Spoiler (lotnictwo) - Spoiler (aeronautics)
W dziedzinie aeronautyki , A spojlera (czasami nazywany spojler windy lub windy przegubowe ) jest urządzeniem, które celowo zmniejsza podnoszenia składową płata w kontrolowany sposób. Najczęściej spojlery to płyty na górnej powierzchni skrzydła, które można wysunąć w górę do strumienia powietrza, aby zepsuć opływowy przepływ. W ten sposób spoiler tworzy kontrolowane przeciągnięcie nad częścią skrzydła za nim, znacznie zmniejszając siłę nośną tej części skrzydła. Spoilery różnią się od hamulców aerodynamicznych tym, że hamulce aerodynamiczne są zaprojektowane tak, aby zwiększać opór bez wpływu na siłę nośną, podczas gdy spojlery zmniejszają siłę nośną, a także zwiększają opór.
Spoilery dzielą się na dwie kategorie: te, które są rozmieszczone pod kontrolowanymi kątami podczas lotu w celu zwiększenia szybkości opadania lub przechyłu kontrolnego, oraz te, które są w pełni rozmieszczone natychmiast po lądowaniu, aby znacznie zmniejszyć siłę nośną („wywrotki podnoszące”) i zwiększyć opór. W nowoczesnych samolotach typu fly-by-wire ten sam zestaw powierzchni sterowych spełnia obie funkcje.
Spoilery były używane przez większość szybowców (szybowców) do lat 60. XX wieku, aby kontrolować prędkość opadania, a tym samym uzyskać kontrolowane lądowanie. Od tego czasu spojlery zostały prawie całkowicie zastąpione hamulcami aerodynamicznymi, zwykle typu Schempp-Hirth. Spojlery lub hamulce aerodynamiczne umożliwiają zmianę kąta schodzenia podczas podejścia bez zmiany prędkości.
Samoloty są prawie zawsze wyposażone w spojlery. Spoilery służą do zwiększenia szybkości opadania bez zwiększania prędkości. Ich zastosowanie jest jednak często ograniczone, ponieważ turbulentny przepływ powietrza, który rozwija się za nimi, powoduje hałas i wibracje, które mogą powodować dyskomfort dla pasażerów. Spoilery mogą być również sterowane w sposób różnicowy do kontroli przechyłów zamiast lotek ; Martin Aircraft był pierwszą firmą, która opracowała takie spoilery w 1948 roku. Jednak podczas lądowania spoilery są prawie zawsze w pełni rozmieszczone, aby pomóc spowolnić samolot. Zwiększony opór kształtu stworzony przez spojlery bezpośrednio wspomaga efekt hamowania. Jednak prawdziwy zysk pojawia się, gdy spojlery powodują dramatyczną utratę siły nośnej, a zatem ciężar samolotu jest przenoszony ze skrzydeł na podwozie, umożliwiając mechaniczne hamowanie kół z mniejszą tendencją do poślizgu.
W samolotach z silnikiem tłokowym chłodzonym powietrzem mogą być potrzebne spoilery, aby uniknąć szokowego chłodzenia silników. Podczas zjazdu bez spoilerów prędkość powietrza wzrasta, a silnik będzie miał niską moc, wytwarzając mniej ciepła niż normalnie. Silnik może ostygnąć zbyt szybko, powodując zacinanie się zaworów, pękanie cylindrów lub inne problemy. Spojlery łagodzą sytuację, pozwalając samolotowi opadać z pożądaną prędkością, jednocześnie pozwalając silnikowi pracować z ustawieniem mocy, które zapobiega zbyt szybkiemu chłodzeniu (szczególnie dotyczy to silników tłokowych z turbodoładowaniem , które generują wyższe temperatury niż silniki wolnossące ).
Kontrola spoilera
Elementy sterujące spojlerem mogą być używane do kontroli przechyłów (spojlery zaburtowe lub o średniej rozpiętości) lub kontroli opadania (spojlery wewnętrzne).
Niektóre samoloty używają spojlerów w połączeniu z lotkami lub zamiast nich do kontroli przechyłu, głównie w celu zmniejszenia niekorzystnego odchylenia, gdy wejście steru jest ograniczone przez wyższe prędkości. Dla takich spoilerów ukuto termin spoileron . W przypadku spoilronu, aby mógł służyć jako powierzchnia sterowa, jest on podnoszony tylko na jednym skrzydle, co zmniejsza siłę nośną i zwiększa opór, powodując kołysanie i odchylenie. Wyeliminowanie dedykowanych lotek pozwala również uniknąć problemu odwrócenia sterowania i pozwala klapom zajmować większą część krawędzi spływu skrzydła.
Prawie wszystkie nowoczesne samoloty odrzutowe są wyposażone w wewnętrzne spojlery, które są używane razem podczas opadania, aby zwiększyć tempo opadania i kontrolować prędkość. Niektóre samoloty używają spojlerów nośnych przy podejściu do lądowania, aby kontrolować zniżanie bez zmiany położenia samolotu.
Jednym odrzutowym samolotem, który nie był wyposażony w spojlery, był Douglas DC-8, który wykorzystywał w locie ciąg wsteczny na dwóch silnikach pokładowych do kontrolowania prędkości opadania (jednak samolot był wyposażony w wywrotki z podnośnikiem). Lockheed Tristar został wyposażony w system o nazwie bezpośrednie sterowanie podnoszenia , które używały spoilery na podejściu do lądowania kontrolować opadania.
Samoloty Airbus ze sterowaniem fly-by-wire wykorzystują spoilery o dużej rozpiętości do kontroli opadania, spoileny, łagodzenie podmuchów i wywrotki. Zwłaszcza przy podejściu do lądowania widać całą szerokość spojlerów kontrolujących prędkość opadania i przechył samolotu.
Wywrotki do podnoszenia
Wywrotki z podnośnikiem to specjalny rodzaj spojlera rozciągający się na znacznej długości skrzydła i zaprojektowany tak, aby podczas lądowania zrzucić jak największą siłę nośną. Wywrotki z podnośnikiem mają tylko dwie pozycje, wysuniętą i wsuniętą. Wywrotki mają trzy główne funkcje: przeniesienie większości ciężaru samolotu na koła w celu uzyskania maksymalnego efektu hamowania, zwiększenie oporu kształtu i zapobieganie „odbijaniu się” samolotu podczas lądowania.
Wywrotki z podnośnikiem są prawie zawsze uruchamiane automatycznie po przyziemieniu. Sterowanie w kabinie załogi ma trzy pozycje: wyłączone, automatyczne („uzbrojone”) i ręczne (rzadko używane). Przy podejściu do lądowania wybierane jest „automatyczne”, a przy przyziemieniu czujnik zwany przełącznikiem ciężaru na kołach sygnalizuje podniesienie wywrotek. Spojlery kontroli lotu są również podnoszone jako dodatkowe wywrotki podnoszące.
Praktycznie wszystkie nowoczesne samoloty odrzutowe są wyposażone w wywrotki z podnośnikiem. BAe 146 jest wyposażony w przerywaczy szczególnie szeroko Span generować dodatkowy opór i aby odwracaczy ciągu konieczne.
Wiele wypadków zostało spowodowanych albo przez nieumyślne uruchomienie wywrotek podnośnikowych podczas podejścia do lądowania, albo przez zapomnienie o ustawieniu ich na „automatyczne”.
Incydenty i wypadki
- Air Canada Flight 621 – Przedwczesne rozłożenie spoilerów na małej wysokości przyczyniło się do katastrofy w Toronto 5 lipca 1970 roku.
- United Airlines Flight 553 - Zapomnienie o wyłączeniu spoilerów przyczyniło się do katastrofy na międzynarodowym lotnisku Chicago Midway w dniu 8 grudnia 1972 r.
- Loftleiðir Icelandic Airlines Flight 509 – Rozmieszczenie wywrotek podczas próby uzbrojenia ich 40 stóp nad pasem startowym spowodowało ten wypadek na Międzynarodowym Lotnisku im. Johna F. Kennedy'ego 23 czerwca 1973 r.
- American Airlines Flight 965 – Zapomnienie o wyłączeniu spoilerów podczas wspinaczki w celu uniknięcia góry przyczyniło się do katastrofy w dniu 20 grudnia 1995 r.
- American Airlines Flight 1420 – Zapomnienie o rozmieszczeniu spoilerów przyczyniło się do katastrofy na lotnisku Little Rock National Airport w dniu 1 czerwca 1999 r.
- Atlantic Airways Flight 670 – Spoilery nie rozwinęły się podczas lądowania na dość krótkim mokrym pasie startowym, powodując przejechanie i upadek z klifu, w dniu 10 października 2006 r.
- Lot 3054 TAM Airlines – piloci tego Airbusa A320 byli świadomi dezaktywowanego odwracacza ciągu na prawej burcie nr 2, więc najwyraźniej nie próbowali użyć go do hamowania podczas próby lądowania na lotnisku Congonhas w São Paulo w dniu 17 lipca 2007 r.; zgodnie z jedną teorią przyczyny, zastosowali starą procedurę, która skróciła wymaganą długość pasa startowego do lądowania, ale została zastąpiona, ponieważ powodowała błąd pilota, który wymagał od nich pozostawienia silnika na biegu jałowym, a nie wstecznego ciągu, i przez pomyłkę pozostawiono silnik na pełna moc. Spoilery samolotu mogły być ich jedyną metodą hamowania z dużą prędkością. Samolot zsunął się z pasa startowego, nad główną autostradą i wjechał do magazynu, zabijając wszystkich 186 na pokładzie, a także kilka na ziemi. To była największa katastrofa lotnicza w Brazylii .