Các cơ cấu điều khiển bay của máy bay để thực hiện các chuyển động bay: cất cánh,hạ cánh; vòng trái, phải; nghiêng cánh; nâng, hạ độ cao khi bay bằng; hướng mũi bay lên trên, xuống dưới.
Trang 1Ước mơ được như chim bay trên bầu trời được ấp ủ của mọi quốc gia mọi dân tộc
kể từ khi con người biết ước mơ Nhưng trong hàng nghìn năm nhưng nó chỉ dừng lại ở mức xa vời , đã có vài người có các thí nghiệm nhưng đều thất bại Tất cả họ đều thực hiện việc bay bằng cơ chế “ vỗ cánh” mô phỏng động tác của chim và tất
cả đều thực hiện bằng sức của con người Cho đến mãi về sau từ những thí nghiệm của anh em nhà Wright đã mở ra một kỷ nguyên mới cho lịch sử phát triển hàng không của thế giới Được sự bổ trợ bởi những tiến bộ của khoa học kỹ thuật máy bay đã dần được hoàn thiện và phát triển Hàng loạt máy bay tiến tiến phục vụ cho mục đích quân sự, dân dụng ra đời đáp ứng cho nhu cầu cho công việc và cuộc sống của con người Ngày nay số lượng máy bay khá đa dạng có những loại máy bay nhỏ chỉ trở từ 3-4 người nhưng cũng có những lạo trở hàng trăm người và khối lượng
của nó có thể lên đến hàng trăm tấn Vậy tại sao máy bay có thể bay lượn trên bầu trời mà không cần vẫy cánh như chim Có thứ lực nào có thể nâng được gã khổng lồ này lên khỏi mặt đất? Câu trả lời chính là do lực nâng khí động lực học
(còn được gọi là lực nâng Joukowski)
Máy bay chịu tác dụng của bốn lực Để máy bay có thể bay lên được là do lực nâng thắng được lực hấp dẫn Để máy bay có thể cất cánh bay chúng ta cần đến không khí chuyển động nhanh và những bề mặt có hình dạng thích hợp.
Các phân tử đi qua phía trên cánh phải đi xa hơn – trên đường cong – so với các phân tử đi qua mặt dưới bằng phẳng của cánh Cho nên không khí phía trên cánh phải chuyển động nhanh hơn => Không khí này có áp suất thấp hơn Cho nên không khí bên dưới cánh đẩy lên cánh với một lực lớn hơn không khí phía trên cánh đẩy xuống Do đó máy bay có thể cất cánh bay lên không trung
Trang 2Các cơ cấu điều khiển bay của máy bay để thực hiện các chuyển động bay: cất cánh,
hạ cánh; vòng trái, phải; nghiêng cánh; nâng, hạ độ cao khi bay bằng; hướng mũi bay lên trên, xuống dưới.
Trang 3Nguyên tắc điều khiển bay sử dụng cơ học cổ điển để cân đối lực nâng khí động lực học và mô men cơ học Các cánh đuôi (cánh ngang, cánh đứng) chỉ cần có kích thước nhỏ vẫn đủ mô men vì cánh tay đòn mô men là khoảng cách khá lớn từ đuôi đến trọng tâm máy bay
Đuôi ngang(tail wing) để tạo lực nâng ở phần đuôi máy bay, lực này sẽ
cùng lực nâng ở cánh chính cân bằng mô men với trọng lực tại trọng tâm máy bay cho phép máy bay không bị lộn vòng
Các cánh tà(flap) là bộ phận cử động được ở phía sau của các cánh
ngang Các cánh tà nằm ở phía sau cánh nâng chính, phía gần thân máy bay có thể thu vào trong cánh chính hoặc đẩy dài ra, ngoài ra còn có thể chúc xuống phía dưới Chuyển động chúc xuống hoặc kéo dài ra của cánh
tà nhằm tăng lực nâng (đồng thời làm tăng lục cản) khi máy bay cất cánh hoặc hạ cánh Chuyển động của cánh tà 2 bên có thể giống nhau hoặc khác nhau tùy loại máy bay và điều kiện bay
Cánh liệng (aileron) cũng nằm mép sau cánh nhưng ở phía xa thân chỉ có
thể cụp xuống hoặc vểnh lên Cánh liệng 2 bên khi chuyển động thì sẽ chuyển động ngược chiều nhau nhằm tạo ra một moment xoay làm máy bay xoay quanh trục dọc (rolling) vì khi đó lực nâng 2 bên cánh khác nhau
Cánh lái độ cao(elevator) đặt ở đuôi Có thể vểnh lên hoặc cụp xuống để
thay đổi lực nâng cánh đuôi, tạo moment xoay quanh trục cánh Hai bánh lái độ cao luôn được điều khiển chuyển động cùng chiều, cùng góc lệch
Cánh lái hướng(rudder) được đặt ở đuôi có chức năng định hướng, giữ
cho thân máy bay ổn định theo chuyển động thẳng về phía trước Trên cánh đuôi đứng có bộ phận cử động được là cánh bánh lái đuôi sẽ đóng vai trò bánh lái thông thường: Khi cánh bánh lái đứng đối xứng sẽ không có lực tác dụng theo chiều ngang nhưng khi nó quay sang phải hoặc trái sẽ sinh lực tác dụng ngang vào bánh lái đuôi sang trái hoặc sang phải tương ứng Lực này tạo mô men (với tay đòn là khoảng cách từ bánh lái đến trọng tâm báy bay) làm máy bay hướng mũi sang phải hoặc trái tương ứng
Nghiêng cánh: Để nghiêng cánh thì cần tạo chênh lệch lực nâng tại hai
cánh chính ví dụ cánh liệng phải thì chúc xuống, cánh liệng trái thì quay
Trang 4lên, khi đó lực nâng tại cánh phải lớn hơn lực nâng tại cánh trái làm máy
bay nghiêng cánh sang trái Để hỗ trợ thêm, người ta bật cánh
lưng(spoiler) bên trái vểnh lên để giảm thêm lực nâng bên trái.
Đổi hướng bay ngang sang phải, trái: Để đổi hướng thì dùng cánh lái
đuôi (rudder) cho quay về phía nào thì đầu máy bay rẽ về hướng bên đó
Để đổi hướng gấp (góc ngoặt lớn) thì còn có thể kết hợp bánh lái với
nghiêng cánh muốn rẽ về phía nào thì nghiêng cánh về phía đó
Bay lên, bay xuống: Để máy bay chúc đầu lên – xuống (bay lên, bay
xuống) thì hiệu chỉnh bánh lái độ cao (elevator) bằng cách chĩa lên hoặc chúc xuống: Nếu cánh lái độ cao chĩa lên thì lực nâng tại đuôi giảm mà lực nâng tại cánh chính giữ nguyên sẽ tạo nên mô men làm đầu máy bay
hướng lên phía trên, nếu cánh lái độ cao chúc xuống thì ngược lại máy bay
sẽ chúí đầu xuống Có thể kết hợp cùng cánh tà sao cho có sự thay đổi tương quan lực nâng tại cánh chính và cánh đuôi và sẽ tạo nên mô men làm đầu máy bay lên hay xuống
Thay đổi độ cao khi bay bằng: bằng cách hiệu chỉnh cánh tà và cánh lái độ cao để tăng hoặc giảm lực nâng Khi tăng lực nâng máy bay sẽ tăng độ cao lên một mức cân bằng mới, nếu giảm lực nâng máy bay sẽ hạ độ cao xuống mức cân bằng mới thấp hơn