Płk w st. sp. pil. dr inż. Antoni Milkiewicz
TRYMER
Działanie i skutki użycia
Å‚owo trymer pochodzi od angielskiego
dłużnego. Właściwe użytkowanie trymera
Strim, co według  Słownika wyrazów ob- ułatwia lot, a nawet pozwala wyjść z opre-
cych i zwrotów obcojęzycznych (Wiedza sji, natomiast jego niewłaściwe użytkowa-
Powszechna 1968) znaczy: przegłębienie,
nie może doprowadzić do katastrofy.
przechył osi podłużnej statku w stosunku do Rozróżnia się dwa rodzaje trymerów: do
poziomu morza, słowo trymer oznacza pra- klasycznego układu sterowania, w którym za-
cownika portowego zajmującego się trymo- chodzi sprzężenie zwrotne między obciąże-
waniem, odpowiednim rozmieszczeniem ła- niem aerodynamicznym występującym na
dunków masowych na statku dla zapewnie- usterzeniu wysokości i drążkiem sterowym,
nia jego równowagi na morzu. Tak więc sens
oraz do układu, w którym  z powodu zasto-
słowa trim (trym) odnosi się do masowego sowania wzmacniacza hydraulicznego o nie-
wyważenia statku  do położenia jego środ- odwracalnym schemacie działania  takiego
ka masy (ciężkości).
sprzężenia nie ma. Pierwszy układ stosowany
W lotnictwie słowo trymer, w odróżnieniu jest w samolotach poddz
więkowych, drugi
od terminu wyważenie masowe, związane jest
w samolotach naddz
więkowych. W obu przy-
z aerodynamicznym zrównoważeniem statku
padkach zadaniem trymera (mechanizmu efek-
powietrznego (samolotu). Niestety, w prakty- tu trymerowego  w przypadku samolotów
ce lotniczej oba pojęcia  wyważenie i zrów- naddz
więkowych) jest likwidowanie siły na
noważenie  są mylone, co niejednokrotnie
drążku sterowym w locie ustalonym.
prowadzi do merytorycznych nieporozumień.
Jeżeli określonemu wyważeniu, czyli po-
Trymer w układzie
łożeniu środka ciężkości (śc) samolotu na
sterowania podłużnego
średniej cięciwie aerodynamicznej (ŚCA), samolotu poddz
więkowego
przy neutralnym położeniu steru wysokości
i przy Ma < Ma , odpowiada tylko jedna
kr. Każdy samolot poddz
więkowy przy neutral-
prędkość zrównoważenia samolotu, to odpo- nym położeniu steru wysokości i przy danym
wiednio wychylając ster wysokości, może- położeniu środka ciężkości ma określoną
my samolot zrównoważyć przy każdej użyt- prędkość zrównoważenia, przy której siła na
kowej prędkości. Oczywiście, wychylenie drążku sterowym jest równa zeru (rys. 1a).
steru poza neutralne położenie wymaga przy- Jeśliby, utrzymując lot poziomy samolotu
łożenia do drążka odpowiedniej siły. Aby
mającego stateczność statyczną przy zmianie
uniknąć przykładania tej siły, odpowiednio prędkości ("P /"V > 0), przez zwiększenie
z
wychyla siÄ™ trymer.
ciągu zespołu napędowego zwiększyć jego
Trymery stosowane są we wszystkich ukła- prędkość od prędkości zrównoważenia przy
dach sterowania samolotu. W samolotach, neutralnym położeniu steru wysokości V do
w których zespół napędowy znajduje się w ich
V , wówczas zaistniałaby konieczność odpo-
1
osi podłużnej lub blisko niej, w układzie ste- wiedniego wychylenia steru wysokości przez
rowania kierunkowego najczęściej montuje się przyłożenie do drążka siły  od siebie , rów-
odginane na ziemi listwy kompensacyjne.
nej P (rys. 1b). Aby jednak doprowadzić do
H1
W czasie lotu samolotu najczęściej użytko- zlikwidowania siły na drążku P przy nowej
H1
wany jest trymer w układzie sterowania po- prędkości V , jednocześnie pozostawiając 
1
46 KWIECIEŃ 2002
Rys. 2. Wykres P dla różnych wychyleń trymera
H (V)
sza jest ta prędkość od prędkości zrównowa-
żenia samolotu przy neutralnym położeniu ste-
ru wysokości, tym większe jest wychylenie
steru przy takiej samej zmianie prędkości i tym
większe powinno być wychylenie trymera, aby
zlikwidować P .
H
Uwzględniając to, rozpatrzmy1 działanie
trymera steru wysokości na przykładzie sa-
molotu L-29 o masie 3000 kg, którego pręd-
kość minimalna wynosi 170 km/h, a prędkość
zrównoważenia przy neutralnym położeniu
steru wysokości  400 km/h. Zjawiska będą
rozpatrywane w odniesieniu do sytuacji, gdy
drążek sterowy jest utrzymywany przez pi-
lota.
Z wykresów przedstawionych na rys. 3
wynika, że:
Zrównoważenie samolotu w locie pozio-
Rys. 1. Zależność siły na drążku sterowym od pręd- mym, przy prędkościach mniejszych niż
kości samolotu (a), schemat układu sterowania
podłużnego (b), działanie trymera (c)
potrzebne do zrównoważenia samolotu  wy-
chylenie steru wysokości, tak trzeba wychy-
lić trymer tego steru, aby zrównoważyć mo-
ment zawiasowy steru wysokości momentem
od trymera (rys. 1c). Zaistnieje wówczas stan
opisany krzywÄ… przerywanÄ… na rys. 1a.
Na rys. 2 przedstawiono zależność siły na
drążku sterowym od prędkości samolotu dla
różnych wychyleń trymera.
Należy zauważyć, że charakter krzywych
P zależy od prędkości samolotu. Im mniej-
H (V)
1
W. N. Miednikow: Dynamika poleta i pilotirowani-
je samolotow. Monino 1976. Rys. 3. Wykresy zrównoważenia samolotu L-29
PrzeglÄ…d WLiOP 47
prędkość 400 km/h, wymaga wychylenia
steru wysokości przez wychylenie drążka
 do siebie z siłą P . Aby zlikwidować siłę
H
na drążku, trzeba wychylić trymer krawę-
dzią spływu do dołu  na wznoszenie (+).
Aby zrównoważyć samolot przy prędkości
minimalnej, wychylenie trymera powinno
wynosić +20. W takim położeniu trymera
znacznie zwiększa się gradient stosunku
Rys. 4. Klasyczny trymer steru wysokości
przyrostu siły na drążku do przyrostu pręd-
kości ("P /"V), w związku z czym pilot ujemną. Zbliżanie się do stanu stateczności
H
bardzo wyraz
nie odczuwa zmianę prędko- obojętnej przy zmianie prędkości, a szcze-
ści na podstawie zmiany wielkości siły przy- gólnie osiągnięcie stanu niestateczności
łożonej do drążka; towarzyszy temu zwięk- może całkowicie zdezorientować pilota 
szenie stateczności podłużnej samolotu przy może nastąpić przekroczenie dopuszczal-
zmianie prędkości. nego przeciążenia normalnego samolotu.
Zrównoważenie samolotu przy prędkości W samolotach poddz
więkowych stosowa-
większej niż 400 km/h następuje przy od- ne są różne rozwiązania konstrukcyjne tryme-
wrotnym wychyleniu trymera  krawędzią rów układu sterowania podłużnego i różne
spływu ku górze, na nurkowanie ( ); male- sposoby sterowania tymi trymerami.
je gradient "P /"V, zmniejsza się statecz- Sterowanie trymerem klasycznym może się
H
ność statyczna podłużna samolotu przy odbywać bezpośrednio  ręcznie lub zdalnie,
zmianie prędkości, słabnie możliwość wy- za pomocą mechanizmu elektromechaniczne-
czucia przez pilota zmiany prędkości. go. Sterowanie ręczne jest korzystniejsze od
Zrównoważenie samolotu przy prędkości sterowania zdalnego w sytuacjach awaryjnych,
większej niż 400 km/h następuje przy od- gdyż umożliwia wychylanie trymera z różny-
wrotnym wychyleniu trymera  krawędzią mi prędkościami kątowymi. Ma to istotne zna-
spływu ku górze, na nurkowanie ( ); male- czenie podczas awaryjnego lądowania przy
je gradient "P /"V, zmniejsza się statecz- rozłączonym układzie podłużnego sterowania.
H
ność statyczna podłużna samolotu przy Sterowanie zdalne umożliwia wychylanie try-
zmianie prędkości, słabnie możliwość wy- mera z jednostajną prędkością kątową.
czucia przez pilota zmiany prędkości. Trymerowanie samolotu przez zmianę kąta
Jeśli przy dużych prędkościach trymer zo- ustawienia statecznika poziomego jest bar-
stanie nadmiernie wychylony na nurkowa- dziej czułe od klasycznego i na ogół odbywa
nie, samolot może się stać obojętny w za- się zdalnie, za pomocą mechanizmu elektro-
kresie sterowania podłużnego; znaczy to, magnetycznego (samoloty TS-11 i I-22).
że przyrostowi prędkości nie towarzyszy
przyrost siły na drążku  "P /"V = 0. W ta-
H
kim przypadku mamy do czynienia z obo-
jętną statecznością statyczną samolotu przy
zmianie prędkości (na rys. 3  prosta ozna-
czona ´ =  5o).
tr .
Przy dalszym wychylaniu trymera na nurko-
wanie samolot staje siÄ™ niestateczny przy
zmianie prędkości, a gradient "P /"V staje
H
się ujemny. Znaczy to, że podczas zwiększa-
nia prędkości samolotu o "V zmniejsza się
Rys. 5. Trymerowanie poprzez zmianÄ™ kÄ…ta usta-
przyrost siły na drążku  "P ma wartość
H wienia statecznika poziomego
48 KWIECIEŃ 2002
Trymer dynamicznego i mechanizmu efektu tryme-
w układzie sterowania podłużnego rowego.
samolotu naddz
więkowego
Zasady użycia trymera
Ze względu na wyraz
ne zmniejszenie sku- (mechanizmu efektu trymerowego)
teczności steru wysokości przy prędkościach podczas lotu
naddz
więkowych, samoloty naddz
więkowe
zostały wyposażone w obrotowe stateczniki Zadaniem trymera (mechanizmu efektu try-
poziome. Znaczne obciążenie tych stateczni- merowego) jest zlikwidowanie siły na drążku
ków spowodowało konieczność zastosowania sterowym podczas ustalonego lotu w zakresie
w układzie sterowania wzmacniaczy hydrau- użytkowych prędkości samolotu.
licznych o nieodwracalnym schemacie dzia- Nie zaleca się  a w niektórych instrukcjach
łania, a to z kolei przerwało sprzężenie zwrot- pilotowania samolotu nawet zabrania się  uży-
ne między obciążeniem aerodynamicznym wania trymera w układzie podłużnego sterowa-
statecznika poziomego i drążkiem sterowym. nia podczas lotów nieustalonych, a zwłaszcza
Dążąc do poprawności pilotowania, trzeba w czasie wykonywania akrobacji. Jest to tym
było zasymulować gradient stosunku przy- spowodowane, że likwidowanie siły na drążku
rostu siły na drążku do przyrostu prędkości sterowym w locie nieustalonym pozbawia pi-
(P /"V). Symulacji dokonano za pomocą lota możliwości  czucia samolotu, a więc
H
układu sprężyn o regulowanym napięciu, me- możliwości oceniania tempa zmiany prędkości
chanizmami elektromechanicznymi. W tym i prognozowania narastania przeciążenia normal-
układzie rolę trymera spełnia mechanizm sprę- nego wysterowywanego wychyleniem drążka.
żynowy zwany mechanizmem efektu tryme- Zmiany zależności siły na drążku sterowym
rowego (rys. 6). od przeciążenia normalnego i prędkości sa-
Działanie efektu trymerowego następu- molotu przedstawia rys. 7.
je przez takie napięcie sprężyn mechani- Na wykresach widać, jak zmienia się siła
zmu obciążenia i efektu trymerowego, któ- na drążku sterowym w zależności od przecią-
re przy określonym wychyleniu drążka ste- żenia normalnego. Im większe jest przeciąże-
rowego likwiduje na nim siłę. Zachodzi nie, tym większa jest siła na drążku, rośnie
więc podobieństwo funkcji trymera aero- też gradient "P /"V.
H
Rys. 6. Schemat układu ste-
rowania podłużnego samolotu
naddz
więkowego
PrzeglÄ…d WLiOP 49
Katastrofa samolotu PLL LOT IÅ‚-62M
w Lasku Kabackim (9 maja 1987 r.)
Podczas lotu wznoszącego nastąpiło roze-
rwanie dysków turbiny niskiego ciśnienia sil-
nika D-30KU, których szczątki m.in. przecięły
układ sterowania podłużnego samolotu. Kapi-
tan Zygmunt Pawlaczyk, wykorzystujÄ…c trymer
steru wysokości, zniżył lot z wysokości 8100 m
do 4000 m (dekompresja kabin) i wykonał zaj-
ście do lądowania. Silny pożar, który wybuchł
w końcowej fazie lotu, spowodował zniszcze-
nie okucia i rolki układu sterowania trymerem;
przypuszczalnie nastąpiło też odkształcenie
w dół tylnej części kadłuba, co pozbawiło pi-
lota możliwości dalszego sterowania. Samolot
Rys. 7. Zależność P (n , V)
H z
zderzył się z ziemią. Wyposażony był w linko-
wy układ sterowania trymerem.
Przeprowadzono lot doświadczalny, w któ-
Skutki właściwego i niewłaściwego
rym wykazano dużą skuteczność trymera steru
użytkowania trymera
wysokości do prędkości przeciągnięcia (rys. 8).
Oceniono, iż prawdopodobieństwo bez-
Obserwując zdarzenia lotnicze zauważa się,
że przyczyny wypadków lotniczych nierzad- piecznego wylądowania samolotu Ił-62M, ste-
rowanego przez doświadczonego pilota za po-
ko się powtarzają. Warto więc przypomnieć
te wypadki spowodowane przyczynami tech- mocą trymera steru wysokości, wynosi około
nicznymi, w których piloci, właściwie wyko- 50%. Problem tkwi w tym, że proces lądowa-
nia, a zwłaszcza wyrównania, wiąże się z cią-
rzystując trymer steru wysokości, zdołali
głym i szybkim poprawianiem nieprecyzyjnych
utrzymać samolot w locie tak długo, jak to
było możliwe, oraz te, gdzie piloci, niewła- ruchów sterownicą, mających na celu sprowa-
ściwie użytkując trymer, spowodowali kata- dzenie samolotu na wysokość nie większą niż
strofÄ™.
Awaria samolotu TS-8 z 56. pszk
(17 czerwca 1959 r.)
Przyczyną wypadku było rozłączenie się
układu sterowania podłużnego samolotu na
skutek zmęczeniowego pęknięcia jednego
z popychaczy. Podchorąży z OSL-4, Kazi-
mierz Chmielewski, gdy zorientował się, że
ster wysokości nie działa, wykorzystując try-
mer tego steru sprowadził samolot do lądo-
wania. I choć wskutek braku możliwości pre-
cyzyjnego sterowania doszło do tzw. twarde-
go przyziemienia i samolot uległ zniszczeniu,
to pilot nie odniósł poważniejszych obrażeń.
Rys. 8. Zapis parametrów lotu samolotu Ił-62M pod-
Samolot wyposażony był w układ bezpośred-
czas sterowania podłużnego tylko trymerem steru
niego sterowania trymerem za pomocÄ… linek.
wysokości
50 KWIECIEŃ 2002
0,5 m nad powierzchnię drogi startowej. W nor- dzie lotu, po gwałtownym wysterowaniu
malnych warunkach pilot wykonuje te czynno- przeciążenia normalnego 7. Prędkość w krótkim
ści, wysterowując siły aerodynamiczne bezpo- czasie (około 10 s) zmniejszyła się od 840 km/h
średnio przez wychylanie steru wysokości; na- do 600 km/h, przy czym pilot w dalszym cią-
tomiast używając tylko trymera steru, wychyla gu utrzymywał duże wychylenie statecznika
ster pośrednio  najpierw trymer, potem ster. poziomego, wychylając drążek  do siebie .
W takich warunkach pojawia się stała czasowa Podczas ciągłego zmniejszania się prędkości
opóz
nienia  czas potrzebny na uruchomienie pilot, zamiast wychylać drążek sterowy  od
trymera i reakcję steru. Pojawia się też nieko- siebie , by zmniejszyć kąt natarcia samolotu,
rzystna różnica między sterowaniem poprzez nadal wychylał go  do siebie .
sterownicÄ™ (wyraz
nie odczuwalne ruchy ste- Tak nieracjonalne działanie doświadczonej
rownicy) a sterowaniem przez pokręcanie koła załogi można było wytłumaczyć położeniem
sterowania trymerem. mechanizmu efektu trymerowego. Był on pra-
wie całkowicie ustawiony na wznoszenie sa-
Katastrofa samolotu MiG-21US molotu. Zatem do zaistnienia katastrofy przy-
z 62. plm OPK (7 czerwca 1977 r.) czyniło się niewłaściwe użytkowanie tego
mechanizmu  znaczne zmniejszanie siły na
Podczas wykonywania  zaciągniętego za- drążku przy gwałtownym manewrowaniu.
krętu podczas wznoszenia nad lotniskiem,
przez bardzo doświadczonych pilotów (do- Katastrofa samolotu I-22 Iryda
wódcę pułku i jego zastępcę), doszło do prze- z 58. lpsz (24 stycznia 1996 r.)
ciągnięcia samolotu i  w konsekwencji  do
zderzenia z ziemią (rys. 9). Wykonując ostatni element akrobacji, któ-
Na wykresach widać, że początek prze- rym miał być lot odwrócony, jak wskazuje
ciągnięcia samolotu nastąpił w 475 sekun- zapis SARPP-12, załoga wykonała dwie se-
Rys. 9. Parametry lotu samolotu MiG-21US (7.06.1977 r.)
PrzeglÄ…d WLiOP 51
52 KWIECIEŃ 2002
kwencje po dwie beczki, do których wprowa- przy sile działającej w kierunku  od siebie
dzenie odbyło się z lotu odwróconego. Po doprowadziło do przekroczenia dopuszczal-
każdej sekwencji wyprowadzano samolot do nego przeciążenia.
lotu normalnego.
Po rozpoczęciu wykonywania trzeciej se- Wnioski
kwencji beczek, w trakcie szybkiego przybli-
żania się prędkości do dopuszczalnej prędko-
Trymer (mechanizm efektu trymerowego)
ści przyrządowej, przy maksymalnej prędko- w układzie podłużnego sterowania służy do
ści obrotowej silnika i kącie zniżania około zrównoważenia samolotu w locie ustalo-
35o, ustawieniu statecznika-trymera maksy- nym, przy każdej użytkowej prędkości.
malnie na nurkowanie, doszło do przekrocze-
Nie należy używać trymera (efektu tryme-
nia ujemnego dopuszczalnego przeciążenia, rowego) w lotach nieustalonych, a więc
w wyniku czego została zniszczona konstruk- podczas wykonywania akrobacji albo po-
cja samolotu. jedynczych gwałtownych manewrów.
Zapis parametrów lotu samolotu wskazu-
Zgodnie z instrukcjami pilotowania, przed
je na żywiołowe i nieracjonalne działanie za- przystąpieniem do wykonywania figur akro-
łogi, wskazuje też na niewłaściwe użytkowa- bacji należy samolot zrównoważyć przy
nie trymera, którym wręcz wysterowywano prędkości stosownej dla danego typu samo-
potrzebne przeciążenia (rys. 10  zakręt, wy- lotu.
prowadzenie i przejście na wznoszenie, Jak wynika z praktyki lotniczej  trymer
przejście do lotu odwróconego). Ponieważ (zwłaszcza z bezpośrednim sterowaniem)
w ITWL nie znaleziono w układzie przesta- może być użyty w sytuacji awaryjnej, np.
wiania statecznika poziomego żadnych wad, przy lądowaniu samolotu. Zmiany kąta wy-
wszystko wskazuje na to, że przestawienia chylenia trymera powinny być ciągłe.
statecznika maksymalnie na nurkowanie
(w locie odwróconym na wznoszenie) doko- Bibliografia
nała załoga. Przy takim ustawieniu statecz-
1. Słownik wyrazów obcych i zwrotów obcojęzycznych.
nika-trymera samolot miał przy zmianie pręd-
Wiedza Powszechna 1968.
kości stateczność statyczną okołoobojętną 2. Miednikow W. N.: Dynamika poleta i piłotirowanije
samolotow. Monino 1964.
lub nawet mógł być niestateczny.
3. Skljanski F. I.: Uprawlenije swierchzwukowo samo-
Jak wcześniej wskazano, w takiej sytuacji
lota. Maszinostrojenije 1964.
załoga pozbawiona była prawidłowego  czu-
4. Milkiewicz A.: Podstawy praktycznej aerodynamiki
cia samolotu i wychylenie drążka  od siebie
i mechaniki lotu samolotu odrzutowego dla pilota.
przy okołozerowej sile na drążku lub nawet Wyd. II, Lot. 1604/74.
Trimmer /mechanism of trimmer effect/ of longitudinal control system is used to ba-
lance the aircraft in steady flight of any used speed. The author talks over a trimmer of
longitudinal control system of both subsonic and supersonic aircraft, principles of the
trimmer usage and also gives examples of effects of its proper and improper usage.
PrzeglÄ…d WLiOP 53