Zakładka Przytnij - Trim tab

Typowe trym klapy na lotkach, sterze i steru wysokości. Zaczepy trymowania lotek i steru nie są zbyt powszechne w lekkich samolotach szkoleniowych.
Konsola środkowa małego samolotu. Pionowe czarne koło z kulistymi wypukłościami to kontrolka trymowania. Przesunięcie go w górę zmienia pozycję windy „z wyłączonymi rękami” na pozycję bardziej z nosem w dół; przesuwanie go w dół działa odwrotnie.

Klapki trymowania to małe powierzchnie połączone z krawędzią spływu większej powierzchni sterowej na łodzi lub samolocie , używane do sterowania trymem sterów, tj. do przeciwdziałania siłom hydro- lub aerodynamicznym i stabilizowania łodzi lub samolotu w określonym pożądanym położeniu bez konieczność ciągłego stosowania przez operatora siły sterującej. Odbywa się to poprzez dostosowanie kąta zakładki w stosunku do większej powierzchni.

Zmiana ustawienia klapki trymowania powoduje zmianę pozycji neutralnej lub spoczynkowej powierzchni sterowej (takiej jak ster wysokości lub ster). W miarę zmiany żądanej pozycji powierzchni sterowej (odpowiadającej głównie różnym prędkościom), regulowany zaczep trymowania pozwoli operatorowi zmniejszyć siłę ręczną wymaganą do utrzymania tej pozycji – do zera, jeśli jest używana prawidłowo. W ten sposób trym klapka działa jak klapka serwa . Ponieważ środek nacisku klapki trymującej znajduje się dalej od osi obrotu powierzchni sterowej niż środek nacisku powierzchni sterowej, moment generowany przez klapkę może odpowiadać momentowi generowanemu przez powierzchnię sterową. Położenie powierzchni sterowej na jej osi będzie się zmieniać, dopóki momenty z powierzchni sterowej i powierzchni trymowej nie zrównoważą się.

Zastosowania w łodziach

Łodzie ślizgowe lub łodzie pływające z prędkościami zbliżonymi do ślizgu często mają zaczepy trymowania przymocowane do dolnej części silnika lub pawęży. Służą one do regulacji nachylenia łodzi podczas żeglugi. Najbardziej efektywne nastawienie pochylenia zmienia się wraz z prędkością, więc zakładki trymowania są dostosowywane w oparciu o prędkość i rozmieszczenie ciężarów, aby utrzymać efektywne nastawienie pochylenia.

Klapy wykończeniowe są najczęściej spotykane na krążownikach, łodziach sportowych i łodziach z konsolą środkową o różnych rozmiarach.

W niektórych żaglówkach krawędź spływu stępki posiada trymer, który służy do niwelowania sił steru (ster wietrzny lub przeciwdeszczowy ).

Zastosowania w samolotach

Wszystkie samoloty ze stałym skrzydłem muszą mieć system, który pozwoli pilotowi określić prędkość lotu i utrzymać tę prędkość przy minimalnej sile sterowania i koncentracji psychicznej. Trymer elewatora uwalnia pilota od wywierania stałej siły na elementy sterujące skokiem. Zamiast tego, pilot dostosowuje regulację trymu wzdłużnego (często w postaci koła), aby zlikwidować siły sterujące dla danej prędkości i rozkładu masy. Zazwyczaj, gdy ta kontrolka trymowania (kółko lub dźwignia) jest obracana lub przesuwana do przodu, nos opada; odwrotnie, jeśli kontrolka trymowania zostanie przesunięta do tyłu, ogon staje się „ciężki”, a nos pochyla się. Wiele nowszych samolotów, zwłaszcza odrzutowych, ma elektryczne sterowanie trymem.

Wiele samolotów posiada również systemy trymowania steru i/lub lotek . W niektórych z nich klapka trymowania steru jest sztywna, ale regulowana na ziemi poprzez zginanie: jest pochylona lekko w lewo (patrząc od tyłu), aby zmniejszyć potrzebę ciągłego naciskania przez pilota pedału steru, aby pokonać lewą stronę. tendencje zwrotne wielu samolotów o napędzie śmigłowym. Niektóre samoloty mają zawiasowe klapki trymowania steru, które pilot może regulować podczas lotu.

Większość samolotów ze stałymi skrzydłami ma klapkę trymowania na windzie. Jednak czasami stosuje się alternatywne sposoby kontrolowania prędkości i położenia statku powietrznego, w tym:

  • sprężyna wchodząca w skład układu sterowania, którą pilot może regulować
  • w przypadku steru wysokości jest to ruchomy stabilizator poziomy, zwany stabilizatorem , którego położenie można regulować w locie za pomocą zapadki serwa lub zapadki przeciw serwo.
  • W niektórych samolotach (np. Concorde , McDonnell Douglas MD-11 ) podczas przelotu paliwo może być przerzucane do zbiorników w ogonie, aby zmienić położenie środka ciężkości w celu zmniejszenia oporów trymowania. Utrzymanie środka ciężkości w pobliżu skrajnej granicy podczas rejsu poprawia wydajność rejsu.

Kiedy stosuje się klapkę serwomechanizmu, jest ona przesuwana w strumień przeciwbieżny do pożądanego ugięcia powierzchni sterującej. Na przykład, aby wytrymować windę, aby przytrzymać dziób w dół, zaczep trymowania windy faktycznie uniesie się do strumienia powietrza. Zwiększony nacisk na górną część powierzchni trymowania spowodowany jej podniesieniem spowoduje lekkie odchylenie całej płyty steru wysokości w dół, powodując uniesienie ogona i opuszczenie nosa samolotu. W przypadku statku powietrznego, w którym rozłożenie urządzeń wysokiego nośności ( klap ) znacząco zmieniłoby wyważenie wzdłużne, dodatkowy zaczep trymowania jest umieszczony w celu jednoczesnego wysunięcia się z klapami, tak aby położenie pochylenia nie uległo znaczącej zmianie.

Zastosowanie trym tabów znacznie zmniejsza obciążenie pilotów podczas ciągłych manewrów (np. ciągłe wznoszenie się na wysokość po starcie lub opadanie przed lądowaniem), pozwalając im skupić uwagę na innych zadaniach, takich jak unikanie ruchu czy komunikacja z kontrolą ruchu lotniczego .

Zarówno trym windy, jak i trym nachylenia wpływają na małą część trymowania windy w samolotach odrzutowych. Ten pierwszy ma być ustawiony w określonej pozycji przez dłuższy czas, natomiast trym nachylenia (sterowany kciukiem pilota lądowania na jarzmie lub joysticku, dzięki czemu jest łatwy w manewrowaniu) jest używany cały czas po tym, jak pilot lecący wyłączyło autopilota, zwłaszcza po każdym opuszczeniu klap lub przy każdej zmianie prędkości lotu, przy zniżaniu, podejściu i finale. Trymer elewatora jest najczęściej używany do kontrolowania nastawienia podczas lotu przez autopilota.

Oprócz zmniejszenia obciążenia pilota, prawidłowe trymowanie zwiększa również wydajność paliwową poprzez zmniejszenie oporu . Na przykład samoloty śmigłowe mają tendencję do zbaczania z kursu podczas pracy z dużą mocą, na przykład podczas wznoszenia; zwiększa to opór pasożytniczy, ponieważ statek nie leci prosto pod wiatr pozorny. W takich okolicznościach zastosowanie regulowanego zaczepu trymu steru może zmniejszyć odchylenie.

W samolotach wojskowych w czasie wojny klapki trymowania często służyły jako niezamierzone zapasowe systemy sterowania dla samolotów z uszkodzonymi sterami. Ponieważ klapy trymowe są zwykle sterowane przez ich własny, dedykowany system kabli sterujących, drążków i/lub przewodów hydraulicznych, samoloty, które utraciły podstawowe sterowanie, często można było odlecieć do domu „na zaczepach trymowych” lub użyć regulacji trymu jako zastąpienie niedziałających kontroli podstawowych. Taka kontrola jest skuteczna, jeśli jest wolniejsza i bardziej ograniczona niż kontrola podstawowa, ale pozwala na kontrolowanie i kierowanie statkiem powietrznym. W innych przypadkach, takich jak awaria silnika lub uszkodzenie powodujące asymetryczny opór, trym klapki były nieocenione, ponieważ pozwalały pilotowi sterować samolotem prosto, bez konieczności przykładania stałej siły do ​​drążka lub steru, aby utrzymać samolot prosto. Wypustki trymowania były również ważne dla samolotów, takich jak bombowce, które często ulegały gwałtownym zmianom środka ciężkości po zrzuceniu ładunku bombowego, co wymagało przygotowania ręki na kole regulacji trymu, aby przeciwdziałać tendencji samolotu do przechylania się w górę lub w dół . Podejmowanie szybkich nurkowań lub rozkładanie klap również ogólnie wymagało regulacji trymu nachylenia, ponieważ samoloty tej epoki miały różne tendencje do nachylenia przy różnych prędkościach lotu, a klapy mogły zmieniać środek ciśnienia . Nawet zużycie paliwa może wymagać okresowej regulacji trymu podczas długiego lotu, ponieważ trudno było zapewnić, aby wszystkie zbiorniki paliwa znajdowały się jednakowo blisko środka ciężkości. Skrajnym przykładem był późniejszy P-51 Mustang, który otrzymał duży zbiornik paliwa za kokpitem, aby umożliwić misje dalekiego zasięgu; ze względu na zużycie paliwa z tego zbiornika konieczne było regularne regulowanie trymu elewatora.

Zakładka Trim jako metafora

Nagrobek Buckminster Fuller z cytatem „mów mi trimtab”
Grób Buckminstera Fullera

Projektant Buckminster Fuller jest często cytowany za użycie trymerów jako metafory przywództwa i osobistego wzmocnienia. W lutowym numerze Playboya z 1972 roku Fuller powiedział:

Kiedyś coś uderzyło mnie bardzo mocno, myśląc o tym, co mógłby zrobić jeden mały człowiek. Pomyśl o Królowej Marii — cały statek płynie, a potem pojawia się ster. A na krawędzi steru jest maleńki element zwany trymem.

To miniaturowy ster. Samo przesunięcie małej klapki trymowej powoduje powstanie niskiego ciśnienia, które pociąga za sobą ster. Nie wymaga prawie żadnego wysiłku. Powiedziałem więc, że mały osobnik może być trymerem. Społeczeństwo myśli, że to idzie prosto przez ciebie, że całkowicie cię opuściło. Ale jeśli robisz dynamiczne rzeczy mentalnie, faktem jest, że możesz po prostu wystawić stopę w ten sposób i cały wielki statek państwowy odpłynie.

Więc powiedziałem, mów mi Trim Tab.

—  Buckminster Fuller

Oficjalny biuletyn Buckminster Fuller Institute nazywa się „Trimtab”.

Metaforyczne użycie mechanizmu trymowania przez Fullera spotkało się z dużym zainteresowaniem mediów w styczniu 2019 r., kiedy aktor Jeff Bridges docenił to w swoim przemówieniu na temat nagrody Cecil B. DeMille na 76. Złotych Globach : „Bucky zrobił analogię, że trym jest przykładem jak jednostka jest połączona ze społeczeństwem i jak wpływamy na społeczeństwo. I lubię myśleć o sobie jako o trymowaniu. Wszyscy jesteśmy trymerami. Może się wydawać, że nie jesteśmy w stanie sprostać temu zadaniu, ale tak jest, człowieku. Byli żywi! Możemy zrobić różnicę! Człowieku, możemy obrócić ten statek tak, jak chcemy!

Zobacz też

Bibliografia