차누트는 1903년 라이트 형제의 1902년 글라이더에 대한 설명과 그림을 당대 최고의 항공 잡지인 L'Aérophile에 실었다.이것은 1904년 프랑스 군사 기술자인 Esnault-Pelterie가 날개 [4]뒤틀림 대신 애일러론을 사용하는 라이트 스타일의 글라이더를 만들도록 자극했다.프랑스 학술지 라에로필은 1905년 6월 기사에 실린 에스노 펠테리의 글라이더에 실린 보조모양의 사진을 실었고 [7][14][15]이후 보조모양의 사진이 널리 베꼈다.

라이트 형제는 1902년 활공기의 롤링 컨트롤을 위해 보조기 대신 날개 뒤틀림을 사용했고, 1904년경 플라이어 II는 당대 유일한 항공기였다.동력 비행의 초기 몇 년 동안 라이트 부부는 움직이는 표면을 사용하는 비행기보다 그들의 디자인에 더 나은 롤링 컨트롤을 가지고 있었다.1908년부터 보조기 디자인이 개선되면서 보조기 디자인이 날개 뒤틀림보다 훨씬 효과적이고 실용적이라는 것이 분명해졌다.애일러론은 또한 날개 뒤틀림 [4]기술처럼 비행기의 날개 구조를 약화시키지 않는다는 장점이 있었는데, 이것이 에스놀트-펠테리가 [15]애일러론으로 바꾸기로 결정한 이유 중 하나였다.

1911년까지 대부분의 복엽기는 날개 뒤틀림 대신 보조기를 사용했다. 1915년까지 보조기는 모노플레인에서도 거의 보편화 되었다.미국 정부는 1차 세계대전이 일어나기 전까지 자국의 항공 기술이 발달하지 못한 것에 좌절하여 라이트 형제의 특허 [16][17][18]전쟁을 효과적으로 종식시키기 위해 특허 풀을 강제했다.라이트사는 당시 항공기 조종을 날개 뒤틀림에서 보조기 사용으로 조용히 변경했다.

기타 초기 애일러론 설계자

이전에 에일러론을 최초로 도입한 것으로 생각되었던 다른 사람들은 다음과 같습니다.

  • 미국인 존 J. 몽고메리는 그의 두 번째 글라이더(1885)에 스프링 장착 후연 플랩을 포함했는데, 이것은 조종사가 보조기로서 조작할 수 있었다.1886년 그의 세 번째 글라이더 디자인은 롤 제어를 위해 단지 후미진 모서리 부분보다는 날개 전체의 회전을 사용했다.그의 설명에 따르면, 피치 제어를 위해 엘리베이터를 사용하는 것 외에 이러한 모든 변경은 "바람에 의해 기계를 완전히 제어할 수 있게 되어 [19]혼란이 방지된다"는 것을 제공했습니다.
  • 뉴질랜드의 리처드 피어스는 1902년 초에 소형 보조기를 포함한 단발기로 동력 비행을 했지만, 그의 주장은 논란의 여지가 있고 때로는 일관성이 없으며 심지어 그의 항공기도 잘 통제되지 않았다.
1912년식 Farman HF.20 복엽기, 단동 보조 날개 달린 리어 스파.가일런은 정지해 있을 때는 내려가고 공기의 힘으로 비행할 때는 제자리까지 밀어올려지고 제어하기 위해 케이블에 의해 아래로 당겨집니다.
  • 1906년 Alberto Santos-Dumont의 14-bis는 엔진으로 움직이는 에어로론을 장착한 최초의 항공기 중 하나였으며, 그 해 11월 12일 샤토 데아텔 구장에서 마무리 비행 세션을 위해 가장 바깥쪽 날개 베이에 8각형 평면형 에어로론을 추가하도록 개조되었다.제어 표면은 날개 패널의 프레임워크에 직접 경첩된 진정한 "트레일링 에지" 보조기(alileron)가 아니었다. 14-bis의 경우, 이러한 보조기는 전방 외측 면간 스트럿을 중심으로 수평 축을 중심으로 회전하고 날개의 앞쪽 가장자리를 지나 전방으로 돌출되었다. 이는 로버트 에스노 펠테리의 1904년 복엽기와 매우 유사하다고 한다.글라이더 [20]디자인
  • 1908년 5월 18일, 알렉산더 그레이엄 벨이 이끄는 항공 실험 협회의 일원인 엔지니어이자 항공기 설계자인 프레드릭 볼드윈은 후에 같은 해 미국의 항공 선구자 글렌[21] 커티스에 의해 모방된 그들의 첫 번째 에어로론 조종 항공기인 AEA 화이트 [6]윙을 비행했다.
  • 1909년 작 파르만 3세에 실린 헨리 파르만의 보조익은 날개 평면 구조에 직접 연결되어 있어 현대 항공기의 보조익과 유사해 현대 보조익의 [6]조상이라고 할 수 있다.
  • Wingtip 보조익 또한 동 시대의 블레 리오 VIII—the에 처음 단일 기체의 현대적인 비행 controls[22]의 조이 스틱과 방향타 바 선구적인 형태를 사용할 내공성의 알려지고, 1911-vintage 커티스 모델 D푸셔 복엽기는 최종 형태에 유사한 성질의 장방형 비행기 상호 간의 보조 날개 spanwise다 사용되었다. t의Santos-Dumont 14-bis.[15] 단, 외부 후면 인터플레인 스트럿에 장착되고 대신 외부 후면 인터플레인 스트럿에서 피벗됩니다.
  • 또 다른 매우 늦은 참가자 중에는 1918년에 [23]제작된 크리스마스 총알에 대한 1914년 특허에서 보조기를 발명했다고 주장한 미국인 윌리엄 휘트니 크리스마스도 있었다.두 개의 "총알" 프로토타입은 첫 번째 "비행" 중에 의도적으로 끈을 풀어서 날개가 펄럭이는 바람에 추락했다.

특허 및 소송

라이트 브라더스의 오하이오 특허 변호사 헨리 툴민은 광범위한 특허 출원을 했고 1906년 5월 22일 형제는 미국 특허 821393을 [24]받았다.그 특허의 중요성은 비행기를 조종하는 새롭고 유용한 방법에 대한 주장에 있다.특허 출원에는 날개 뒤틀림에 국한되지 않고 "...비행기의 [날개] 가로 여백의 각도 관계... 반대 방향으로 변화"를 조작함으로써 항공기 비행의 가로 방향 제어에 대한 주장이 포함되었다.따라서 이 특허는 날개 뒤틀림 이외의 다른 방법을 사용하여 비행기의 날개 바깥 부분을 좌우로 다른 각도로 조정하여 횡방향 롤링 제어를 달성할 수 있다고 명시하였다.John J. Montgomery는 날개를 뒤틀리는 그의 방법으로 거의 동시에 미국 특허 831173을 받았다.라이트 브라더스 특허와 몽고메리 특허는 모두 미국 특허청의 동일한 특허 심사관인 윌리엄 타운센드에 [26]의해 심사 및 승인되었습니다.그 당시 타운센드는 날개 뒤틀림의 두 가지 방법이 독립적으로 발명되었으며 각각이 특허상을 정당화할 만큼 충분히 다르다고 지적했다.

미국 법원의 여러 판결은 [4][27]라이트 형제가 비행기 한 대당 1,000달러부터 시작해서 하루에 [28]1,000달러에 달한다고 하는 라이선스 요금으로 시행하려고 했던 광범위한 라이트 특허를 선호했다.Louis S에 따르면.워싱턴 D.C.에 있는 스미스소니언 항공 우주 박물관의 큐레이터였던 케이시와 다른 연구원들은 라이트 부부를 받은 특허 때문에, 세계 어디에서든 수평 롤 컨트롤을 사용하여 비행하는 모든 비행은 그들의 [28]허가 하에만 수행될 수 있다는 입장을 확고히 고수했다.

라이트 부부는 이후 수평 비행 제어를 사용하는 항공기 제작자들을 상대로 수많은 소송에 휘말렸고, 그 결과 형제는 독일과 같은 다른 나라들에 비해 미국에서 성장과 항공 산업 경쟁이 부족한 데 큰 역할을 했다는 비난을 받았다.제1차 세계 대전 때.[27]미국이 제1차 세계대전에 참전할 때까지 많은 다른 항공기 제작자들과의 오랜 법적 충돌이 뒤따랐고, 그 때 정부는 라이트 [28]부부에게 1%의 로열티를 지불하게 된 당사자들 간의 법적 합의를 이끌어냈다.

상세 정보:라이트 형제 특허 전쟁

진행 중인 논란

누가 최초로 보조 기구를 발명했는지를 두고 오늘날에도 여전히 상반된 주장이 있다.샤를 레나르, 알퐁스 페노, 루이 모윌라르를 포함한 다른 19세기 공학자들과 과학자들은 비슷한 비행 제어 표면을 묘사했다.수평 비행 제어의 또 다른 기술인 날개 뒤틀림 또한 장 마리 르 브리스, 존 몽고메리, 클레멘트 아데르, 에드슨 갤러데, D.D. 웰스, 그리고 휴고 마툴라트를 [4][29]포함한 몇몇 사람들에 의해 설명되거나 실험되었다.항공사학자 C.H. 깁스 스미스는 애일러론이 "...가장 주목할 만한 발명품 중 하나...그것은 바로 시야에서 사라졌습니다."[4]

1906년 라이트 형제가 비행기(수십년 만에 글라이더의 형태로 존재했다)의 발명이 아니라 비행 조정의 날으는 기계의 표면을 위해 조작된 시스템의 발명을 위해 측면 비행 control,[30]지만 진행하면, 엘리베이터들 그리고 보조익들을 이전엔 사례는 포함한 특허,을 얻었다.n에통풍이 되었다.

비행 역학

곡예비행 중 보조기(Ailerons)를 사용하여 시계 반대 방향으로 구르는 Yak-52

보조 날개 쌍은 일반적으로 서로 연결되어 있어 한쪽이 아래로 이동하면 다른 한쪽이 위로 이동한다. 하향 보조 날개 쌍은 날개 위의 양력을 증가시키는 반면, 상향 보조 날개 쌍은 날개 위의 양력을 감소시켜 항공기의 세로 축(코에서 타이까지 확장)에 대한 롤링 모멘트를 생성한다.(l of a plane)[31]보조개는 보통 날개 끝 근처에 있지만, 때때로 날개 뿌리 근처에 위치할 수도 있습니다.현대 여객기의 날개에는 두 번째 보조 날개(Aileron)가 있을 수 있으며, 두 가지 위치는 'Outboard Aileron'과 'Inboard Aileron'이라는 용어로 구분된다.

애일러론 작동의 원치 않는 부작용은 롤과 반대 방향의 요 모멘트인 역요입니다.보조기(Aileron)를 사용하여 항공기를 오른쪽으로 돌리면 왼쪽으로 요잉 모션이 발생합니다.항공기가 롤링할 때 좌우 날개 사이의 항력 변화로 인해 역요가 부분적으로 발생한다.상승하는 날개는 상승력을 증가시켜 유도 항력을 증가시킵니다.하강 날개는 감소된 양력을 발생시켜 유도 항력을 감소시킵니다.편향된 보조기(Aileron)에 의해 야기된 종단 항력은 하나는 뒤로 회전하고 다른 하나는 앞으로 회전할 때 리프트 벡터의 변화와 함께 차이를 더할 수 있다.

1937년형 Waco VKS-7 캐빈급 복엽기. 외부 수직 커넥터에 의해 연결된 쿼드러플 에일론 쌍은 에어로론 제어 시스템을 단순화합니다.따라서 양쪽에 있는 에일러론은 함께 위아래로 움직입니다.

배위회전 시에는 방향타를 이용하여 역요를 효과적으로 보상하고, 역요에 대항하는 수직꼬리 측력을 유리한 요모멘트를 만들어 낸다.또 다른 보상 방법은 '차동 보조기'로, 이는 하강 보조기가 상승 보조기보다 덜 휘도록 조정되었다.이 경우 좌우 날개 끝 사이의 프로필 드래그 차이로 인해 반대 요 모멘트가 생성됩니다.프리즈 에일론(frise aileron)은 위쪽으로 꺾인 에일론(fileron)의 날개 아래쪽으로 돌출함으로써 이 프로파일의 항력 불균형을 강조하며, 대부분의 경우 에일론 표면의 앞쪽 가장자리의 아래쪽 부분이 날개 밑면보다 약간 돌출되어 있다.위쪽으로 이동하면서 프로필 항력이 상당히 증가했습니다.애일러론은 이러한 방법을 [31]조합하여 사용하도록 설계될 수도 있습니다.

보조기(Aileron)가 중립 위치에 있을 때, 회전 바깥쪽의 날개는 날개 스팬에 걸친 공기 속도의 변동으로 인해 반대쪽 날개보다 더 많은 양력을 발생시켜 항공기가 계속 구르는 경향이 있다.원하는 뱅크 각도(종축에 대한 회전도)를 얻으면 조종사는 반대쪽 에일러론을 사용하여 날개 스팬에 걸친 리프트 변화로 뱅크 각도가 증가하는 것을 방지한다.이 제어 장치의 사소한 반대 사용은 턴 내내 유지되어야 한다.조종사는 또한 반대 요에 대항하고 동체가 비행 경로와 평행한 "조정된" 회전을 만들기 위해 회전과 같은 방향으로 약간의 방향타를 사용합니다.계기판에 있는 슬립 인디케이터(일명 "볼")라고 하는 간단한 게이지는 이러한 조정의 [31]도달 시기를 나타냅니다.

Aileron 컴포넌트

경음기 및 공기역학적 균형

포커 박사의 상단 날개에 있는 날개 꼭대기에서 뻗은 애일러론 뿔.i

특히 더 크거나 더 빠른 항공기의 경우, 제어력은 매우 무거울 수 있다.제어면의 영역을 경첩의 전방으로 확장하는 보트의 발견을 빌리면 1차 세계대전 중 보조기 위에 보조기를 날개끝 너머로 연장하고 경첩 앞에 경적을 제공하면서 보조기에 필요한 힘이 처음으로 나타났다.오버행 애일러론으로 알려진 가장 잘 알려진 예는 포커 박사입니다.나와 포커 D.VII. 이후의 예에서는 균형을 날개와 일치시켜 제어력을 향상시키고 항력을 줄였습니다.같은 [citation needed]이점을 제공하는 Frise 타입의[clarification needed] Aileron으로 인해 현재는 이러한 현상이 거의 발생하지 않습니다.

탭 트리밍

주요 기사:트리밍 탭

트림 탭은 에일러론의 후단 또는 그 근처에 있는 스케일 다운된 에일러론과 유사한 작은 가동 섹션입니다.대부분의 프로펠러 항공기에서 프로펠러의 회전은 모든 작용이 동일하고 반대되는 반응을 갖는 뉴턴의 제3의 운동 법칙으로 인한 반작용 롤 움직임을 유도한다.조종사가 스틱에 한 방향으로 지속적인 압력을 가해야 하는 것을 완화하기 위해(피로를 유발하는) 불필요한 움직임에 대해 필요한 압력을 조정하거나 트림하기 위한 트림 탭이 제공됩니다.탭 자체는 애일러론에 대해 편향되어 애일러론이 반대 방향으로 이동하게 됩니다.트림 탭은 조정 가능과 고정의 두 가지 형태로 제공됩니다.고정 트림 탭은 필요한 굴곡 양까지 수동으로 구부리고 조정 가능한 트림 탭은 다른 동력 설정 또는 비행 자세를 보상할 수 있도록 조종석 내에서 제어할 수 있습니다.1950년대의 일부 대형 항공기(캐나다어 아거스 포함)는 조종사가 트림 탭의 편향만을 통해 제어하는 자유 부유식 제어 표면을 사용했으며, 이 경우 직선 및 수평 [citation needed]비행을 제공하기 위해 제어를 미세 조정하는 추가 탭도 제공되었다.

스페이드

300L의 추가 항공기가 아래에서 대략 중간 날개에서 밝은 색상의 사각형 스페이드를 보여준다.

스페이드는 평평한 금속판으로 보통 레버 암에 의해 애일러론 힌지보다 앞쪽에 애일러론 아랫면에 부착됩니다.그것들은 조종사가 에어로론을 꺾는 데 필요한 힘을 줄여주고 곡예비행기에서 종종 볼 수 있다.에어릴론이 위쪽으로 편향되면 스페이드에서는 아래쪽으로의 공기역학적 힘이 발생하며, 에어릴론은 위쪽으로 더욱 편향되도록 어셈블리 전체를 회전시키는 경향이 있다.스페이드(및 그 레버 암)의 크기에 따라 파일럿이 에일러론을 꺾기 위해 어느 정도의 힘을 가해야 하는지가 결정됩니다.스페이드는 경적과 동일한 방식으로 작동하지만 모멘트 [citation needed]암이 길기 때문에 더 효율적입니다.

질량 균형 가중치

Messerschmitt Bf 110 "zerstörer" 위의 프리제힌지 가일론의 질량 균형

제어 표면 흔들림(공탄성 흔들림)이 위험이 될 수 있는 속도를 높이기 위해 제어 표면의 무게 중심을 해당 표면의 힌지 선 쪽으로 이동시킨다.이를 위해 납 추를 애일러론 전면에 추가할 수 있습니다.일부 항공기에서는 보조기 구조가 너무 무거워서 보조기의 무게가 과도하게 증가하지 않으면 이 시스템이 작동하지 않을 수 있습니다.이 경우 웨이트를 레버 암에 추가하여 웨이트를 레일론 본체 앞쪽으로 이동시킬 수 있다.이러한 밸런스 웨이트는 (저항을 줄이기 위해) 눈물 방울 모양으로 되어 있어 에어로론 앞과 아래 둘 다 돌출되어 있지만 스페이드와는 상당히 다르게 보입니다.매스 밸런스는 흔들림의 위험을 줄일 뿐만 아니라 기동 [citation needed]시 제어면을 이동하는 데 필요한 스틱 힘도 줄입니다.

아일론 울타리

일부 보조 날개 설계에는 특히 쓸린 날개에 장착될 경우, 아래로 [citation needed]꺾일 때 보조 날개 위의 층류 흐름을 방해하는 경향이 있는 날개 상부를 흐르는 기류의 스팬스페이스 구성요소를 억제하기 위해 내부 평면과 동일한 날개 울타리와 같은 울타리가 포함됩니다.

애일러론의 종류

싱글액션 보조기

항공의 "개척자" 시대와 1차 세계 대전 초기에 사용된 이 보조기들은 각각 하나의 케이블로 제어되어 보조기를 끌어올렸다.비행기가 정지해 있을 때 보조기들은 수직으로 매달려 있었다.이런 유형의 보조기는 1909년식 Farman III 복엽기와 166년식 Short에 사용되었습니다.날개 뒤틀림을 이용한 이것의 "역" 버전은 산토스-두몽 드모아젤의 후기 버전에 존재했는데, 이것은 날개 끝을 "아래로"[32] 휘게 했을 뿐이다.이 설정의 단점 중 하나는 기본적인 상호 연결된 에일러론보다 요(Yaw)[33] 경향이 크다는 것입니다.1930년대 동안 많은 경비행기들이 단동제어장치를 사용했지만 스틱을 놓았을 때 보조기들을 중립위치로 되돌리기 위해 스프링을 사용했다.

날개끝에일레론

1908년 날개끝 에일러온을 가진 블레리오 8호는 약간 오른쪽 둑으로 꺾였다.

초기 항공기의 최초의 기체에"joystick/rudder-bar"컨트롤과 직접적인 현대 비행 제어 시스템에 이르게 한 조합을 갖고 있었다, 블레 리오 8세 1908,[34]에 일부 설계 전체 wingtip 별도의 선회 roll-control surface—the AEA 6월로 롤 제어로 돌렸다"wingtip"보조익 이용했다. 버그1916년의 실험적인 독일 포커 V.1과 그것들을 사용한 Junker J 7의 전두랄루민 금속 시연기 단발비행기, J 7은 Junkers D로 직접 연결되었다.나는 1918년의 전두랄루민 금속 독일 전투기의 설계를 맡았는데, 이것은 전통적으로 에일러론에 힌지를 주었다.이러한 유형의 보조기기의 주요 문제는 특히 항공기가 이미 정지 위험에 처해 있는 경우 공격적으로 사용될 경우 정지되는 위험한 경향이다. 따라서 주로 프로토타입에 사용되며 보다 일반적인 보조기기로 대체된다.

프리제 에어론

Bristol Aircrafts[35] Company의 엔지니어 Leslie George Frise(1897–1979)는 1930년대 항공기가 빨라짐에 따라 스틱 힘을 줄이기 위해 약 25-30%의 코드 라인과 바닥 표면[1] 부근에서 회전하는 보조기 모양을 개발했습니다.에어로런을 위로 꺾으면(날개가 아래로 향하게 하기 위해), 에어로런의 앞쪽 가장자리가 날개 아래쪽에서 날개 아래쪽의 공기 흐름으로 돌출하기 시작합니다.에어플로우 내 전단의 모멘트는 후단의 모멘트를 위로 이동시켜 스틱의 힘을 줄입니다.아래로 움직이는 보조기 또한 경계층에 에너지를 더합니다.보조기의 가장자리는 날개 밑면에서 보조기의 윗면으로 공기 흐름을 유도하여 날개 양력에 가해지는 상승력을 생성합니다.이것에 의해, 에일러론의 필요한 휘어짐이 감소합니다.1930년의 캐나다 함대 모델 2 복엽기와 1938년의 인기 US Piper J-3 Cub 단엽기 모두 Frize Aileron을 설계대로 보유하고 있어 많은 청중에게 소개하는데 도움을 주었다.

Frise Aileron의 주장된 장점은 역요에 대항하는 능력이다.그러기 위해서는 가일런의 앞쪽 가장자리가 날카롭거나 뭉툭하게 둥글어야 합니다.그러면 위로 올라간 가일런에 상당한 드래그가 가해지고 아래로 내려간 다른 가일런에 의해 생성되는 요 힘의 균형을 맞출 수 있습니다.이로 인해 불쾌한 비선형 효과 및/또는 잠재적으로 위험한 공기역학적 진동(플루터)[36]이 추가될 수 있습니다.역요 모멘트는 기본적으로 항공기 요 안정성과 차동 보조기 운동을 [37]통해 상쇄된다.

차동 애일러론

기계적인 링크의 신중한 설계에 의해, 업 에일러론을 다운 에일러론보다 더 많이 휘게 할 수 있다(예를 들면, 미국 특허 1565,097).[38]이렇게 하면 공격 각도가 높은 상태에서 애일러론이 편향될 때 날개 끝이 멈출 가능성을 줄일 수 있습니다.또한 결과적으로 발생하는 드래그 차이에 의해 역요가[39] 감소합니다(위에서도 설명한 바와 같이).그 발상은 다운 에어로론과 관련된 리프트의 증가가 최소화되는 동안 업 에어로론과 관련된 리프트의 손실은 패널티를 수반하지 않는다는 것이다.항공기의 롤링 커플은 항상 두 날개 사이의 양력의 차이입니다.de Havilland의 한 디자이너가 간단하고 실용적인 연결을 발명했고, 그들의 de Havilland Tiger Moth 클래식 영국 복엽기는 차동 보조기를 사용하는 [40]가장 잘 알려진 항공기 중 하나이자 가장 이른 항공기 중 하나가 되었습니다.

보조기 없는 롤 제어

날개 뒤틀림

주요 기사:날개 뒤틀림

라이트 플라이어, 1909년에 탄생한 브레리오트 XI와 에트리히 타우베와 [41]같은 최초의 파이오니아 시대의 항공기에서, 측면 제어는 공격 각도를 변경함으로써 양력을 증가시키거나 감소시키기 위해 날개의 바깥쪽 부분을 비틀어 영향을 받았다.이는 구조물에 부하가 걸리고 제어가 엄격하며 기동 중 공격 각도가 높아져 측면을 지연시킬 위험이 있다는 단점이 있었다.1916년까지, 대부분의 디자이너들은 날개 뒤틀림을 버리고 애일러론을 택했다.NASA와 다른 곳의 연구원들은 비록 새로운 이름들이긴 하지만 날개가 뒤틀리는 것에 대해 다시 한 번 재고하고 있다.NASA 버전은 X-53 액티브 에어로탄성 윙이며 미 공군은 적응형 [42][43]윙을 시험했다.

디퍼렌셜 스포일러

주요 기사 : 스포일러 (항공사)

스포일러는 날개 위의 공기 흐름으로 확장하면 공기 흐름을 방해하여 발생하는 양력의 양을 줄이는 장치입니다.F4 Phantom II와 Northrop P-61 Black Widow와 같은 많은 현대 항공기 설계, 특히 제트 항공기는 보조기 대신 스포일러를 사용하거나 보조기(날개 끝에 매우 작은 재래식 보조기)를 보완한다.

방향타 유도 롤

이면체를 가진 모든 항공기는 안정성을 증진하기 위해 어떤 형태의 요 롤 커플링을 가지고 있다.세스나 152/172 시리즈와 같은 일반적인 트레이너는 방향타만으로 롤링 컨트롤이 가능합니다.보잉 737의 방향타는 높은 공격 각도의 보조기보다 항공기에 더 많은 롤링 권한을 가지고 있다.이로 인해 방향타가 완전히 꺾인 위치에서 걸려 전복되는 두 가지 주목할 만한 사고가 발생했습니다(Boeing 737 방향타 문제 참조).

포커 스핀과 모델 글라이더와 같은 일부 항공기는 어떠한 유형의 측면 제어 장치도 없다.그 항공기들은 기존 항공기보다 더 많은 양의 이면체를 사용한다.방향타를 꺾으면 요와 많은 차동 윙 리프트가 발생하여 요 유도 롤링 모멘트를 얻을 수 있습니다.이러한 유형의 제어 시스템은 소형 항공기의 Flying Fleak 제품군 및 "Old Timer" 자유 비행 엔진 구동 모델의 무선 제어 버전과 같은 단순한 2기능(피치 및 요 제어) 글라이더 모델 또는 3기능(피치, 요 및 스로틀 제어) 모델 동력 항공기에서 가장 많이 볼 수 있습니다.

기타 방법

  • 무게 이동 제어는 행글라이더, 동력 행글라이더 및 초경량 항공기에서 널리 사용됩니다.
  • 조종 장치가 비활성화된 비행은 소수의 항공 사고에서 성공적이었다.
  • 군용기의 Harrier 점프 제트 제품군에 사용되는 반응 제어 밸브.
  • 상단 방향타: 이 장치는 영국 육군 1호기에 장착되었습니다.그것은 위쪽 날개 위에 수직 축을 중심으로 선회하는 전날개의 지느러미로 구성되었다.작동 시 압력 중심 바로 위에 측면 힘을 가하여 크래프트가 롤링하도록 했습니다.이 디자인은 또한 날개 비행기 사이에 모두 비행하는 보조기(Aileron)를 가지고 있었지만, 영국 항공기의 첫 공식 비행을 할 때 제거되었고 비행 중 조종은 상단 [44]방향타만으로 이루어졌다.

다른 제어 표면과의 조합

리어 테일론을 표시하는 USAF F-16으로, 서로 독립적으로 이동하여 피치 및 롤 제어를 제공합니다.눈에 보이는 다양한 공격 각도에 주목하십시오.
  • 보조 날개와 플랩을 결합하는 제어면을 플라페론이라고 합니다.각 날개의 단일 표면은 다음 두 가지 목적을 모두 충족합니다.보조기(Aileron)로 사용되는 좌우의 편자는 차동적으로 작동하며, 플랩으로 사용되는 경우 양쪽 편자는 아래쪽으로 작동됩니다.플래페론이 아래쪽으로 작동하면(즉, 플랩으로 사용), 보조기 기능을 계속 사용할 수 있을 만큼 충분한 이동 자유가 남아 있습니다.
  • 일부 항공기는 기존의 보조기 대신 차동 제어 스포일러 또는 스포일러온을 사용하여 롤을 제공합니다.장점은 윙의 전체 후미 가장자리를 플랩에 할애하여 더 나은 저속 제어를 제공할 수 있다는 것입니다.Northrop P-61 Black Widow는 풀 스팬 잽 플랩과 함께 이러한 방식으로 스포일러를 사용했고, 일부 현대 여객기는 보조기들을 돕기 위해 스포일러를 사용합니다.
  • 델타 날개 비행기에서, 보조기들은 엘리베이터와 합쳐져 승강기를 형성한다.
  • 몇몇 최신 전투기들은 날개에는 보조기(Aileron)가 없을 수 있지만 수평 꼬리날개로 모두 움직이는 롤 컨트롤을 제공한다.수평 테일플레인 스태빌레이터가 일부 최신 전투기에서처럼 보조기의 롤링 제어 기능을 수행하기 위해 차등적으로 움직일 수 있는 경우, 수평 테일플레인 스태빌레이터를 '테일론' 또는 '롤 테일'이라고 한다.테일론은 추가적으로 항공기 날개에 더 넓은 플랩을 허용합니다.
  • 에어로론은 날개 모양의 [45]지주와 결합된 가동면을 지탱합니다.프로펠러 슬립스트림에서 작동하면 기계적인 장점이 선내 [46]위치 때문에 낮아지긴 하지만 효율이 향상되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

각주

  1. ^ 항공사학자 C.H. 깁스 스미스는 애일러론이 "...가장 주목할 만한 발명품 중 하나...그것은 바로 시야에서 사라졌습니다."[4]

인용문

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참고 문헌

외부 링크

Wikimedia Commons에는 Ailerons 관련 미디어가 있습니다.
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