Les principales parties de l'avion. Appareil d'avion

L'invention de l'avion a permis non seulementpour réaliser le rêve le plus ancien de l'humanité - conquérir le ciel, mais aussi créer le mode de transport le plus rapide. Contrairement aux ballons et dirigeables, les avions sont peu dépendants des aléas climatiques, ils sont capables de parcourir de longues distances à grande vitesse. Les composants de l'avion se composent des groupes structurels suivants: ailes, fuselage, empennage, dispositifs de décollage et d'atterrissage, centrale électrique, systèmes de contrôle et divers équipements.

Principe de fonctionnement

Avion - l'avion est plus lourdair équipé d'une centrale électrique. À l'aide de cette partie la plus importante de l'avion, la poussée nécessaire au vol est créée - la force agissante (motrice) développée au sol ou en vol par un moteur (hélice ou moteur à réaction). Si l'hélice est située devant le moteur, cela s'appelle tirer, et si à l'arrière - pousser. Ainsi, le moteur crée un mouvement de translation de l'aéronef par rapport à l'environnement (air). En conséquence, l'aile se déplace par rapport à l'air, ce qui crée une portance à la suite de ce mouvement de translation. Par conséquent, l'appareil ne peut rester en l'air que s'il existe une certaine vitesse de vol.

Quels sont les noms des parties de l'avion

Le corps se compose des parties principales suivantes:

• Le fuselage est le corps principal de l'avion,reliant les ailes (aile), l'empennage, le système d'alimentation, le train d'atterrissage et d'autres composants en un seul tout. Le fuselage accueille l'équipage, les passagers (dans l'aviation civile), l'équipement, la charge utile. Il peut également accueillir (pas toujours) du carburant, des châssis, des moteurs, etc.
• Les moteurs sont utilisés pour propulser les avions.
• L'aile est une surface de travail conçue pour créer de la portance.
• La queue verticale est destinée à la contrôlabilité, à l'équilibrage et à la stabilité directionnelle de l'aéronef par rapport à l'axe vertical.
• La queue horizontale est destinée à la contrôlabilité, à l'équilibrage et à la stabilité directionnelle de l'aéronef par rapport à l'axe horizontal.

Ailes et fuselage

La partie principale de la structure de l'avion est l'aile.Il crée les conditions nécessaires pour satisfaire à l'exigence principale de capacité de vol - la présence de portance. L'aile est fixée au corps (fuselage), qui peut avoir une forme ou une autre, mais avec le moins de traînée aérodynamique possible. Pour cela, il est pourvu d'une forme de larme simplifiée.

L'avant de l'avion est utilisé pour accueillircockpits et systèmes radar. À l'arrière se trouve la soi-disant unité de queue. Il sert à assurer la contrôlabilité pendant le vol.

Conception du plumage

Considérez un avion moyendont la section de queue est faite selon le schéma classique typique de la plupart des modèles militaires et civils. Dans ce cas, la queue horizontale comprendra la partie fixe - le stabilisateur (du latin Stabilis, stable) et la partie mobile - l'ascenseur.

Le stabilisateur sert à stabiliser l'avionpar rapport à l'axe transversal. Si le nez de l'avion descend, alors, en conséquence, la section de queue du fuselage, ainsi que l'empennage, se soulèveront. Dans ce cas, la pression d'air sur la surface supérieure du stabilisateur augmentera. La pression générée ramènera le stabilisateur (et le fuselage, respectivement) à sa position d'origine. Lorsque le nez du fuselage est soulevé, la pression du flux d'air augmente sur la surface inférieure du stabilisateur et il revient à sa position d'origine. Ainsi, la stabilité automatique (sans intervention du pilote) de l'aéronef dans son plan longitudinal par rapport à l'axe transversal est assurée.

L'arrière de l'avion comprend également unplumage. Comme l'horizontale, il se compose d'une partie fixe - la quille, et d'une partie mobile - le gouvernail. La quille donne de la stabilité au mouvement de l'aéronef par rapport à son axe vertical dans le plan horizontal. Le principe de fonctionnement de la quille est similaire à l'action du stabilisateur - lorsque la proue est déviée vers la gauche, la quille est déviée vers la droite, la pression sur son plan droit augmente et ramène la quille (et tout le fuselage) à sa position précédente.

Ainsi, par rapport à deux axesla stabilité de vol est assurée par la queue. Mais un autre axe est resté - le longitudinal. Pour assurer une stabilité automatique de mouvement autour de cet axe (dans le plan transversal), les consoles d'aile du planeur sont placées non pas horizontalement, mais à un angle l'une par rapport à l'autre de sorte que les extrémités des consoles soient pliées vers le haut. Ce placement ressemble à la lettre «V».

Systèmes de contrôle

Les surfaces de direction sont des éléments importants d'un avionconçu pour le contrôle des avions. Il s'agit notamment des ailerons, des gouvernails et des ascenseurs. Le contrôle est fourni par rapport aux trois mêmes axes dans les trois mêmes plans.

L'ascenseur est une extrémité arrière mobilestabilisateur. Si le stabilisateur se compose de deux consoles, il y a respectivement deux ascenseurs qui s'inclinent vers le haut ou vers le bas, tous deux synchronisés. Avec son aide, le pilote peut modifier l'altitude de vol de l'avion.

Le gouvernail est une extrémité arrière mobileQuille. Lorsqu'il est dévié dans un sens ou dans un autre, une force aérodynamique se développe sur lui, qui fait tourner le plan autour de l'axe vertical passant par le centre de masse, dans le sens opposé à la direction de la déflexion du gouvernail. La rotation se poursuit jusqu'à ce que le pilote ramène le gouvernail au point mort (position non déviée), et l'avion se déplacera dans une nouvelle direction.

Ailerons (du français.Aile, wing) - les parties principales de l'avion, qui sont les parties mobiles des consoles d'aile. Servir à contrôler l'avion par rapport à l'axe longitudinal (dans le plan transversal). Puisqu'il y a deux consoles d'aile, il y a aussi deux ailerons. Ils fonctionnent de manière synchrone, mais contrairement aux ascenseurs, ils ne dévient pas dans une direction, mais dans des directions différentes. Si un aileron est dévié vers le haut, l'autre vers le bas. Sur la console d'aile, là où l'aileron est dévié vers le haut, la portance diminue et là où elle est vers le bas, elle augmente. Et le fuselage de l'avion tourne vers l'aileron relevé.

Les moteurs

Tous les avions sont équipés d'une centrale électrique,permettant de développer la vitesse, et donc d'assurer l'occurrence de la portance. Les moteurs peuvent être situés à l'arrière de l'avion (typique des avions à réaction), à l'avant (véhicules légers) et sur les ailes (avion civil, avion de transport, bombardiers).

Ils sont divisés en:

• Jet - turboréacteur, pulsé, double circuit, flux direct.
• Vis - piston (hélice), turbopropulseur.
• Fusée - propulseur liquide et solide.

Autres systèmes

Bien entendu, d'autres parties de l'avion sont également importantes.Le train d'atterrissage permet aux avions de décoller et d'atterrir à partir d'aérodromes équipés. Il existe des avions amphibies, où des flotteurs spéciaux sont utilisés à la place du train d'atterrissage - ils permettent de décoller et d'atterrir dans n'importe quel endroit où il y a un plan d'eau (mer, rivière, lac). Modèles connus d'avions à moteur léger équipés de skis pour une utilisation dans des zones à couverture de neige stable.

Les avions modernes regorgent d'équipements électroniques, d'appareils de communication et de transmission d'informations. L'aviation militaire utilise des systèmes d'armes sophistiqués, la détection des cibles et la suppression des signaux.

Classification

Par désignation, les avions sont divisés en deux grandsgroupes: civils et militaires. Les parties principales d'un avion de passagers se distinguent par la présence d'une cabine équipée pour les passagers, qui occupe la majeure partie du fuselage. Une caractéristique distinctive est les hublots sur les côtés de la coque.

Les aéronefs civils sont classés en:

• Passager - compagnies aériennes locales, lignes principalescourte portée (autonomie inférieure à 2 000 km), moyenne (autonomie inférieure à 4 000 km), longue portée (autonomie inférieure à 9 000 km) et intercontinentale (autonomie supérieure à 11 000 km).
• Fret - léger (poids de la cargaison jusqu'à 10 tonnes), moyen (poids de la cargaison jusqu'à 40 tonnes) et lourd (poids de la cargaison supérieur à 40 tonnes).
• Usage spécial - sanitaire, agricole, reconnaissance (reconnaissance des glaces, reconnaissance des poissons), lutte contre les incendies, pour la photographie aérienne.
• Éducatif.

Contrairement aux modèles civils, certaines parties de l'arméeles avions n'ont pas de cabine confortable avec hublots. La partie principale du fuselage est occupée par des systèmes d'armes, des équipements de reconnaissance, des communications, des moteurs et d'autres unités.

Avions militaires modernes pour leur destination(en tenant compte des missions de combat qu'ils effectuent), peuvent être divisés en types suivants: chasseurs, avions d'attaque, bombardiers (porte-missiles), avions de reconnaissance, transport militaire, fins spéciales et auxiliaires.

Appareil aéronautique

La conception de l'avion dépend deschéma aérodynamique selon lequel ils sont fabriqués. La conception aérodynamique est caractérisée par le nombre d'éléments de base et l'emplacement des surfaces d'appui. Alors que le nez d'un avion est similaire pour la plupart des modèles, la position et la géométrie des ailes et de la queue peuvent varier considérablement.

Les schémas d'appareils aéronautiques suivants sont distingués:

• "Classique".
• Aile volante.
• "Canard".
• "Sans queue".
• "Tandem".
• Schéma convertible.
• Schéma combiné.

Avions fabriqués selon le schéma classique

Considérez les parties principales de l'avion et leurrendez-vous. La disposition classique (normale) des composants et des assemblages est typique de la plupart des véhicules du monde, qu'ils soient militaires ou civils. L'élément principal - l'aile - fonctionne dans un flux pur et non perturbé qui coule doucement autour de l'aile et crée une certaine portance.

Le nez de l'avion est raccourci de sorte queconduit à une diminution de la surface requise (et donc de la masse) de la queue verticale. En effet, le nez du fuselage induit un moment sol déstabilisant autour de l'axe vertical de l'aéronef. Le raccourcissement du nez du fuselage améliore la vue de l'hémisphère avant.

Les inconvénients d'un circuit normal sont:

• Le travail de la queue horizontale (GO) dans le biseauet l'écoulement perturbé par l'aile réduit considérablement son efficacité, ce qui nécessite l'utilisation d'une plus grande surface d'empennage (et, par conséquent, de masse).
• Pour assurer la stabilité du vol, la verticalele plumage (VO) devrait créer une portance négative, c'est-à-dire vers le bas. Cela réduit l'efficacité globale de l'aéronef: de la valeur de la portance générée par l'aile, il est nécessaire de soustraire la force qui se crée sur le HE. Pour neutraliser ce phénomène, une aile d'une surface accrue (et, par conséquent, de masse) doit être utilisée.

Appareil aéronautique selon le schéma «canard»

Avec cette conception, les principales parties de l'avionplacé différemment des modèles "classiques". Tout d'abord, les changements ont affecté l'alignement de la queue horizontale. Il est situé devant l'aile. Selon ce schéma, les frères Wright ont construit leur premier avion.

Avantages:

• L'empennage vertical fonctionne dans un écoulement non perturbé, ce qui augmente son efficacité.
• Pour assurer la stabilité en vol, l'empennage crée une portance positive, c'est-à-dire qu'il s'ajoute à la portance de l'aile. Cela vous permet de réduire sa surface et, en conséquence, la masse.
• Protection naturelle "anti-vis":la possibilité de transférer les ailes à des angles d'attaque supercritiques pour les "canards" est exclue. Le stabilisateur est installé de manière à gagner un plus grand angle d'attaque que l'aile.
• Déplacer la mise au point de l'avion vers l'arrière tout en zoomantla vitesse avec le schéma "canard" est moindre qu'avec la mise en page classique. Cela conduit à des changements plus faibles du degré de stabilité statique longitudinale de l'aéronef, à son tour, simplifie les caractéristiques de sa commande.

Inconvénients du système de canard:

• Lorsque le flux est bloqué sur le plumage, nonseulement la sortie de l'avion vers des angles d'attaque plus petits, mais aussi son «affaissement» dû à une diminution de sa portance globale. Ceci est particulièrement dangereux au décollage et à l'atterrissage en raison de la proximité du sol.
• La présence de mécanismes de mise en drapeau dans le nez du fuselage altère la vue de l'hémisphère inférieur.
• Pour réduire la zone du GO antérieur, la longueur du nezune partie du fuselage est rendue importante. Ceci conduit à une augmentation du moment de déstabilisation autour de l'axe vertical et, par conséquent, à une augmentation de la surface et de la masse de la structure.

Avion sans queue

Dans les modèles de ce type, il n'y a pas departies de l'avion. Une photo de l'avion sans queue (Concorde, Mirage, Vulcan) montre qu'ils n'ont pas de queue horizontale. Les principaux avantages de ce schéma sont:

• Réduire la traînée aérodynamique frontale, ce qui est particulièrement important pour les avions à grande vitesse, en particulier en croisière. Cela réduit la consommation de carburant.
• Rigidité en torsion élevée de l'aile, ce qui améliore ses caractéristiques d'aéroélasticité, des caractéristiques de maniabilité élevées sont obtenues.

Inconvénients:

• Pour l'équilibrage dans certains modes de vol, une partie des moyens de mécanisation du bord de fuite de l'aile (volets) et des gouvernes doit être déviée vers le haut, ce qui réduit la portance globale de l'aéronef.
• Alignement des commandes de l'avion par rapportles axes horizontaux et longitudinaux (en raison de l'absence d'ascenseur) altèrent les caractéristiques de sa manutention. L'absence d'empennage spécialisé oblige les gouvernes à se trouver sur le bord de fuite de l'aile, à remplir (si nécessaire) les tâches des ailerons et des ascenseurs. Ces surfaces de direction sont appelées elevons.
• L'utilisation de certains des moyens de mécanisation pour équilibrer l'aéronef altère ses caractéristiques de décollage et d'atterrissage.

"Aile volante"

Avec ce schéma, en fait, il n'y a pas une telle partieaéronef en tant que fuselage. Tous les volumes nécessaires pour accueillir l'équipage, la charge utile, les moteurs, le carburant, les équipements sont situés au milieu de l'aile. Ce schéma présente les avantages suivants:

• La traînée aérodynamique la plus faible.
• Le plus petit poids de la structure. Dans ce cas, toute la masse tombe sur l'aile.
• Étant donné que les dimensions longitudinales de l'avion sont petites(faute de fuselage), le moment de déstabilisation autour de son axe vertical est négligeable. Cela permet aux concepteurs soit de réduire considérablement la surface de l'AO, soit de l'abandonner complètement (les oiseaux, comme vous le savez, n'ont pas de plumage vertical).

Les inconvénients comprennent la complexité d'assurer la stabilité du vol des aéronefs.

"Tandem"

Schéma tandem, lorsque deux ailes sont situéesl'un après l'autre, il est rarement appliqué. Cette solution permet d'augmenter la surface de l'aile avec les mêmes valeurs de portée et de longueur de fuselage. Cela réduit la charge spécifique de l'aile. Les inconvénients de ce schéma sont une résistance aérodynamique élevée, une augmentation du moment d'inertie, notamment par rapport à l'axe transversal de l'aéronef. De plus, avec une augmentation de la vitesse de vol, les caractéristiques de l'équilibrage longitudinal de l'aéronef changent. Les gouvernes d'un tel aéronef peuvent être situées à la fois directement sur les ailes et sur la queue.

Schéma combiné

Dans ce cas, les composants de l'aéronef peuventêtre combiné en utilisant divers schémas de conception. Par exemple, un empennage horizontal est prévu à la fois dans le nez et dans le fuselage arrière. Ils peuvent utiliser la commande dite directe d'ascenseur.

Dans ce cas, la queue horizontale nasaleavec les volets créent un ascenseur supplémentaire. Le moment de tangage, qui se produit dans ce cas, sera orienté pour augmenter l'angle d'attaque (le nez de l'avion se soulève). Pour parer à ce moment, l'empennage doit créer un moment pour diminuer l'angle d'attaque (le nez de l'avion tombe). Pour cela, la force sur la queue doit également être dirigée vers le haut. C'est-à-dire qu'il y a une augmentation de la portance sur la proue HE, sur l'aile et sur la queue HE (et, par conséquent, sur l'ensemble de l'aéronef) sans la faire tourner dans le plan longitudinal. Dans ce cas, le plan s'élève simplement sans aucune évolution par rapport à son centre de masse. A l'inverse, avec une telle disposition aérodynamique de l'aéronef, il peut effectuer des évolutions par rapport au centre de masse dans le plan longitudinal sans changer sa trajectoire de vol.

La capacité d'effectuer de telles manœuvresaméliorer considérablement les caractéristiques tactiques et techniques des aéronefs manœuvrables. Surtout en combinaison avec un système de contrôle direct de la force latérale, pour la mise en œuvre duquel l'aéronef doit avoir non seulement une queue, mais également un nez longitudinal.

Schéma convertible

L'appareil d'un avion construit surschéma convertible, se distingue par la présence d'un déstabilisateur dans le nez du fuselage. La fonction des déstabilisateurs est de réduire, dans certaines limites, voire d'éliminer complètement le décalage vers l'arrière de la focalisation aérodynamique de l'aéronef aux modes de vol supersoniques. Cela augmente les caractéristiques de manœuvre de l'aéronef (ce qui est important pour un chasseur) et augmente la portée ou diminue la consommation de carburant (ce qui est important pour un avion de passagers supersonique).

Les déstabilisateurs peuvent également être utilisés surdes modes décollage / atterrissage pour compenser le moment de plongée, qui est causé par la déviation de la mécanisation de décollage et d'atterrissage (volets, volets) ou du nez du fuselage. Dans les modes de vol subsoniques, le déstabilisateur est caché au milieu du fuselage ou est réglé en mode de fonctionnement girouette (librement orienté le long du flux).