Modificatie Flight Controls - Portfolio Matthijs van Essen

Modificatie flight controls 2a1ap Aviation Studies
1.2.3 Rudder
De rudder maakt het mogelijk dat het vliegtuig om zijn top-as kan manoeuvreren. Deze beweging
wordt yawing genoemd (1.2.3a). De rudder wordt bestuurd in de cockpit met behulp van een
voetenstuur en een mechanisme (1.2.3b).
1.2.3a Doel
Figuur 1.8 Overbrengingsmechanisme van een elevator
De rudder bevindt zich aan de achterkant van het verticale stabilo. Samen vormen zij een
symmetrisch profiel. De luchtstroom dat tegen de uitgeslagen rudder drukt, veroorzaakt een kracht
op het verticale stabilo. Hierdoor wordt er een moment gecreëerd dat een beweging om de top-as
veroorzaakt. Dit is de gierende beweging. Hoe groter de hoekverandering van de rudder ten opzichte
van de verticale stabilo, des te groter de kracht, het moment en de beweging die ontstaat.
1.2.3b Mechaniek
In figuur 1.9 is te zien dat de uitslagen van de rudder (1) worden veroorzaakt door voetpedalen (2)
die zich bevinden in de cockpit. Als de piloot druk op het rechterpedaal uitoefent zal de rudder naar
rechts gaan, zodat de welving van de totale verticale stabilo veranderd. De staart van het vliegtuig zal
hierdoor naar links verplaatsen, waardoor het vliegtuig een gierende beweging rechtsom de top-as
maakt. Het overbrengingsmechanisme tussen het voetenpedaal en de rudder bestaat voornamelijk
uit kabels en katrollen (3), die via het pedaal door stangen (4) in beweging worden gebracht.
1.2.4 Neveneffecten
Zoals omschreven hebben de ailerons het doel om het vliegtuig te laten rollen, en de rudder het
vliegtuig te laten gieren. Naast deze functies leidt het gebruik van de twee primary flight controls ook
tot andere effecten. Deze ongewenste neveneffecten worden als volgt beschreven: “rollen leidt tot
gieren” (1.2.4a), en “gieren leidt tot rollen” (1.2.4b). Deze neveneffecten veroorzaken een
haakeffectencyclus genaamd Dutch Roll. Dit heeft vervelende gevolgen voor de vlucht waardoor de
haakeffecten moeten worden opgeheven (1.4.3).
1.2.4a Rollen leidt tot gieren
Een vliegtuig dat een bocht maakt na het gevolg van het gebruik van de ailerons, heeft een
buitenvleugel die een grotere snelheid heeft. Dit komt doordat de buitenvleugel in dezelfde tijd een
grotere afstand aflegt. Hierdoor ondervindt de buitenvleugel meer weerstand dan de binnenvleugel.
Dit weerstandsverschil leidt tot een moment om de top-as, wat dus een gierbeweging veroorzaakt.
Figuur 1.9 Mechaniek van een rudder
Dit haakeffect wordt beschreven als “rollen leidt tot gieren”.
1. Elevator
2. Stuurknuppel
3. Kabels/katrollen
4. Stangen
5. Rudder
6. Voetpedalen
7. Kabels/katrollen
8. Stangen
12