Вспомогательное рулевое устройство для воздушных и водных судов

сационный руль. С рулем неподвижно связаны два рычага 12 и 73, которые на своем переднем конце несут неподвижно укрепленный вспомогательный руль 14. При этой рулевой системе, уравновешиваемой в горизонтальном положении при увеличивающемся угле установки руля, за осью будет происходить повышение давления, так как центр давления переместится назад.Примем максимальный угол поворота руля в 20. Соответственно явлению Аванцини положение центра давления, примерно, определяется по формуле х - (0,2-1-0,3 з 1 п ) 1, если х - расстояние центра давления от переднего края, 1 - боковая длина и я в уг наклона по верхности. При горизонтальном положении ось руля должна была бы лежать на расстоянии (0,20,3 з 1 п 0) 1 от переднего края руля, т,-е. на расстоянии двух десятых боковой длины рулевой поверхности. При угле установки в 20" это расстояние составило бы (0,2- - 0,3 з 1 п 20) 1, т.-еприблизительно три десятых боковой длины, Ось руля должна была бы переместиться назад на одну десятую боковой длины или надо было бы искусственно повысить переднее давление. Последнее производится в вышеупомянутом устройстве таким образом, что с увеличением угла установки руля 71 и вспомогательная рулевая поверхность 14 получает больший угол установки, Так как между рулями 14 и 77 образуется свободное от рулевых поверхностей пространство, то блуждание центра давления на вспомогательной по верхности едва ли должно приниматься во внимание, так как более длинный рычаг передает непосредственно рулю только маленькую часть упомянутогЪ сдвигадавления. Вместо, например, действия рычага в 25 Б, появляется сила в 24.0., если Х) обозначает давление вспомогательной поверхности 14, тогда кзк В., вследствие большего угла установки, достигла многократного значения О,.Это компенсирующее устройство может быть использовано одно или в соединении с какой-нибудь комбйнацией автоматически регулируемого вспомогательного руля,При расположении по фиг. 1 главная поверхность до известной степени компенсируется, когда часть ее поверхности находится перед ее поворотной осью. МОжно отказаться от этой части поверх. ности, употребив для компенсации лишь малые поверхности давления, укреплечные на конце длинных рычагов.Пример такого выполнения изображен на фиг, 2, Здесь имеются опорная поверхность 15 и перекашивающие плоскости 1 б и 17, которые могут вращаться вокруг оси 18 или 79. На рычагах 20, 21 или 22, 23 укреплены вспомогательные поверхности 25, 2 о. Целесообразно так установить вспомогательную поверхность, чтобы она с увеличением угла установки главного руля сама достигала ббльшего угла установки, так как этим путем можно добиться более совершен. ного прекращения блуждания центра давления и, по крайней мере, уменьшить величину вспомогательной поверхности.Дальнейшая возможность высокой сте. пени компенсации рулевых поверхностей достигается тем, что осьруля несет подставку, направляющую или т. п по которой может автоматически двигаться компенсирующая поверхность так, что центр давления системы приблизительно лежит на оси, над или под ней,Движение главного руля может быть использовано для того, чтобы посред. ством канатной передачи, рычага, зубчатых сегментов или т. п. получить соответствующее перемещение вспомогательных поверхностей, или же подвижная вспомогательная поверхность может быть шарнирно укреплена к неподвижной точке летательного аппарата. Особенно целесообразно выполнение предлагаемого изобретения, при котором, с увеличением угла установки главного руля, вспомогательная рулевая поверхность достигает большего угла установки и состоит в том, что рычаг вспомогательного руля связан с главным рулем таким образом, что он вместе с вспомогательным рулем при перемещении главного руля достигает большого наклона (до 90) к нормальному положению,Пример выполнения представлен на фиг. 3, на которой изображены опорная поверхность 30, главный руль 37 и вспомогательный руль 32. Вспомогательный руль, в зависимости от данных обстоятельств, укреплен неподвижно на ры. чаге 33, но он может и вращаться атно. сительно рычага. Рычаг посредством канатных блоков 34, 35 и тяг 36, 37, место которых может также занять подходящая система тяг, связан с главным рулем 37,Если главный руль перемещается по обычному способу, то при соответствующем передаточном числе между канатными блоками, рычаг. 33 передвигается с вспомогательным рулем на больший угол, который может доходить до 90 относительно направления движения.Этим достигается то, что одновременно вспомогательная поверхность 32 может быть приведена в такое положение, при котором на нее действует полное давление ветра, тогда как сила, действуюгцая от давления ветра на вспомогательную поверхность 32, действует и на перпендикулярный по отношению к ней рычаг, так что момент давления ветра может быть полностью использован для главной поверхности, Следовательно, лобовое сопротивление может быть в полной мере использовано для управления рулем или, при наличии компенсирующих поверхностей, для компенсации давления главного руля.Это расположение применимо также .для устройств, при которых органы управления соединяются с вспомогательным рулем, передвигающим главный руль, Так как при этом расположении, согласно предлагаемому изобретению, между рычагам вспомогательного руля и главным рулем включается передача, то возможно расположить вспомогательный руль в любом подходящем месте аэро.плана,Устройством, соответствующим предлагаемому изобретению, при наличии перекашивающих плоскостей, снабженных вспомогательными поверхностями, при движении по кривым, достигается то, что вспомогательная поверхность, расположенная на внутренней стороне. криволинейной траектории и направленная книзу, представляет воздуху большее сопротивление, тогда как лежащая на внешней стороне кривой вспомогательная поверхность помогает движению руля. Благодаря этому достигается воз.можность брать кривые с значительно меньшим радиусом кривизны, чем обычно,Расположением несущего вспомога. тельную поверхность рычага наклоннена главной рулевой поверхности выявляется соответствующее предлагаемому изобретению целесообразное выполнение вспомогательного рулевого устройства, при котором наклон рычага вспомогательного руля и расположение системы тяг выбирается так, что принаибольшем передвижении рычага вспа.могательного руля в направлении наружу,рычаг вспомогательного руля и вспомогательный руль принимают прямой уголили близкий к прямому по отношениек направлению движения судна.Посредством этого устройства достигается возможность, с одной стороны, -использовать полное давление ветра навспомогательную поверхность, с другой, -при данной величине давления ветра достигнуть наибольшего значения момента,действующего на главную поверхность.Устройство согласно этому изобретению представляет фиг. 4, где изобра жены опорная поверхность 30, главныйруль 37 и вспомогательныи руль 32,который укреплен шарнирно к оси 4 Фйаклонного к главной рулевой поверхности рычага Л.В дальнейшем видоизменении предлагаемого изобретения вспомогательнаярулевая поверхность, укрепленная шарнирно к рычагу вспомогательного руляпосредством тяги 43, прикрепляется шарнирно же к какой-либо неподвижнойточке аэроплана. Нормальное положениеобозначено через 1, тогда как П - указывает положение вспомогательной поверхности при движении наружу, 111 - положение при движении внутрь.В положении 11 вспомогательной поверхности, которое соответствует максимальному углу поворота, вспомогательнаяповерхность так же, как и несущий еерычаг, расположены под прямым угломили близким к прямому по отношениюк направлению движения. Угол выбрантак, что происходящее от движениясудна полное давление ветра действуетна вспомогательную поверхность при.близительно в направлении стрелки и чтэмомент давления ветра, действующий от,вспомогательной поверхности на главнуврулевую поверхность, используется полностью,При выбранном положении рычагов и вспомогательных поверхностей это достигается тем, что наибольшее давление ветра направлено перпендикулярно к рычагу. Угол максимального поворота вспомогательных рулей и рычагов вспомогательных рулей относительно направления движения различен, в зависимости от формы и величины поверхностей вспомогательных рулей. Наиболее благоприятные условия, определяемые на основании известных сопротивлений, получаются при величине угла в 35 - 55". Максимальный угол поворота вспомогательного руля внутрь изображает положение 1 П (фиг, 4). При этом угол установки вспомогательной поверхности относительно направления движения судна меньше, чем угол установки, достигаемый вспомогательной поверхностью при наибольшем угле поворота по направлению наружу, хотя главная рулевая поверхность поворачивается на одинаковый угол при наибольшем перемещении вспомогательного руля в обе стороны,Разница в углах поворота вспомогательного руля при повороте главного руля в разные стороны может быть до. стигнута соответственным выбором неподвижной точки 44 аэроплана, к которой вспомогательная поверхность укреплена шарнирно посредством тяги 43.Предмет патента,1. Вспомогательное рулевое устройство для воздушных и водных судов, отличающееся тем, что компенсирующей поверхностью руля 11 (фиг, 1) или 1 б - 17 (фиг. 2), ось которого может проходить внутри поверхности (фиг. 1) или у одного из ее краев (фиг, 2), является вспо. могательная поверхность 14 или 25, 2 б, поикрепленная к главной поверхности, на некотором расстоянии от нее при . помощи плеч 72, 13 (фиг. 1) или 20, 23 (фиг. 2)каковая поверхность 74, с целью получения должного от нее эффекта, может устанавливаться под соответствующим углом к главной поверхности 11 или 1 б - 17,2, Видоизменение охарактеризованногов п, 1 устройства, отличающееся тем,что, с целью использования движенияглавного руля 37 (фиг, 3) для пеоемещения вспомогательной поверхности 32,последняя укрепляется поворотно, например, посредством скрепленного с неюжестко рычага 33, к какой. либо неподвижной части судна и соединяетсяс главным рулем посредством или канатной передачи 34 37, илн зубчатойили т. п., каковой передачей предусматрйвается возможность, путем поворотаглавной поверхности на некоторый уголотносительно данного положения ее,устанавливать вспомогательную поверхность на больший угол,3. Форма выполнения устройства по п,2,отличающаяся тем, что рычаг 33(фиг. 3),несущий вспомогательную поверхность,таким образом связан с главной рулевойповерхностью Зб, что при изменении положения поверхности руля, он вместесо вспомогательной поверхностью достигает соответствующего угла в пределах от 0 до 90 по отношению к своемунормальному положению, при чем этотугол увеличивается быстрее угла уклонаглавной поверхности,4, Видоизменение охарактеризованногов и. 2 устройства, отличающееся тем,что вспомогательная поверхность 32(фиг. 4), соединенная шарнирно со своимрычагом 41, связанйым жестко с главным рулем 37, прикреплена шарнирно жек какой-либо неподвижной части суднапосредством жесткой тяги 43.5. Форма выполнения, охарактеризованного в п. 4 устройства, отличающаяся тем, что угол наклона рычага 41к плоскости руля 31 (фиг. 4) и расположения системы тяг 43 выбран такимобразом, что при наибольшем продвижении вспомогательного рулевого рычага 41 наружу (положение И), этотрычаг 47 и вспомогательная рулевая поверхность 32 составляют одинаковыйили почти одинаковый угол к направлению движения.