Vynález letadla umožnil nejensplnit nejstarší sen lidstva - dobýt oblohu, ale také vytvořit nejrychlejší způsob dopravy. Na rozdíl od balónů a vzducholodí jsou letadla málo závislá na rozmaru počasí, jsou schopná cestovat na velké vzdálenosti vysokou rychlostí. Součásti letadla se skládají z následujících konstrukčních skupin: křídla, trup, ocasní plocha, vzletová a přistávací zařízení, elektrárna, řídicí systémy a různá zařízení.
Princip činnosti
Letadlo - letadlo je těžšívzduch, vybavený elektrárnou. Pomocí této nejdůležitější části letadla se vytváří tah nutný k letu - akční (hnací) síla, která se vyvíjí na zemi nebo za letu motorem (vrtulovým nebo proudovým motorem). Pokud je vrtule umístěna před motorem, nazývá se to tažením, a pokud je vzadu, nazýváme to tlačením. Motor tedy vytváří translační pohyb letadla vzhledem k prostředí (vzduchu). V souladu s tím se křídlo pohybuje vzhledem ke vzduchu, což vytváří vztlak v důsledku tohoto translačního pohybu. Zařízení proto může zůstat ve vzduchu, pouze pokud existuje určitá rychlost letu.
Jaké jsou názvy letadlových částí
Tělo se skládá z následujících hlavních částí:
- Trup je hlavní částí letadla,spojení křídel (křídel), ocasních ploch, energetického systému, podvozku a dalších komponent do jednoho celku. Trup pojme posádku, cestující (v civilním letectví), vybavení, užitečné zatížení. Může také obsahovat (ne vždy) palivo, podvozek, motory atd.
- K pohonu letadel se používají motory.
- Křídlo je pracovní plocha navržená k vytvoření vztlaku.
- Svislý ocas je určen k ovladatelnosti, vyvážení a směrové stabilitě letadla vzhledem ke svislé ose.
- Horizontální ocas je určen k ovladatelnosti, vyvážení a směrové stabilitě letadla vzhledem k horizontální ose.
Křídla a trup
Hlavní částí konstrukce letadla je křídlo.Vytváří podmínky pro splnění hlavního požadavku na letovou způsobilost - přítomnosti výtahu. Křídlo je připevněno k tělu (trupu), které může mít jeden či druhý tvar, ale s co nejmenším aerodynamickým odporem. K tomu je vybaven pohodlně efektivním tvarem slzy.
Přední část letadla slouží k umístěníkokpity a radarové systémy. Vzadu je takzvaný ocas. Slouží k zajištění ovladatelnosti během letu.
Peří design
Zvažte průměrné letadlojehož ocasní část je vyrobena podle klasického schématu, typického pro většinu vojenských a civilních modelů. V tomto případě bude vodorovný ocas zahrnovat pevnou část - stabilizátor (z latinského Stabilis, stabilní) a pohyblivou část - výtah.
Stabilizátor slouží ke stabilizaci letadlavzhledem k příčné ose. Pokud příď letounu klesne, zvedne se odpovídajícím způsobem ocasní část trupu spolu s ocasní plochou. V tomto případě se zvýší tlak vzduchu na horním povrchu stabilizátoru. Generovaný tlak vrátí stabilizátor (resp. Trup) do původní polohy. Když se zvedne příď trupu, tlak vzduchu se zvýší na spodním povrchu stabilizátoru a vrátí se do původní polohy. Tím je zajištěna automatická (bez zásahu pilota) stabilita letadla v jeho podélné rovině vzhledem k příčné ose.
Zadní část letadla zahrnuje také vertikálnípeří. Stejně jako horizontální se skládá z pevné části - kýlu a pohyblivé části - kormidla. Kýl poskytuje stabilitu pohybu letadla vzhledem k jeho svislé ose v horizontální rovině. Princip činnosti kýlu je podobný působení stabilizátoru - když je luk vychýlen vlevo, kýl je vychýlen vpravo, tlak v jeho pravé rovině se zvyšuje a vrací kýl (a celý trup) do své předchozí polohy.
Tedy ve vztahu ke dvěma osámstabilitu letu zajišťuje peří. Ale zbývá ještě jedna osa - ta podélná. Aby se zajistila automatická stabilita pohybu vzhledem k této ose (v příčné rovině), nejsou křídlové konzoly kluzáku umístěny ne vodorovně, ale v určitém vzájemném úhlu, takže konce konzol jsou ohnuty nahoru. Toto umístění připomíná písmeno „V“.
Řídící systémy
Řídicí plochy jsou důležitou součástí letadlaurčen pro ovládání letadel. Patří sem křidélka, kormidla a výtahy. Ovládání je zajištěno ve vztahu ke stejným třem osám ve stejných třech rovinách.
Výtah je pohyblivý zadní konecstabilizátor. Pokud se stabilizátor skládá ze dvou konzol, pak existují dva výtahy, které se naklánějí nahoru nebo dolů, oba synchronně. S jeho pomocí může pilot změnit letovou výšku letadla.
Kormidlo je pohyblivý zadní koneckýl. Když je vychýlen v jednom či druhém směru, vzniká na něj aerodynamická síla, která otáčí letoun kolem svislé osy procházející středem hmoty, v opačném směru od směru vychýlení kormidla. Rotace pokračuje, dokud pilot nevrátí kormidlo do neutrální polohy (není vychýleno) a letadlo se pohne novým směrem.
Křidélka (z francouzštiny.Aile, wing) - hlavní části letadla, které jsou pohyblivými částmi konzol křídla. Slouží k ovládání letadla vzhledem k podélné ose (v příčné rovině). Jelikož jsou zde dvě křídlové konzoly, jsou zde také dvě křidélka. Pracují synchronně, ale na rozdíl od výtahů se neliší jedním směrem, ale různými směry. Pokud je jedno křidélko vychýleno nahoru, pak druhé dolů. Na konzole křídla, kde je křidélko vychýleno nahoru, se zmenšuje zdvih a tam, kde je dolů, se zvyšuje. A trup letadla se otáčí směrem k vyvýšenému křidélku.
Motory
Všechna letadla jsou vybavena elektrárnou,umožňující vyvinout rychlost a tím zajistit výskyt vztlaku. Motory mohou být umístěny v zadní části letadla (typické pro proudová letadla), vpředu (vozidla s lehkým motorem) a na křídlech (civilní letadla, dopravní letadla, bombardéry).
Rozdělují se na:
- Jet - proudový, pulzující, dvouokruhový, přímý.
- Šroub - píst (vrtule), turbovrtulový.
- Raketa - kapalná, tuhá pohonná látka.
Jiné systémy
Samozřejmě jsou důležité i další části letadla.Podvozek umožňuje letadlům vzlétnout a přistát z vybavených letišť. Existují obojživelná letadla, kde se místo podvozku používají speciální plováky - umožňují vzlet a přistání na jakémkoli místě, kde je vodní útvar (moře, řeka, jezero). Známé modely lehkých motorů vybavených lyžemi pro provoz v oblastech se stabilní sněhovou pokrývkou.
Moderní letadla jsou plná elektronických zařízení, komunikačních zařízení a přenosu informací. Vojenské letectví využívá sofistikované zbraňové systémy, detekci cílů a potlačení signálu.
Klasifikace
Podle označení jsou letadla rozdělena na dvě velkáskupiny: civilní a vojenské. Hlavní části letadla pro cestující se vyznačují přítomností vybavené kabiny pro cestující, která zabírá většinu trupu. Výrazným rysem jsou světlíky na bocích trupu.
Civilní letadla se dělí na:
- Cestující - místní letecké společnosti, hlavní traťkrátký dojezd (dojezd méně než 2 000 km), střední (dojezd menší než 4 000 km), dálkový (dojezd menší než 9 000 km) a mezikontinentální (dojezd více než 11 000 km).
- Nákladní - lehký (hmotnost nákladu do 10 tun), střední (hmotnost nákladu do 40 tun) a těžký (hmotnost nákladu nad 40 tun).
- Speciální účely - sanitární, zemědělské, průzkumné (ledový průzkum, průzkum ryb), hašení požárů, pro letecké snímkování.
- Vzdělávací.
Na rozdíl od civilních modelů části armádyletadla nemají pohodlnou kabinu s okénky. Hlavní část trupu zabírají zbraňové systémy, výzbroj pro průzkum, komunikace, motory a další jednotky.
Moderní vojenská letadla pro zamýšlený účel(s přihlédnutím k bojovým misím, které vykonávají), lze rozdělit na následující typy: stíhačky, útočná letadla, bombardéry (raketové nosiče), průzkumná letadla, vojenský transport, speciální a pomocné účely.
Zařízení letadla
Konstrukce letadla závisí naaerodynamické schéma, podle kterého jsou vyrobeny. Aerodynamický design se vyznačuje množstvím základních prvků a umístěním nosných ploch. Zatímco nos letadla je u většiny modelů podobný, poloha a geometrie křídel a ocasu se mohou značně lišit.
Existují následující schémata leteckých zařízení:
- "Klasický".
- Létající křídlo.
- "Kachna".
- "Bez ocasu".
- "Tandem".
- Konvertibilní schéma.
- Kombinované schéma.
Letadla vyrobená podle klasického schématu
Zvažte hlavní části letadla a jejichjmenování. Klasické (normální) rozložení součástí a sestav je typické pro většinu světových vozidel, ať už vojenských nebo civilních. Hlavní prvek - křídlo - pracuje v čistém nerušeném toku, který plynule proudí kolem křídla a vytváří určitý vztlak.
Nos letadla je zkrácen, cožvede ke zmenšení požadované oblasti (a následně hmotnosti) svislého ocasu. Důvodem je, že nos trupu vyvolává destabilizující pozemní moment vzhledem ke svislé ose letadla. Zmenšení přídě trupu zlepšuje viditelnost přední polokoule.
Nevýhody normálního obvodu jsou:
- Práce vodorovného ocasu (GO) ve zkosenía tok narušený křídlem významně snižuje jeho účinnost, což vyžaduje použití větší plochy ocasních ploch (a následně hmoty).
- Aby byla zajištěna stabilita letu, vertikálnípeří (VO) by mělo vytvořit negativní zdvih, tj. dolů. To snižuje celkovou účinnost letadla: od hodnoty vztlaku generovaného křídlem je nutné odečíst sílu, která je vytvořena na HE. K neutralizaci tohoto jevu by mělo být použito křídlo o větší ploše (a tedy o hmotnosti).
Zařízení letadla podle schématu „kachna“
S tímto designem jsou hlavní části letadlaumístěny jinak než v „klasických“ modelech. Nejprve změny ovlivnily sestavu vodorovného ocasu. Je umístěn před křídlem. Podle tohoto schématu bratři Wrightové postavili své první letadlo.
Výhody:
- Vertikální ocasní prostor pracuje nerušeně, což zvyšuje jeho účinnost.
- Aby byla zajištěna stabilita letu, ocasní plocha vytváří pozitivní vztlak, to znamená, že se přidává k vztlaku křídla. To vám umožní zmenšit jeho plochu a tím i hmotnost.
- Přirozená ochrana proti zašroubování:možnost přenosu křídel do superkritických úhlů útoku pro „kachny“ je vyloučena. Stabilizátor je nainstalován tak, aby získal větší úhel náběhu než křídlo.
- Při přiblížení posuňte zaostření letadla dozadurychlost u schématu „kachna“ se vyskytuje v menší míře než u klasického rozvržení. To vede k menším změnám ve stupni podélné statické stability letadla, což zase zjednodušuje vlastnosti jeho ovládání.
Nevýhody kachního schématu:
- Když se tok zastaví na ocasních plochách, nepouze letadlo odchází do menších úhlů náběhu, ale také jeho „pokles“ v důsledku snížení jeho celkového vztlaku. To je obzvláště nebezpečné v režimech vzletu a přistání kvůli blízkosti země.
- Přítomnost opeřovacích mechanismů v nose trupu zhoršuje výhled na dolní polokouli.
- Chcete-li zmenšit plochu předního GO, délku nosučást trupu je významná. To vede ke zvýšení destabilizačního momentu kolem svislé osy, a tedy ke zvýšení plochy a hmotnosti konstrukce.
Bez ocasu letadla
U modelů tohoto typu není důležité, známéčásti letadla. Fotografie bez ocasních letadel (Concorde, Mirage, Vulcan) ukazuje, že jim chybí vodorovný ocas. Hlavní výhody takového systému jsou:
- Snížení čelního aerodynamického odporu, což je zvláště důležité u letadel s vysokou rychlostí, zejména při jízdě. To snižuje spotřebu paliva.
- Vysoká torzní tuhost křídla, která zlepšuje jeho aeroelastické vlastnosti, je dosaženo vysokých charakteristik manévrovatelnosti.
Nevýhody:
- Pro vyvážení v některých letových režimech musí být část mechanizace zadní hrany křídla (vztlakové klapky) a ovládacích ploch vychýlena nahoru, což snižuje celkový vztlak letadla.
- Sladění ovládacích prvků letadla s ohledem navodorovná a podélná osa (kvůli absenci výtahu) zhoršuje vlastnosti jeho manipulace. Nedostatek specializovaného ocasního prostoru nutí řídící plochy, aby byly na zadní hraně křídla, aby plnily (pokud je to nutné) povinnosti křidélek i výtahů. Tyto řídicí plochy se nazývají elevony.
- Použití některých mechanizačních prostředků k vyvážení letadla zhoršuje jeho vzletové a přistávací vlastnosti.
"Létající křídlo"
S tímto schématem ve skutečnosti žádná taková část neexistujeletadlo jako trup. Veškeré objemy potřebné k umístění posádky, užitečné zatížení, motory, palivo, vybavení jsou umístěny uprostřed křídla. Toto schéma má následující výhody:
- Nejnižší aerodynamický odpor.
- Nejmenší váha konstrukce. V tomto případě celá hmota spadne na křídlo.
- Vzhledem k tomu, že podélné rozměry letadla jsou malé(kvůli absenci trupu) je destabilizační moment kolem jeho svislé osy zanedbatelný. To umožňuje návrhářům buď výrazně zmenšit plochu AO, nebo ji úplně opustit (ptáci, jak víte, nemají svislé opeření).
Mezi nevýhody patří složitost zajištění stability letu letadla.
"Tandem"
Tandemové schéma, když jsou umístěna dvě křídlajeden po druhém se aplikuje zřídka. Toto řešení se používá ke zvětšení plochy křídla se stejnými hodnotami jeho rozpětí a délky trupu. To snižuje specifické zatížení křídla. Nevýhodou tohoto schématu je vysoký aerodynamický odpor, zvýšení momentu setrvačnosti, zejména ve vztahu k příčné ose letadla. Se zvýšením rychlosti letu se navíc mění charakteristiky podélného vyvážení letadla. Řídicí plochy na těchto letadlech mohou být umístěny jak přímo na křídlech, tak na ocasu.
Kombinované schéma
V takovém případě mohou komponenty letadlalze kombinovat pomocí různých návrhových schémat. Například vodorovná ocasní plocha je poskytována jak v nose, tak v zadní části trupu. Mohou použít takzvané přímé ovládání zdvihu.
V tomto případě nosní vodorovný ocasspolečně s klapkami vytváří další zdvih. Moment stoupání, který v tomto případě nastane, bude směřovat ke zvýšení úhlu náběhu (čelo letadla stoupá). Aby se tento okamžik odrazil, musí ocasní jednotka vytvořit okamžik ke zmenšení úhlu náběhu (nos letadla klesá). Za tímto účelem musí být síla na ocas také směrována nahoru. To znamená, že došlo ke zvýšení vztlaku na přídi HE, na křídle a na ocasu HE (a v důsledku toho na celém letadle), aniž by došlo k jeho otočení v podélné rovině. V tomto případě rovina jednoduše stoupá bez jakéhokoli vývoje ve vztahu k těžišti. Naopak s takovým aerodynamickým uspořádáním letadla může provádět vývoj vzhledem k těžišti v podélné rovině, aniž by změnil svou letovou dráhu.
Schopnost provádět takové manévryvýrazně zlepšit taktické a technické vlastnosti manévrovatelných letadel. Zejména v kombinaci se systémem přímého řízení boční síly, pro jehož realizaci musí mít letadlo nejen ocas, ale také podélnou jednotku přídě.
Konvertibilní schéma
Zařízení letadla postavené nakabrioletové schéma, se vyznačuje přítomností destabilizátoru v přední části trupu. Funkcí destabilizátorů je snížit v určitých mezích nebo dokonce úplně vyloučit zpětný posun aerodynamického zaměření letadla v nadzvukových režimech letu. To zvyšuje manévrovací vlastnosti letadla (což je důležité pro stíhače) a zvyšuje dolet nebo snižuje spotřebu paliva (to je důležité pro nadzvukové osobní letadlo).
Destabilizátory lze také použít narežimy vzletu / přistání pro kompenzaci momentu ponoru, který je způsoben odchylkou mechanizace vzletu a přistání (klapky, klapky) nebo nosu trupu. V podzvukových letových režimech je destabilizátor skrytý uprostřed trupu nebo je nastaven v provozním režimu korouhvičky (volně orientovaný podél toku).
