Gdje je kobilica zrakoplova? Kobilica zrakoplova: izgradnja

Čak i osoba koja nikada prije nije vidjela more, sigurno zna razbijanje riječi: "Sedam stopa ispod kobilice". I nema pitanja. Kobilica broda je najvažniji konstruktivni dio na kojemu su povezane mnoge pojedinosti njegovog trupa. Ali, zna li tko kamo se nalazi kobilica zrakoplova i za koju svrhu?

Što je to?

Ovaj "organ" stabilnosti, koji vam omogućuje da spasite zrakoplov danom tečaju. Za razliku od brodova, kobilica zrakoplova sastavni je dio vertikalnog repa. Na dnu trupa, nema kobilice za leteće strojeve! Ali postoji jedna suptilnost. Činjenica da je ovaj dio čvrsto povezan s elementima trupa Nosivi, nego zato što nešto zajedničko je još uvijek u roku mora i zraka. Pa gdje je kobilica zrakoplova? Jednostavno rečeno, ovo je vertikalni dio repa.

Postavljen je nepomičan, fiksiran u tri točke, simetrična aksijalna linija zrakoplova. Izgleda kao idealan trapezoid. Tipično, kobilica zrakoplova sastoji se od šiljaka, rebra i kože. Ova shema je klasična, malo promijenjena od pojave prvog zrakoplova. Prednji spar je nagnut (u pravilu).

Dijagrami rasporeda

Kobilica je najčešće pojedinačna, ali u nekim slučajevima je dvostruko, čak i trostruka (na bombardera na pogonskom brodu). U potonjem slučaju to je potrebno za osiguranje visoke stabilnosti teškog stroja. Usput, svi zrakoplovi na mjestu kobilice podijeljeni su u tri vrste:

• Izrađen prema normalnoj shemi. To je, na primjer, kobilica A321.
• "Ducks", to jest, zrakoplovi, u kojima se vodoravni rep kobilice nalazi ispred krila.
• „Bezrep”. Iz kobilice ostaje samo okomiti rep, nedostaju vodoravni alati.

Naravno, posljednje dvije vrste su tipične za „zajednice” vojnih zrakoplova, kao što je postavljanje kobilice potrebno dati zrakoplov ekstra visoku upravljivost.

U nekim se slučajevima koriste još složenije konstrukcije. Na primjer, podkilievye grebeni (oni su također ventralne kobilice). Koriste se na nekim nadzvučnim zrakoplovima, gdje je od vitalnog značaja održavanje idealne stabilnosti tijekom leta. Dakle, ispod kobilice zrakoplova (tamo smo već saznali) postoji dodatni i masivan priliv. Češće je situacija kada se horizontalni obod repa obično mora nositi na sam vrh kobilice. To se događa ako su motori instalirani na krmi zrakoplova. Takva se shema, na primjer, mogu vidjeti na domaćim teretnim i putničkim zrakoplovima Il.

Zašto je to?

Kao što znate, vjetar bez vjetra je nevjerojatno rijetkost, što se događa ne češće nego nekoliko puta godišnje. U većini slučajeva, postoji vjetar, a njegova snaga i smjer mogu biti radikalno različiti. Kada zrakoplov leti, vjetrovi snažno utječu na smjer i smjer. Zrakoplov mora biti osmišljen tako da se samostalno vrati na stabilan položaj. Samo u ovom slučaju je moguć siguran let.

Glavna svrha

Glavno pravilo izgradnje kobilice je da se postavlja tako da ne pada pod bilo kakve uvjete u svjetlu krila. Inače, moguća je oštra kršenja stabilnosti tečaja te u najtežim situacijama - tjelesnu deformaciju i uništavanje cijele repne jedinice. Dakle, glavna svrha kobilice je održavanje stabilnosti staze.

Dizajn mnogih zrakoplova je takav da je ovaj dio mobilan. Podešavanjem veličine kretanja kobilice, posada kontrolira smjer kretanja. Iznimka je vojni zrakoplov, u kojem su motori s kontroliranim potiskivačem odgovorni za promjenu smjera leta. U njihovom slučaju, stvaranje mobilnog kobiličnog zrakoplova (fotografija je u članku) glupo je, jer preopterećenje tijekom manevriranja je takvo da jednostavno sruši.

Koje vrste stabilnosti osigurava kobilica?

Postoje tri vrste stabilnosti, za čije je očuvanje kobilica uključena u projektiranje zrakoplova:

• Staza.
• Uzdužna.
• Poprečni.

Sve ćemo ove varijante baviti detaljnije. Dakle, stabilnost na cesti. Treba imati na umu da će u slučaju gubitka longitudinalne stabilnosti trupa u letu, zrakoplov će i dalje letjeti neko vrijeme zbog inercijalne sile. Nakon toga, struja zraka počinje trčati u stražnji dio zrakoplova, koja se nalazi iza gravitacije. Kobilica u ovom slučaju sprječava pojavu rotirajuće sile koja tjera zrakoplov da rotira oko svoje osi.

Uzdužna stabilnost. Pretpostavimo da zrakoplov leti u normalnom načinu rada, težište se podudara s središtem nanošenja pritiska na njegov trup. U ovom trenutku, njegova trupa također djeluje na višesmjerne sile koje nastoje rasporediti trup zrakoplova. Sila podizanja i gravitacija djeluju istodobno. Kobilica zrakoplova (fotografija tog detalja koju ćete vidjeti u članku) pruža ravnotežu koja je u ovom slučaju vrlo nestabilna. Nemoguć je normalni let bez repnih peraja, kobilice i stabilizatora.

Ostale vrste stabilnosti

Poprečna stabilnost. Općenito, taj je čimbenik logično proširenje prethodnog entiteta. Kada krilni i poprečni stabilizatori kobilice djeluju u suprotnim smjerovima, "pokušavaju" prevrtati zrakoplov. Na ovo se protivi krilca: ako ih pogledate iz daljine, nalikuju se slovu "U" s jako raskošenim gornjim "rogovima". Ovaj oblik osigurava nezavisnu ispravku položaja zrakoplova u svemiru. Kiel istodobno pomaže u održavanju lateralne stabilnosti.

Imajte na umu da u zrakoplovima sa zamahom krila, potreba za kobilicom nije tako velika kao velika brzina pri velikim brzinama. Ako pada, tada se nakupljanje protukliznih sila događa u geometrijskoj progresiji. Stoga je za ove strojeve vrlo izdržljiva i lagana kobilica, što može odoljeti takvom velikom opterećenju. I kako se može primiti? Pričajmo o ovome.

Značajke stvaranja modernih zrakoplova

Trenutno, stručnjaci Federalna agencija za zračni prijevoz i njihovi kolege strani su usmjereni na stvaranje dijelova zrakoplova (uključujući kobilice) velikih veličine dijelova od naprednih kompozitnih materijala.

Udio tih spojeva u dizajnu suvremenih zrakoplova stalno raste. Prema informacijama iz stručnjacima, njihov omjer volumena već dosegao 25% do 50%, a male ne-komercijalni zrakoplov, a sve se može sastojati od plastike i kompozita za 75%. Zašto je takav pristup postao toliko rasprostranjen u zrakoplovstvu? Činjenica da je ista kobilica zrakoplova „Boeing”, izrađene od polimernih „legure”, ima vrlo malu težinu, vrlo visoke čvrstoće i resurs koji, koristeći standardne materijale kako bi se postigla jednostavno nerealno.

Osnovni materijali

Većina opravdava uporabu kompozita u dizajnu ne samo rep, ali i krila i trupa nosivih elemenata, koji bi trebao biti ne samo vrlo jak, ali i dovoljno fleksibilan. Inače se ne isključuje vjerojatnost uništavanja strukture pod utjecajem letačkih opterećenja.

Ali nije uvijek tako. Dakle, ponos sovjetske zrakoplovne industrije, zrakoplov „Tu-160”, također poznat kao „White Swan” ili „Blackjack” je kobilica izhellip- titanskih legura. Takav specifičan i izuzetno skup materijal odabran je zbog ogromnih opterećenja na dizajnu ovog stroja, koji do danas zadržava titulu najtežeg bombardera u službi. Ali još uvijek takav kardinalni pristup stvaranju kobilice je rijetkost, tako da danas dizajneri imaju veću vjerojatnost za rješavanje jednostavnijih kompozitnih materijala.

Koje zadatke trebate riješiti prilikom izrade kompozitne kobilice?

U procesu razvoja, domaći dizajneri morali su riješiti čitav niz složenih problema:

• Izrađena je izrada velikih dijelova kobilice i ostalih alata za obradu ugljika metodom infuzije.
• Također je bilo potrebno gotovo potpuno preispitati i ponovno opremiti glavne faze proizvodnje, koje nisu bile namijenjene upotrebi kompozitnih materijala.

Ostale značajke

U procesu proizvodnje predstavljen je najnoviji softver (FiberSim) koji omogućuje postizanje najviših mogućih razina automatizacije. Osim toga, sada kobilica zrakoplova, gradnja koji je opisan u članku, može se proizvesti korištenjem takvih tehnologija, gdje praktički nema crteža. Proizvodnja ovog dijela s ovim pristupom je sljedeća:

• Izrada ili odabir gotovog modela. Danas se kobilica (uglavnom) projicira u potpuno automatskom načinu rada, bez sudjelovanja "ljudskih" programera.
• Rezanje rabljenih materijala, također izvedeno u automatskom načinu rada.
• U automatskom načinu rada postavljeni su sirovine koje se koriste za kobilu i njegove strukturne dijelove.
• Polaganje slojeva obavlja se robotskim mehanizmima kojima upravlja računalni program.

Nadalje, moderni pristup proizvodnji kobilica sugerira sljedeće:

• Stalna proizvodnja prototipa, koji se ispituju u najtežim uvjetima.
• Razvijaju se tehnologije bez razaranja koje omogućuju stalno praćenje stanja kobilice na zrakoplovu.

Napredni načini za stvaranje repa zrakoplova "MS-21"

U ne tako davnoj prošlosti zrakoplovna industrija doslovno je zapanjena izjavom domaćih razvojnih programera da razvijaju posve nov zrakoplov MS-21. Neznatno je da je u posljednja tri desetljeća prvi domaći auto za domaće letove. Na svojoj proizvodnji testirane su mnoge najnovije tehnologije, koje su u mnogočemu dotaknule inovativne značajke kobilice i cijele repne empennage.

Razvijanje i puštanje kaveza kobilice MS-21 zrakoplova, domaći stručnjaci uspjeli su postići sljedeće:

• Potpuna automatizacija rezanja svih dijelova i sirovina koji se koriste u proizvodnji. Zbog toga je moguće postići ne manje od 50% smanjenja ukupnih troškova cijele repne jedinice i, osobito, kobilice.
• U proizvodnji repnih peraja koristi se ProDirector program, koji omogućuje postizanje idealne preciznosti kod obrade dijelova. To omogućuje stvaranje ne samo jakih, već iznimno laganih kobilica.
• Također, kobilica modernog zrakoplova kreirana je dvostrukim tehnikama zakrivljenosti. Zahvaljujući njima, moguće je postići višesmjernu debljinu u područjima gdje je potrebno dodatno pojačanje strukture (ispod kobilice zrakoplova).
• Čak i veliki dijelovi kobilice sada se mogu "pržiti" u posebnim autoklavima. Kao rezultat toga, dobivaju se izuzetno izdržljivi i kruti dijelovi koji ne podnose opterećenja bilo kojeg stupnja.
• Kontrola geometrije dijelova također kontrolira složeni kompjuterizirani sustavi.

Ostale značajke

Zahvaljujući korištenju novih tehnologija i tehnika, proizvodnja repa i repne peraje smanjena je za 50-70%. Danas više od četiri tisuće dijelova kobilice i repne jedinice prošlo je državne testove.

Glavno postignuće bilo je razvijanje pouzdane i jednostavne tehnologije za izradu kobilnih detalja veličine kobilice od 7,6 x 2,5 m. Trenutno su već isporučeni Irkutsk Aviation Plant. Izrađene su od suvremenih kompozitnih materijala, a osobitosti ovog procesa već privukle pozornost vodećih stranih proizvođača zrakoplova.

Trenutni problemi emsp-emsp-

Zašto smo toliko vremena provodili da razgovaramo o suvremenim načinima projektiranja i izgradnje kobilice? Činjenica je da je od 60-ih godina prošlog stoljeća konačno jasno da je daljnje povećanje performansi zrakoplova moguće samo ako povećaju snagu i uvedu potpuno nove vrste polimera u proizvodnju. Problem zadnje generacije zrakoplova je da je njihov dizajn (i osobito kobilica) vrlo osjetljiv na "umor". Zbog toga, do 1970-ih, razvijene su brojne tehnike za praćenje stanja krila i repa.

Zahtjevi za proizvodnju su također visoki. Svaka šarža dijelova podvrgnuta je teškom preopterećenju na vibrirajućim stalcima, testiranim s temperaturama i pritiskom. I to se ne čudi, budući da je najmanji pukotina potom puna smrti stotina putnika.

Tako ste otkrili gdje je kobilica i zašto je to potrebno!