Glavni dijelovi zrakoplova. Planiranje zrakoplova

Izum zrakoplova omogućio je ne samo ostvariti najstariji san čovječanstva - osvojiti nebo, ali i stvoriti najbrži način prijevoza. Za razliku od balona i zračnih brodova, zrakoplovi ne ovise mnogo o vremenima, oni mogu prevladati velike udaljenosti pri velikoj brzini. Komponente zrakoplova sastoje se od sljedećih dizajnerskih skupina: krila, trupa, rep, oprema za slijetanje, elektrana, upravljački sustavi, razna oprema.

Načelo rada

Zrakoplov - zrakoplov (LA) teži od zraka, opremljen je elektranom. Uz pomoć ovog najvažnijeg dijela zrakoplova stvara se potisak, što je pokretačka snaga koja je potrebna za let, koja se razvija na tlu ili u letu pomoću motora (propeler ili mlazni motor). Ako se vijak nalazi ispred motora, naziva ga se povlačenjem, a ako je na stražnjem pogonu. Stoga motor generira pomicanje naprijed zrakoplova u odnosu na okoliš (zrak). Prema tome, krilo, koje stvara lift kao rezultat ovog translacijskog pokreta, također se kreće u odnosu na zrak. Stoga uređaj može ostati u zraku samo ako postoji određena brzina leta.

Kako su dijelovi zrakoplova?

Tijelo se sastoji od sljedećih glavnih dijelova:

• Trup - je glavno tijelo zrakoplova, povezivanje u cijelom krila (krila), perje, Power Systems, šasije i ostale komponente. U trupu su posada, putnici (u civilnom zrakoplovstvu), oprema, opterećenje. Gorivo, šasije, motori, itd. Također se mogu postaviti (ne uvijek)
• Motori se koriste za vožnju zrakoplovom.
• Krilo je radna površina osmišljena tako da stvara snagu dizanja.
• Vertikalni rep je dizajniran za kontrolu, balansiranje i stabilnost zrakoplova u odnosu na vertikalnu os.
• Horizontalni rep je dizajniran za kontrolu, balansiranje i stabilnost zrakoplova u odnosu na vodoravnu os.

Krila i trupa

Glavni dio zrakoplova je krilo. Stvara uvjete za ispunjavanje glavnog zahtjeva za mogućnost leta - prisutnost dizanja. Krilo je fiksirano na tijelo (trupa), koje može imati jedan ili drugi oblik, ali s minimalnim aerodinamičkim otporom, ako je moguće. Da bi se to postiglo, prikladno se dobiva oblik jednostavnog oblika kapljica.

Prednja strana zrakoplova služi za smještaj kokpita pilota i radarskih sustava. U stražnjem je dijelu tzv. Tail empennage. Služi za osiguranje kontrole tijekom leta.

Izgradnja repne jedinice

Razmislite o prosječnom zrakoplovu, čiji je stražnji dio izrađen prema klasičnoj shemi, tipično za većinu vojnih i civilnih modela. U tom će slučaju vodoravni obod obuhvatiti fiksni dio - stabilizator (od latinske Stabilis, stabilan) i pokretni - dizalo.

Stabilizator služi za postizanje stabilnosti zrakoplova u odnosu na poprečnu os. Ako nosa zrakoplova padne, tada rep repa trupa, zajedno s perjem, ustat će prema gore. U tom se slučaju povećava tlak zraka na gornjoj površini stabilizatora. Stvoreni tlak će vratiti stabilizator (odnosno, trupa) u svoj prvobitni položaj. Prilikom podizanja nos trupa strujanja zraka će se povećati pritisak na manje površine stabilizatora, i ona će se vratiti u svoj prvobitni položaj. Tako je osigurana automatska (bez pilot intervencije) stabilnosti zrakoplova u svojoj uzdužnoj ravnini s obzirom na poprečnu os.

Stražnji dio zrakoplova također uključuje i vertikalni rep. Slično horizontalnoj, ona se sastoji od fiksnog dijela - kobilice i pokretne - kormila. Kobilica daje stabilnost zrakoplovu u odnosu na vertikalnu os horizontalnu ravninu. Princip rada je sličan djelovanju stabilizatora peraje - odbijanje kobilica nos skrenut u desno na lijevo, pritisak na desnu avion povećava i vraća kobilice (i trupa) u prethodni položaj.

Dakle, u odnosu na dvije osi, stabilnost leta osigurava perje. Ali još uvijek postoji jedna osi - uzdužna. Osigurati automatsko stabilnost kretanja u odnosu na tu os (u poprečnoj ravnini) klizanje krila konzola postavljena vodoravno, ali nisu pod kutom u odnosu na drugi, tako da se krajevi konzolama savija prema gore. Ovaj raspored nalikuje slovo "V".

Kontrolni sustavi

Upravljačke površine - važni dijelovi zrakoplova, dizajnirani za kontrolu zrakoplova. To uključuje kormila, kormila i visine. Kontrola je osigurana s obzirom na iste tri osi u istim tri ravnine.

Dizalo je pokretni stražnji kraj stabilizatora. Ako se stabilizator sastoji od dvije konzole, u skladu s tim postoje i dva dizala kotača koji su skrenuti prema dolje ili prema gore, i sinkrono. Pomoću pomoći, pilot može promijeniti visinu leta zrakoplova.

Kormilo je pokretni stražnji dio kobilice. Kada se skreće u jednom ili drugom smjeru, na njemu se pojavljuje aerodinamična sila koja rotira zrakoplov u odnosu na vertikalnu os koja prolazi kroz središte mase, u suprotnom smjeru od smjera kretanja kormila. Rotira se dok se pilot ne vraća kolo upravljača u neutralni položaj (neobraćen položaj), a zrakoplov će se kretati u novom smjeru.

Glavni dijelovi zrakoplova, koji predstavljaju pomične dijelove krilnih konzola, glavni su dijelovi zrakoplova (francuski Aile, krilo). Posluženo za upravljanje zrakoplovom u odnosu na uzdužnu os (u poprečnoj ravnini). Budući da su konzole krila dvije, tu su i dva alata. Oni rade sinkronizirano, ali, za razliku od kotača dizala, ne odstupaju se u jednom smjeru, već u različitim smjerovima. Ako je jedan potkoljenik nagnuo, drugi je dolje. Na krilnoj konzoli, kod kojih je krilo odmaknuto prema gore, snaga dizanja se smanjuje, a gdje se povećava - prema dolje. A trup zrakoplova rotira u smjeru podignutog alata.

motori

Svi su zrakoplovi opremljeni elektranom koja omogućava razvoj brzine, i stoga, kako bi se osigurala pojava dizanja. Motori mogu biti smješteni u stražnjem dijelu zrakoplova (tipično jet zrakoplova), prednja (mali motor vozila) i krila (civilnih zrakoplova, prijevoz, bombardera).

Podijeljeni su na:

• Reaktivni - turbojet, pulsirajući, dvosmjerni, izravni protok.
• Vijak - klip (vijčani motor), turboprop.
• Raketa - tekuće, kruto gorivo.

Ostali sustavi

Naravno, i drugi dijelovi zrakoplova su također važni. Šasija dopušta zrakoplov poletjeti i sletjeti s opremljenih aerodroma. Postoje vodozemci, gdje su specijalni plovci koriste umjesto šasije - oni omogućuju vam da poletjeti i sletjeti na bilo kojem mjestu gdje se nalazi tijelo vode (mora, rijeke, jezera). Poznati modeli svjetlosnih zrakoplova opremljeni skijama, za rad na područjima s stabilnim pokrivačem za snijeg.

Moderni zrakoplovi su napunjeni elektronskom opremom, uređajima za komunikaciju i prijenos podataka. Vojno zrakoplovstvo koristi sofisticirani sustav oružja, otkrivanje ciljeva i suzbijanje signala.

klasifikacija

Po imenovanju zrakoplovi su podijeljeni u dvije velike skupine: civilne i vojne. Glavni dijelovi putničkog zrakoplova odlikuju se prisutnošću opremljene kabine za putnike koji zauzimaju veći dio trupa. Značajna su obilježja otvora na bočnim stranama trupa.

Civilni zrakoplovi podijeljeni su na:

• Putnički - lokalne zrakoplovne tvrtke, glavni susjedi (raspon od manje od 2000 km), srednja (raspon od manje od 4000 km) duge (udaljenost manja od 9000 km) i interkontinentalni (raspon više od 11 000 km).
• Freight light (težina tereta do 10 tona), medij (težina tereta do 40 tona) i teška (težina tereta više od 40 tona).
• Posebna namjena - sanitarni, poljoprivredni, izviđanje (izviđanje leda, uzgoj ribe), protupožarni, za zračnu fotografiju.
• Trening.

Za razliku od civilnih modela, vojni zrakoplovi nemaju udobnu kabinu s prolaznim otvorima. Glavni dio trupa je okupiran sustavom oružja, opremom za izviđanje, komunikacijama, motorima i drugim jedinicama.

Do imenovanja modernog vojnog zrakoplova (uključujući i vojne zadatke koje obavljaju) mogu se podijeliti na sljedeće vrste: borci, udar aviona, bombardera (raketni), izviđanje, vojni transport, posebne i pomoćne objekte.

Planiranje zrakoplova

Uređaj zrakoplova ovisi o aerodinamičkoj shemi na kojoj se izvršavaju. Aerodinamičku shemu karakterizira broj osnovnih elemenata i položaj ležajnih površina. Ako je nos zrakoplova u većini modela sličan, tada se lokacija i geometrija krila i repa mogu jako razlikovati.

Sljedeći dijagrami uređaja LA:

• „Klasična”.
• "Leteće krilo."
• "Duck".
• "Bezobrazna."
• Tandem.
• Konvertibilna shema.
• Kombinirani krug.

Zrakoplov izrađen u skladu s klasičnom shemom

Razmotrite glavne dijelove zrakoplova i njihovu svrhu. Klasični (normalni) raspored čvorova i agregata tipičan je za većinu svjetskih aparata, bilo vojnih ili civilnih. Glavni element - krilo - radi u čistom neometanom protoku koji glatko teče oko krila i stvara određenu silu za podizanje.

Donji dio zrakoplova skraćen je, što dovodi do smanjenja potrebnog područja (i time i mase) okomitog repa. To je zato što prednji dio trupa uzrokuje destabiliziranje vremena putovanja u odnosu na vertikalnu os zrakoplova. Smanjenje prednjeg dijela trupa poboljšava prikaz prednje hemisfere.

Nedostaci normalne sheme su:

• Operacija vodoravnog repa (GO) u nagnutom i uznemirenom tijeku značajno smanjuje njegovu učinkovitost, što zahtijeva upotrebu perje većeg područja (i, posljedično, mase).
• Da bi se osigurala stabilnost leta vertikalnog repa (BO) trebao bi stvoriti negativni lift, tj. Usmjeren prema dolje. To smanjuje ukupnu učinkovitost zrakoplova: od veličine sile podizanja, koja stvara krilo, potrebno je oduzeti snagu koja se stvara na GO-u. Kako bi neutralizirala taj fenomen, treba koristiti krilo proširenog područja (i, posljedično, i masovnog).

Raspored aviona prema shemi "patka"

Uz ovaj dizajn, glavni dijelovi zrakoplova se drže drugačije nego u "klasičnim" modelima. Prije svega, promjene su utjecale na izgled horizontalnog repa. Nalazi se ispred krila. Prema ovoj shemi, prva braća Wright izgradili su svoj prvi zrakoplov.

prednosti:

• Vertikalni rep funkcionira u neotkrivenom protoku, što povećava njegovu učinkovitost.
• Da bi se osigurala stabilnost leta, rep stvara pozitivnu silu za podizanje, tj. Dodaje se snazi ​​dizanja krila. To vam omogućuje da smanjite njegovo područje i, sukladno tome, masu.
• Prirodna "protivoshtornaya" zaštita: isključena je mogućnost prijenosa krila na superkritične kutove napada za "patke". Stabilizator je postavljen tako da dobiva veći kut napada od krila.
• Premještanje fokusa zrakoplova s ​​povećanjem brzine u sustavu "patke" događa se u manjoj mjeri nego u klasičnom izgledu. To dovodi do manje promjena u stupnju uzdužne statičke stabilnosti zrakoplova, što zauzvrat pojednostavljuje karakteristike njegove kontrole.

Nedostaci sheme "patka":

• Kada se tok na sljezu obriše, ne dolazi samo izlazak zrakoplova do manjih kutova napada, nego i njen "padanje" zbog smanjenja ukupnog dizanja. To je posebno opasno kod polijetanja i slijetanja zbog blizine Zemlje.
• Prisutnost u nosu trupa mekanih mehanizama pogoršava pogled na donju hemisferu.
• Da bi se smanjio područje naprijed GO, duljina naprijednog dijela trupa je znatna. To dovodi do povećanja destabilizacijskog momenta u odnosu na vertikalnu os, i, prema tome, povećanju površine i mase strukture.

Planovi su izrađeni u skladu s shemom "bespomoćnosti"

U modelima ove vrste ne postoji važan, poznati dio zrakoplova. Slika letećih repova ("Concord", "Mirage", "Vulcan") pokazuje da nemaju vodoravni obod. Glavne prednosti takve sheme su:

• Smanjenje frontalnog aerodinamičkog povlačenja, što je osobito važno za zrakoplove s velikim brojem okretaja, osobito krstarenja. Istovremeno, troškovi goriva se smanjuju.
• Visoka krutost krila na torziji, koja poboljšava svojstva aeroelastičnosti, postiže velike karakteristike manevarske karakteristike.

nedostaci:

• Za balansiranje u nekim načinima leta, dio mehanizacije zatezne ruba krilo (zakrilca) i upravljačke površine moraju biti skrenute prema gore, što smanjuje ukupnu emisiju zrakoplova.
• Kombinacija kontrola zrakoplova u odnosu na vodoravne i uzdužne osi (zbog nedostatka dizala) poništava karakteristike njegove kontrole. Odsutnost specijaliziranog repa uzrokuje da se upravljačka površina nalazi na rubu krila krila, obavlja (ako je potrebno) dužnosti i alata i kontrola dizala. Te površine upravljača nazivaju se Elevons.
• Korištenje dijela mehanizacije za ravnotežu aviona pogoršava svojstva polijetanja i slijetanja.

"Leteće krilo"

U ovoj shemi, zapravo, takav dio zrakoplova nema kao trupa. Svi volumeni koji su potrebni za smještaj posade, nosivosti, motora, goriva i opreme nalaze se u sredini krila. Takva shema ima sljedeće prednosti:

• Najmanji aerodinamički otpor.
• Najmanju težinu strukture. U tom slučaju cijela masa pada na krilo.
• Budući da su uzdužne dimenzije zrakoplova male (zbog nedostatka trupa), moment destabilizacije s obzirom na vertikalnu os je beznačajan. To omogućava dizajnerima da znatno smanje područje VO-a, ili čak potpuno napuštaju (u pticama, kao što je poznato, vertikalna perje je odsutna).

Nedostaci uključuju složenost osiguranja stabilnosti letenja zrakoplova.

"Tandem"

"Tandem" shema, kada se dva krila nalaze jedan za drugim, je rijetka. Ova se otopina koristi za povećanje površine krila kod istih vrijednosti njegovog raspona i duljine trupa. To smanjuje specifično opterećenje krila. Nedostaci takve sheme su velika aerodinamička otpornost, povećanje trenutka inercije, osobito s obzirom na poprečnu os letjelice. Osim toga, kako se povećava brzina leta, longitudinalne karakteristike balansiranja promjena zrakoplova. Upravljačke površine na takvim zrakoplovima mogu se nalaziti bilo izravno na krilima ili na repu.

Kombinirani krug

U tom se slučaju sastavni dijelovi zrakoplova mogu kombinirati koristeći različite sheme dizajna. Na primjer, vodoravni obod je osiguran i u nosu iu repu trupa. Mogu se koristiti tzv. Izravna kontrola snage dizanja.

U tom slučaju, vodoravni obod nosa zajedno s preklopima stvara dodatnu silu za podizanje. Trenutak nagiba koji se pojavljuje u ovom slučaju usmjerit će se na povećanje kuta napada (nosa zrakoplova raste). Da bi parry ovu točku, rep peraja treba stvoriti trenutak da se smanji kut napada (nos zrakoplov je spušten). Zbog toga se sila na stražnjem dijelu također mora usmjeriti prema gore. To jest, povećava se snaga dizanja na nosu GO, na krilu i na repu GO (a time i na cijelom zrakoplovu) bez da se okreće u uzdužnoj ravnini. U ovom slučaju, zrakoplov se jednostavno diže bez ikakvog razvoja u odnosu na središte mase. Obrnuto, s ovim aerodinamičkim rasporedom aviona, može provesti evoluciju s obzirom na središte mase na uzdužnoj ravnini bez promjene putanja leta.

Sposobnost obavljanja takvih manevara znatno poboljšava taktičke i tehničke karakteristike pokretljivih zrakoplova. Posebno u kombinaciji s izravnim nadzorom bočne sile, za provedbu kojih zrakoplov mora imati ne samo rep, već i uzdužnu pero na nosu.

Konvertibilni krug

Izgradnja zrakoplova konstruiranog na konvertibilnoj shemi odlikuje se prisutnošću destabilizatora u prednjem dijelu trupa. Funkcija destabilizatora je smanjenje određenih granica ili čak potpuno uklanjanje pomicanja aerodinamičkog fokusa zrakoplova na nadzvučni režim leta. To povećava upravljivost zrakoplova (što je bitno za borbu) i povećava raspon ili smanjuje potrošnju goriva (to je važno za nadzvučni putnički zrakoplov).

Destabilizatori se također mogu koristiti u načinu uzlijetanja / slijetanja kako bi se nadoknadio trenutak ronjenja uzrokovanog odstupanjem odlaznog zupčanika (zakrilca, zakrilca) ili nosa trupa. Na podzvučnim režima leta destabilizer leži u sredini trupa ili instalirane u operaciji vjetar lopatica (slobodno orijentirane nizvodno).