Trimvlak

Alle vliegtuigen met vaste vleugels moeten een systeem hebben dat de piloot in staat stelt de luchtsnelheid te bepalen en deze met een minimum aan besturingskracht en mentale concentratie te handhaven. Elevator trim bevrijdt de piloot van het uitoefenen van constante kracht op de neusstandregelaars. In plaats daarvan stelt de piloot een longitudinale trimregelaar (vaak in de vorm van een wiel) in om de stuurkrachten voor een bepaalde luchtsnelheid en gewichtsverdeling op te heffen. Wanneer deze trimknop (wiel of hendel) naar voren wordt gedraaid of bewogen, helt de neus over naar beneden; omgekeerd, als de trimknop naar achteren wordt bewogen, wordt de staart “zwaar” en helt de neus over naar boven. Veel nieuwere vliegtuigen, vooral straalvliegtuigen, hebben elektrische trimregelaars.

Veel vliegtuigen hebben ook roer- en/of rolroer trimsystemen. Bij sommige daarvan is het roertrimvlak stijf, maar op de grond verstelbaar door buiging: het is iets naar links gekanteld (van achteren gezien) om te voorkomen dat de piloot voortdurend het roerpedaal moet indrukken om de neiging naar links te draaien van veel propellervliegtuigen te ondervangen. Sommige vliegtuigen hebben scharnierende roertrimvlakken die de piloot tijdens de vlucht kan bijstellen.

De meeste vliegtuigen met vaste vleugels hebben een trimvlak op het hoogteroer. Soms worden echter alternatieve middelen gebruikt om de snelheid en de stand van het vliegtuig te regelen, waaronder:

  • een in het besturingssysteem opgenomen veer die door de piloot kan worden versteld
  • in het geval van het hoogteroer, een volledig bewegend horizontaal stabilo, stabilator genaamd, waarvan de stand tijdens de vlucht kan worden aangepast door een servovlak of een anti-servovlak.
  • Bij sommige vliegtuigen (b.v. Concorde, McDonnell Douglas MD-11) kan de brandstof tijdens de kruisvlucht naar tanks in de staart worden overgebracht om het zwaartepunt te verplaatsen en zo de trimweerstand te verminderen. Door het zwaartepunt tijdens de kruisvlucht dicht bij de achterste grens te houden, wordt de kruisvlucht efficiënter.

Wanneer een servovlak wordt gebruikt, wordt het in de slipstream bewogen tegengesteld aan de gewenste uitslag van het stuurvlak. Om bijvoorbeeld een hoogteroer te trimmen om de neus naar beneden te houden, zal het trimvlak van het hoogteroer in feite omhoog gaan in de slipstream. De verhoogde druk bovenop het trimvlak, veroorzaakt door het omhoog komen van het trimvlak, zal dan de hele hoogteroerplaat lichtjes naar beneden doen afbuigen, waardoor de staart omhoog komt en de neus van het vliegtuig naar beneden gaat. In het geval van een vliegtuig waarbij het gebruik van high-lift voorzieningen (flaps) de longitudinale trim aanzienlijk zou veranderen, wordt een aanvullend trimvlak aangebracht dat gelijktijdig met de flaps wordt uitgeklapt, zodat de neusstand niet merkbaar wordt veranderd.

Het gebruik van trimvlakken vermindert de werkbelasting van piloten aanzienlijk tijdens continue manoeuvres (bijv.

Het gebruik van trimvlakken vermindert de werkdruk van piloten aanzienlijk tijdens continue manoeuvres (bijvoorbeeld een aanhoudende klim naar hoogte na de start of een daling voor de landing), waardoor ze hun aandacht kunnen richten op andere taken, zoals het vermijden van verkeer of communicatie met de luchtverkeersleiding.

De hoogteroer- en hoogteroerafstelling hebben beide invloed op het kleine trimgedeelte van het hoogteroer bij straalvliegtuigen. De eerstgenoemde wordt verondersteld voor langere tijd in een bepaalde stand te worden gezet, terwijl de pitch trim (die wordt bediend met de duim van de landende piloot op de stuurknuppel of de joystick, en daardoor gemakkelijk te manoeuvreren is) de hele tijd wordt gebruikt nadat de vliegende piloot de automatische piloot heeft uitgeschakeld, vooral na elke keer dat de flaps worden neergelaten of bij elke verandering in de luchtsnelheid, bij de daling, de nadering en de eindnadering. Elevator trim wordt het meest gebruikt voor het regelen van de stand bij kruissnelheid door de automatische piloot.

Naast het verminderen van de werkbelasting van de piloot, verhoogt een goede trim ook de brandstofefficiëntie door het verminderen van de luchtweerstand. Zo hebben propellervliegtuigen de neiging om te gieren als ze op hoog vermogen vliegen, bijvoorbeeld bij het klimmen; dit verhoogt de parasitaire weerstand omdat het vliegtuig niet recht in de schijnbare wind vliegt. In dergelijke omstandigheden kan het gebruik van een verstelbaar roertrimvlak het gieren verminderen.

Op militaire vliegtuigen in oorlogstijd dienden trimvlakken vaak als onbedoelde back-upbesturingssystemen voor vliegtuigen met beschadigde besturingsorganen. Omdat trimvlakken meestal worden bestuurd door een eigen systeem van bedieningskabels, -stangen en/of hydraulische leidingen, konden vliegtuigen die de primaire besturing hadden verloren vaak naar huis worden gevlogen “op de trimvlakken”, of door de trimaanpassing te gebruiken als vervanging voor de niet-werkende primaire besturing. Een dergelijke besturing is doeltreffend, zij het langzamer en beperkter dan primaire besturing, maar zij maakt het wel mogelijk het vliegtuig te besturen en te leiden. In andere gevallen, zoals bij motorstoring of schade die asymmetrische weerstand veroorzaakt, waren trimvlakken van onschatbare waarde om de piloot in staat te stellen het vliegtuig recht te laten vliegen zonder voortdurend kracht te hoeven uitoefenen op de stuurknuppel of het richtingsroer om het vliegtuig recht te laten vliegen. Trimvlakken waren ook belangrijk voor vliegtuigen zoals bommenwerpers, die vaak snelle veranderingen in het zwaartepunt ondergingen wanneer de bommenlast werd afgeworpen, waardoor een hand aan het trimstuurwiel nodig was om de neiging van het vliegtuig om omhoog of omlaag te hellen tegen te gaan. Het maken van hoge snelheidsduiken of het uitzetten van flaps maakte over het algemeen ook een aanpassing van de pitch trim nodig, omdat vliegtuigen uit die tijd verschillende pitch tendensen hadden bij verschillende luchtsnelheden, en flaps het zwaartepunt konden veranderen. Zelfs brandstofverbruik kon tijdens een lange vlucht periodieke trimaanpassingen vereisen, omdat het moeilijk was ervoor te zorgen dat alle brandstoftanks zich even dicht bij het zwaartepunt bevonden. Een extreem voorbeeld was de latere P-51 Mustang, die een grote brandstoftank achter de cockpit kreeg om lange-afstandsmissies mogelijk te maken; naarmate brandstof uit deze tank werd verbruikt, was het nodig de hoogteroer-trim regelmatig bij te stellen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *