Основните части на самолета. Подреждане на самолета

Изобретяването на самолета позволи не само да се осъществи най-старата мечта на човечеството - да се завладее небето, но и да се създаде най-бързият транспорт. За разлика от балони и дирижабли, самолетите не зависят много от капризите на времето, те могат да преодолеят големи разстояния при висока скорост. Компонентите на самолета се състоят от следните конструктивни групи: крило, фюзелаж, опашка, оборудване за кацане, електроцентрала, системи за управление, различни съоръжения.

Принцип на действие

Въздухоплавателни средства - въздухоплавателни средства (LA), по-тежки от въздуха, оборудвани с електроцентрала. С помощта на тази най-важна част от самолета се създава тяга, която е движещата сила, необходима за полета, който се развива на земята или в полет с мотор (пропелер или реактивен двигател). Ако винтът е разположен пред двигателя, той се нарича изтегляне, а ако е отзад - натискане. По този начин двигателят генерира движение напред на въздухоплавателното средство спрямо околната среда (въздух). Съответно крилото, което създава асансьор в резултат на това транслационно движение, също се движи спрямо въздуха. Поради това устройството може да остане във въздуха само ако има определена скорост на полет.

Как се намират части от самолета

Тялото се състои от следните основни части:

• Корпусът е главното тяло на самолета, което свързва крилата (крилото), оперението, енергийната система, шасито и другите компоненти в едно цяло. В корпуса са екипажът, пътниците (в гражданската авиация), оборудването, полезния товар. Горивото, шасито, двигателите и т.н. също могат да бъдат поставени (не винаги)
• Двигателите се използват за управление на самолета.
• Крилото е работна повърхност, предназначена да създаде повдигаща сила.
• Вертикалната опашка е проектирана за управляемост, балансиране и стабилност на самолета по отношение на вертикалната ос.
• Хоризонталната опашка е предназначена за управляемост, балансиране и стабилност на въздухоплавателното средство по отношение на хоризонталната ос.

Крила и фюзелаж

Основната част от самолета е крило. Той създава условия за изпълнение на основното изискване за възможност за полет - наличието на асансьор. Крилото е фиксирано към тялото (фюзелажа), което може да има една или друга форма, но с минимално аеродинамично съпротивление, ако е възможно. За да направите това, той е удобно снабден с подобрена капкова форма.

Предната част на самолета служи за настаняването в пилотската пилотска кабина и радарните системи. В задната част има така наречената опашка. Тя служи за осигуряване на управляемост по време на полета.

Изграждане на опашката

Помислете за средното въздухоплавателно средство, чиято част на опашката е направена съгласно класическата схема, характерна за повечето военни и цивилни модели. В този случай хоризонталното оперение ще включва фиксирана част - стабилизаторът (от латински Stabilis, стабилен) и подвижния - асансьорът.

Стабилизаторът служи за осигуряване на стабилността на въздухоплавателното средство по отношение на напречната ос. Ако носът на самолета падне, съответно, опашката на корпуса, заедно с перата, ще се издигне нагоре. В този случай налягането на въздуха в горната повърхност на стабилизатора ще се увеличи. Създаденото налягане ще върне стабилизатора (съответно, а фюзелажът) в първоначалното си положение. При повдигане на носа на фюзелажа нагоре налягането на въздушния поток ще се увеличи на долната повърхност на стабилизатора и ще се върне в първоначалното си положение. По този начин се осигурява автоматично (без пилотна намеса) стабилността на самолета в надлъжната му равнина по отношение на напречната ос.

В задната част на самолета включва и вертикална опашка. По същия начин, хоризонтална, тя се състои от фиксирана част - на кила, и мобилна - кормилото. Кил дава стабилност равнинно движение около вертикалната си ос в хоризонталната равнина. Принципът на работа е подобен на действието на перка стабилизатор - отхвърляне кила носа отби в дясно на ляво, на натиска върху самолет се увеличава и се връща кила дясната (и фюзелажа) към предишното положение.

По този начин, по отношение на двете оси, стабилността на полета се осигурява чрез оперение. Но все още имаше една ос - надлъжна. За да се осигури автоматична стабилност на движението по отношение на тази ос (в напречната равнина), калниците на крилото на крилото не се поставят хоризонтално, но под някакъв ъгъл един спрямо друг, така че краищата на конзолите да се отклоняват нагоре. Това споразумение наподобява буквата "V".

Контролни системи

Кормилни повърхности - важни части на самолета, предназначени за управление самолети. Те включват ейрони, руля и височини. Контролът е осигурен по отношение на едни и същи три оси в същите три равнини.

Асансьорът е подвижният заден край на стабилизатора. Ако стабилизаторът се състои от две конзоли, съответно има и две асансьорни колела, които се отклоняват надолу или нагоре, и двете синхронно. С негова помощ пилотът може да промени височината на полета на самолета.

Рулянът е подвижната задна част на кила. Когато се отклони в една или друга посока, на нея се появи аеродинамична сила, която завърта въздухоплавателното средство спрямо вертикалната ос, минаваща през центъра на масата, в противоположна посока от посоката на отклонение на руля. Завъртането се осъществява, докато пилотът върне волана на неутрално (неотклонено положение) и самолетът ще се движи в нова посока.

Ейлероните (от френски Aile, крило) са основните части на самолета, представляващи подвижните части на конзолите на крилата. Служи за контролиране на въздухоплавателното средство по отношение на надлъжната ос (в напречната равнина). Тъй като конзолите на крилото са две, има и два еларона. Те работят синхронно, но, за разлика от асансьорните колела, се отклоняват не в една посока, а в различни посоки. Ако един келер е наклонен нагоре, другият е надолу. На конзолата на крилото, където епруветката се отклонява нагоре, силата на повдигане се намалява и където се увеличава - надолу. И корпуса на самолета се върти в посока на повдигнатия келер.

двигатели

Всички въздухоплавателни средства са оборудвани с електроцентрала, което позволява да се развива скоростта и следователно да се гарантира възникването на асансьор. Двигателите могат да бъдат разположени в задната част на въздухоплавателното средство (типично за реактивни самолети), отпред (леки двигатели) и от крилата (граждански самолети, транспортни средства, бомбардировачи).

Те са разделени на:

• Реактивен - турбореактивен, пулсиращ, двуканален, директен поток.
• Винтови бутала (винтови двигатели), турбовитлови.
• Ракетно - течно, твърдо гориво.

Други системи

Разбира се, други части на самолета също са важни. Шасито позволява самолет излитане и кацане от оборудвани летища. Има самолети с амфибии, в които се използват специални поплавъци вместо шасито - те позволяват излитане и кацане на всяко място, където има езеро (море, река, езеро). Известни модели летателни апарати, оборудвани със ски, за работа в зони със стабилна снежна покривка.

Модерни самолети са пълнени с електронно оборудване, комуникационни и информационни устройства. Военната авиация използва сложни оръжейни системи, откриване на цели и потискане на сигнали.

класификация

По назначение, самолетите са разделени на две големи групи: цивилни и военни. Основните части на самолета за пътници се отличават с наличието на оборудвана кабина за пътници, които заемат по-голямата част от корпуса. Характерна особеност са отворите за врати на страните на корпуса.

Гражданските въздухоплавателни средства са подразделени на:

• Пътнически - местните авиолинии, основните съседи (в интервала от по-малко от 2000 км), средната (набор от по-малко от 4000 км) дълго (разстояние по-малко от 9000 km) и междуконтинентален (обхват повече от 11 000 km).
• Товар - леки (тегло на товара до 10 тона), средно (тегло на товара до 40 тона) и тежко (тегло на товара над 40 тона).
• Специални цели - санитарни, селскостопански, разузнавателни (ледникови разузнавания, рибовъдство), пожарогасене, за въздушна фотография.
• Обучение.

За разлика от цивилните модели, военните самолети нямат удобна кабина с отвори. Основната част на фюзелажа е заета от оръжейни системи, разузнавателно оборудване, комуникации, двигатели и други единици.

Със среща модерен военни самолети (включително военни задачи, които те изпълняват) могат да бъдат разделени в следните типове: Fighters, атака самолети, бомбардировачи (ракети), разузнавателни, военен транспорт, специални и помощни помещения.

Подреждане на самолета

Устройството на самолета зависи от аеродинамичната схема, върху която те се изпълняват. Аеродинамичната схема се характеризира с броя на основните елементи и местоположението на опорните повърхности. Ако носът на самолета в повечето модели е подобен, то местоположението и геометрията на крилата и опашката могат да варират значително.

Съществуват следните диаграми на устройството LA:

• "Класическа".
• - Летящото крило.
• - Патицата.
• - Безкраката.
• Тандемът.
• Конвертируема схема.
• Комбинирана схема.

Въздухоплавателни средства, направени в съответствие с класическата схема

Разгледайте основните части на самолета и тяхната цел. Класическото (нормално) разположение на възлите и агрегатите е типично за повечето от световните апарати, било то военни или цивилни. Основният елемент - крилото - работи в чист, ненарушен поток, който тече плавно около крилото и създава определена сила на повдигане.

Носната част на самолета се съкращава, което води до намаляване на изискваната площ (и следователно на масата) на вертикалната опашка. Това е така, защото предната част на корпуса причинява дестабилизиращо време на пътуване спрямо вертикалната ос на самолета. Намаляването на предната част на корпуса подобрява изгледа на предното полукълбо.

Недостатъците на нормалната схема са:

• Работата на хоризонталната опашка (GO) при наклонен и разстроен поток значително намалява нейната ефективност, което налага използването на оперението на по-голяма площ (и следователно на масата).
• За да се гарантира стабилността на вертикалната опашка на полета (BO), трябва да се създаде отрицателно повдигане, т.е. насочено надолу. Това намалява общата ефективност на самолета: от размера на повдигащата сила, която създава крилото, е необходимо да се отнеме силата, която се създава на GO. За да се неутрализира това явление, трябва да се използва крило на разширена област (и следователно и на масата).

Подреждане на самолет според схемата "патица"

С този дизайн основните части на самолета се поставят по различен начин, отколкото в "класическите" модели. На първо място, промените са оказали влияние върху оформлението на хоризонталната опашка. Той се намира пред крилото. Според тази схема първите братя Райт са построили първия си самолет.

предимства:

• Вертикалната опашка се движи в непроточен поток, което увеличава нейната ефективност.
• За да се осигури стабилността на полета, опашката създава положителна повдигаща сила, т.е. тя се прибавя към силата на повдигане на крилото. Това ви позволява да намалите площта и, съответно, масата.
• Естествена защита "protivoshtornaya": изключва се възможността за прехвърляне на крила към свръхкритичните ъгли на атака за "патици". Стабилизаторът е настроен така, че да получава по-голям ъгъл на атака от крилото.
• Преместването на фокуса на самолета обратно с увеличаване на скоростта в схемата "патица" става в по-малка степен, отколкото при класическото оформление. Това води до по-малки промени в степента на надлъжна статична стабилност на самолета, което от своя страна опростява характеристиките на неговия контрол.

Недостатъци на схемата "патица":

• Когато потокът се разруши на оперението, не само излитането на самолета до по-малки ъгли на атака, но и "утаяването" му се дължи на намаляването на цялостното му повдигане. Това е особено опасно при режимите на излитане и кацане поради близостта на Земята.
• Наличието в носа на фюзелажа на пералните механизми влошава изгледа на долното полукълбо.
• За да се намали площта на ППП, дължината на предната част на корпуса е значителна. Това води до увеличаване на дестабилизиращия момент спрямо вертикалната ос и съответно до увеличаване на площта и масата на конструкцията.

Самолети, направени в съответствие със схемата "без опашка"

При модели от този тип няма важна, позната част от самолета. Снимка на летящи опашки ("Конкорд", "Мираж", "Вулкан") показва, че няма хоризонтално оперение. Основните предимства на такава схема са:

• Намаляване на фронталната аеродинамична плъзгаща сила, което е особено важно за самолетите с висока скорост, по-специално за плаване. В същото време разходите за гориво намаляват.
• Високата твърдост на крилото при усукване, която подобрява неговите характеристики на аероеластичност, постига високи характеристики на маневреност.

недостатъци:

• За балансиране в някои полетни режими, част от механизирането на задния ръб крило (клапи) и кормилните повърхности трябва да се отклоняват нагоре, което намалява цялостното повдигане на самолета.
• Комбинацията от органите за управление на въздухоплавателното средство по отношение на хоризонталните и надлъжните оси (поради липсата на асансьор) намалява характеристиките на неговата управляемост. Липсата на специализирана опашка води до това, че кормилните повърхности се намират на задния ръб на крилото, изпълняват (ако е необходимо) задълженията на двата елерони и на асансьорите. Тези кормилни повърхности се наричат ​​Elevons.
• Използването на част от средствата за механизация за балансиране на самолета влошава характеристиките за излитане и кацане.

"Летящо крило"

В тази схема всъщност няма такава част от самолета като фюзелаж. Всичките обеми, необходими за настаняване на екипажа, полезния товар, двигателите, горивото, оборудването са в средата на крилото. Такава схема има следните предимства:

• Най-малко аеродинамично съпротивление.
• Най-малкото тегло на конструкцията. В този случай цялата маса пада върху крилото.
• Тъй като надлъжна самолет малък размер (поради липса на фюзелажа), дестабилизиращ момент по отношение на вертикалната ос, е незначителен. Това позволява на дизайнерите да било значително намаляват зона в, или да се откажат от него (птиците са известни вертикална опашка отсъства).

Недостатъците включват сложността на осигуряване на стабилността на самолетите.

"Тандем"

Схемата "тандем", когато две крила се намират един след друг, е рядко. Това решение се използва за увеличаване на площта на крилото при същите стойности на неговия обхват и на дължината на фюзелажа. Това намалява специфичното натоварване на крилото. Недостатъците на такава схема са голяма аеродинамична устойчивост, увеличаване на инерционния момент, особено по отношение на напречната ос на самолета. В допълнение, с увеличаването на скоростта на полета, се променят надлъжните балансиращи характеристики на самолета. Направляващите повърхности на такива самолети могат да бъдат разположени или директно върху крилата или върху опашката.

Комбинирана схема

В този случай съставните части на въздухоплавателното средство могат да бъдат комбинирани чрез различни схеми на проектиране. Например, хоризонталното оперение се осигурява както в носа, така и в опашката на фюзелажа. Те могат да бъдат използвани така наречения директен контрол на повдигащата сила.

В този случай носовото хоризонтално оперение заедно с клапите създават допълнителна сила на повдигане. Моментът на наклона, който се случва в този случай, ще бъде насочен за увеличаване на ъгъла на атака (носа на самолета се издига). За да се изплъзне тази точка, перката трябва да създаде момент за намаляване на ъгъла на нападение (носа на самолета е свален). За тази цел силата на опашната част също трябва да бъде насочена нагоре. Това означава, че има увеличение на силата на повдигане на носа GO, на крилото и на опашката GO (и следователно на целия самолет), без да се върти в надлъжната равнина. В този случай самолетът просто се издига без никаква еволюция спрямо центъра на масата. Обратно, с това аеродинамично разположение на самолета, той може да извърши еволюция по отношение на центъра на масата в надлъжната равнина, без да променя траекторията на полета си.

Способността за извършване на такива маневри значително подобрява тактическите и техническите характеристики на маневрените самолети. Особено в комбинация с директен контрол на страничната сила, за изпълнението на която самолетът трябва да има не само опашка, но и носова надлъжно оперение.

Конвертируема верига

Изграждането на въздухоплавателно средство, конструирано по конвертируема схема, се отличава с наличието на дестабилизатор в предната част на корпуса. Функцията на дестабилизаторите е намаляването на определени граници или дори пълното премахване на изместването на аеродинамичния фокус на самолета върху режимите на свръхзвуков полет. Това увеличава маневреността на самолета (което е важно за боеца) и увеличава обхвата или намалява разхода на гориво (това е важно за свръхзвукови пътнически самолети).

Дестабилизаторите могат да се използват и в режими за излитане / кацане, за да се компенсира моментът на гмуркане, причинен от отклонение на колесника (клапи, клапи) или носа на корпуса. При подзонални полетни режими, дестабилизаторът е скрит в средата на фюзелажа или е настроен на режим weathervane (той е свободно ориентиран по протежение на потока).