Gaisa kuģa galvenās daļas. Gaisa kuģa ierīce

Lidaparāta izgudrojums ļāva ne tikairealizēt cilvēces senāko sapni - iekarot debesis, kā arī radīt ātrāko transporta veidu. Atšķirībā no gaisa baloniem un dirižabļiem, lidmašīnas ir maz atkarīgas no laikapstākļu neskaidrības, tās spēj nobraukt lielus attālumus ar lielu ātrumu. Lidaparāta komponenti sastāv no šādām strukturālām grupām: spārni, fizelāža, apspalvojums, pacelšanās un nosēšanās ierīces, spēkstacija, vadības sistēmas, dažādas iekārtas.

Darbības princips

Lidaparāts - lidmašīna ir smagākagaiss, kas aprīkots ar elektrostaciju. Ar šīs lidmašīnas būtiskās daļas palīdzību tiek radīts lidojumam nepieciešamais vilces spēks - darbojošais (virzošais) spēks, kuru motors attīsta uz zemes vai lidojuma laikā (dzenskrūve vai reaktīvais dzinējs). Ja skrūve atrodas motora priekšā, to sauc par vilkšanu, un, ja aiz muguras, to sauc par stumšanu. Tādējādi motors rada gaisa kuģa translatīvo kustību attiecībā pret vidi (gaisu). Attiecīgi spārns pārvietojas arī attiecībā pret gaisu, kas šīs translācijas kustības rezultātā rada celšanas spēku. Tāpēc ierīce var uzturēties gaisā tikai tad, ja ir noteikts lidojuma ātrums.

Kādas ir lidmašīnas daļas?

Korpuss sastāv no šādām galvenajām daļām:

• Felāža ir galvenais lidaparāta korpuss,spārnu (spārna), plūmes, energosistēmas, šasijas un citu sastāvdaļu savienošana vienotā veselumā. Felāžā atrodas apkalpe, pasažieri (civilā aviācijā), aprīkojums, krava. Tajā var ietilpt arī (ne vienmēr) degviela, šasija, motori utt.
• Lidaparātu piedziņai izmanto motorus.
• Spārns - darba virsma, kas paredzēta lifta radīšanai.
• Vertikālā aste ir paredzēta gaisa kuģa vadāmībai, līdzsvarošanai un virziena stabilitātei attiecībā pret vertikālo asi.
• Horizontālā aste ir paredzēta gaisa kuģa vadāmībai, līdzsvarošanai un virziena stabilitātei attiecībā pret horizontālo asi.

Spārni un fizelāža

Gaisa kuģa struktūras galvenā daļa ir spārns.Tas rada apstākļus, lai izpildītu galveno prasību par lidojuma iespējamību - celšanas spēka klātbūtni. Spārns ir piestiprināts pie korpusa (fizelāža), kam var būt viena vai otra forma, bet, ja iespējams, ar minimālu aerodinamisko pretestību. Lai to izdarītu, viņi nodrošina viņam ērti racionalizētu pilienu formu.

Lidaparāta priekšpuse kalpo, lai pielāgotosKokteiļi un radaru sistēmas. Aizmugurē ir tā saucamā aste. Tas kalpo, lai nodrošinātu vadāmību lidojuma laikā.

Plūmju dizains

Apsveriet vidējo lidmašīnukuras aste ir izgatavota pēc klasiskās shēmas, kas raksturīga lielākajai daļai militāro un civilo modeļu. Šajā gadījumā horizontālajā apspalvojumā būs fiksētā daļa - stabilizators (no latīņu valodas Stabilis, stabils) un mobilais - lifts.

Stabilizators kalpo gaisa kuģa stabilizēšanaiattiecībā pret šķērsasi. Ja lidmašīnas deguns nokrīt, attiecīgi, fizelāžas aste kopā ar apspalvojumu paceļas uz augšu. Šajā gadījumā gaisa spiediens uz stabilizatora augšējās virsmas palielināsies. Izveidotais spiediens stabilizatoru (attiecīgi un fizelāžu) atgriezīs sākotnējā stāvoklī. Paceļot fizelāžas degunu uz augšu, gaisa plūsmas spiediens palielināsies uz stabilizatora apakšējās virsmas, un tas atkal atgriezīsies sākotnējā stāvoklī. Tas nodrošina automātisku (bez pilota iejaukšanās) gaisa kuģa stabilitāti gareniskajā plaknē attiecībā pret šķērsvirziena asi.

Lidaparāta aizmugurē ir arī vertikālsapspalvojums. Tāpat kā horizontāli, tas sastāv no fiksētās daļas - ķīļa un kustīgās - stūres. Ķīlis dod stabilitāti gaisa kuģa kustībai attiecībā pret tā vertikālo asi horizontālajā plaknē. Ķīļa darbības princips ir līdzīgs stabilizatora darbībai - kad deguns novirzās pa kreisi, ķīlis novirzās pa labi, spiediens uz tā labo plakni palielinās un ķīlis (un visa fizelāža) tiek atgriezts iepriekšējā stāvoklī.

Tādējādi attiecībā uz divām asīmlidojuma stabilitāti nodrošina apspalvojums. Bet palika vēl viena ass - gareniskā. Lai nodrošinātu automātisku kustības stabilitāti attiecībā pret šo asi (šķērsplaknē), planiera spārnu konsoles tiek novietotas nevis horizontāli, bet noteiktā leņķī attiecībā pret otru tā, lai konsoļu galus noliektu uz augšu. Šis izvietojums atgādina burtu “V”.

Kontroles sistēmas

Stūres virsmas ir svarīgas gaisa kuģa daļasparedzēts gaisa kuģu vadībai. Tie ietver eleronus, stūres un liftus. Vadība tiek nodrošināta attiecībā pret tām pašām trim asīm tajās pašās trīs plaknēs.

Lifts ir kustīgs aizmugurējais galsstabilizators. Ja stabilizators sastāv no divām konsolēm, tad ir attiecīgi divi lifti, kas sinhroni sasveras uz augšu vai uz leju. Ar tās palīdzību pilots var mainīt lidmašīnas lidojuma augstumu.

Stūre ir kustīga aizmugureķīlis. Novirzot to vienā vai otrā virzienā, uz to rodas aerodinamiskais spēks, kas lidmašīnu pagriež ap vertikālo asi, kas iet caur masas centru, pretējā virzienā no stūres novirzes virziena. Rotācija turpinās, līdz pilots atgriež stūri neitrālā stāvoklī (nav novirzīts), un lidmašīna virzīsies jaunā virzienā.

Eleroni (no franču.Aile, wing) - galvenās lidmašīnas daļas, kas ir spārnu konsoles kustīgās daļas. Kalpo gaisa kuģa kontrolei attiecībā pret garenvirziena asi (šķērsplaknē). Tā kā ir divas spārnu konsoles, ir arī divi eleroni. Viņi strādā sinhroni, bet, atšķirībā no liftiem, tie novirzās nevis vienā virzienā, bet dažādos virzienos. Ja viens elerons ir novirzīts uz augšu, tad otrs uz leju. Spārnu konsolē, kur elerons ir novirzīts uz augšu, pacēlums samazinās, un lejā - palielinās. Un lidmašīnas fizelāža pagriežas pret paceltu eleronu.

Dzinēji

Visi lidaparāti ir aprīkoti ar spēkstaciju,ļaujot attīstīt ātrumu un tādējādi nodrošināt lifta rašanos. Dzinēji var atrasties lidmašīnas aizmugurē (tipiski reaktīvajiem lidaparātiem), priekšā (vieglo dzinēju transportlīdzekļi) un spārnos (civilās lidmašīnas, transporta lidmašīnas, bumbvedēji).

Tos klasificē:

• Sprausla - turbodzinējs, pulsējošs, divkāršs, tiešas plūsmas.
• Skrūve - virzulis (dzenskrūve), turbopropelleris.
• Raķete - šķidrs, ciets propelents.

Citas sistēmas

Protams, svarīgas ir arī citas lidmašīnas daļas.Šasija ļauj lidmašīnām pacelties un piezemēties no aprīkotiem lidlaukiem. Ir amfībijas lidmašīnas, kurās šasijas vietā tiek izmantoti īpaši pludiņi - tie ļauj pacelties un nosēsties jebkurā vietā, kur atrodas ūdens tilpne (jūra, upe, ezers). Zināmi vieglo dzinēju lidmašīnu modeļi, kas aprīkoti ar slēpēm darbam apgabalos ar stabilu sniega segu.

Mūsdienu lidmašīnas ir pārpildītas ar elektroniskām iekārtām, sakaru ierīcēm un informācijas pārsūtīšanu. Militārajā aviācijā tiek izmantotas sarežģītas ieroču sistēmas, mērķa noteikšana un signālu slāpēšana.

Klasifikācija

Pēc apzīmējuma lidmašīnas ir sadalītas divās lielāsgrupas: civilās un militārās. Pasažieru lidmašīnas galvenās daļas atšķiras ar aprīkotu pasažieru salonu, kas aizņem lielāko daļu fizelāžas. Atšķirīga iezīme ir iluminatori korpusa sānos.

Civilos gaisa kuģus klasificē:

• Pasažieri - vietējās aviosabiedrības, galvenā līnijamaza darbības rādiuss (darbības rādiuss ir mazāks par 2000 km), vidējs (darbības rādiuss ir mazāks par 4000 km), tālsatiksmes (darbības rādiuss ir mazāks par 9000 km) un starpkontinentāls (attālums pārsniedz 11 000 km).
• Kravas - vieglas (kravas svars līdz 10 tonnām), vidējas (kravas svars līdz 40 tonnām) un smagas (kravas svars virs 40 tonnām).
• Īpaši mērķi - sanitārā, lauksaimniecības, izlūkošanas (ledus iepazīšanās, zivju iepazīšanās), ugunsdzēsības, aerofotogrāfēšana.
• Izglītojošs.

Atšķirībā no civilajiem modeļiem, militārās daļaslidmašīnām nav ērtas kabīnes ar iluminatoriem. Fizelāžas galveno daļu aizņem ieroču sistēmas, izlūkošanas aprīkojums, sakari, dzinēji un citas vienības.

Mūsdienu militārās lidmašīnas paredzētajam mērķim(ņemot vērā viņu veiktās kaujas misijas), var iedalīt šādos veidos: kaujinieki, uzbrukuma lidmašīnas, bumbvedēji (raķešu pārvadātāji), izlūklidmašīnas, militārais transports, īpašie un palīgdarbības mērķi.

Gaisa kuģa ierīce

Lidmašīnas dizains ir atkarīgs no tāaerodinamiskā shēma, saskaņā ar kuru tie tiek izgatavoti. Aerodinamisko dizainu raksturo pamatelementu skaits un nesošo virsmu izvietojums. Lai gan lielākajai daļai modeļu lidmašīnas deguns ir līdzīgs, spārnu un astes novietojums un ģeometrija var ievērojami atšķirties.

Ir šādas lidmašīnu ierīču shēmas:

• "Klasika".
• Lidojošais spārns.
• "Pīle".
• "Bezvēsts".
• "Tandēms".
• Konvertējamā shēma.
• Kombinētā shēma.

Lidmašīnas, kas izgatavotas pēc klasiskās shēmas

Apsveriet galvenās lidmašīnas daļas un toPieraksts. Klasiskais (parastais) sastāvdaļu un mezglu izkārtojums ir raksturīgs lielākajai daļai pasaules transportlīdzekļu, neatkarīgi no tā, vai tas ir militārs vai civilais. Galvenais elements - spārns - darbojas tīrā, netraucētā plūsmā, kas vienmērīgi plūst ap spārnu un rada noteiktu pacēlumu.

Lidmašīnas deguns ir saīsināts, kasnoved pie vertikālās astes nepieciešamā laukuma (un līdz ar to arī masas) samazināšanās. Tas ir tāpēc, ka fizelāžas deguns izraisa destabilizējošu zemes momentu attiecībā pret lidmašīnas vertikālo asi. Fjūzes deguna samazināšana uzlabo priekšējās puslodes redzamību.

Parastās ķēdes trūkumi ir:

• Horizontālās astes (GO) darbs slīpajāun plūsma, ko traucē spārns, ievērojami samazina tā efektivitāti, kas prasa lielāku empennage laukuma (un līdz ar to arī masas) izmantošanu.
• Lai nodrošinātu lidojuma stabilitāti, vertikāliapspalvojumam (VO) vajadzētu radīt negatīvu pacēlumu, tas ir, uz leju. Tas samazina lidmašīnas kopējo efektivitāti: no spārna radītā pacēluma vērtības ir jāatņem spēks, kas tiek radīts uz HE. Lai neitralizētu šo parādību, jāizmanto palielinātas platības (un līdz ar to arī masas) spārns.

Gaisa kuģa ierīce pēc shēmas "pīle"

Ar šo dizainu galvenās lidmašīnas daļasnovietots savādāk nekā "klasiskajos" modeļos. Pirmkārt, izmaiņas ietekmēja horizontālās astes līniju. Tas atrodas spārna priekšā. Saskaņā ar šo shēmu brāļi Raiti uzbūvēja savu pirmo lidmašīnu.

Priekšrocības:

• Vertikālā padeve darbojas netraucētā plūsmā, kas palielina tā efektivitāti.
• Lai nodrošinātu lidojuma stabilitāti, impennage rada pozitīvu pacēlumu, tas ir, tas tiek pievienots spārna pacēlājam. Tas ļauj samazināt tā platību un attiecīgi masu.
• Dabiska aizsardzība pret skrūvēm:ir izslēgta iespēja pārcelt spārnus uz superkritiskiem uzbrukuma leņķiem "pīlēm". Stabilizators ir uzstādīts tā, lai tas iegūtu lielāku uzbrukuma leņķi, salīdzinot ar spārnu.
• Tuvinot, pārvietojiet lidmašīnas fokusu atpakaļātrums ar "pīles" shēmu notiek mazākā mērā nekā ar klasisko izkārtojumu. Tas savukārt noved pie mazākām gaisa kuģa statiskās stabilitātes pakāpes izmaiņām, savukārt tas vienkāršo tā vadības īpašības.

Pīļu shēmas trūkumi:

• Kad plūsma ir apstājusies uz apspalvojuma, navtikai lidmašīnas izeja uz mazākiem uzbrukuma leņķiem, bet arī tā "iegrimšana", pateicoties tā kopējā pacēluma samazinājumam. Tas ir īpaši bīstami pacelšanās un nolaišanās režīmos zemes tuvuma dēļ.
• Spalvu mehānismu klātbūtne fizelāžas degunā pasliktina skatu uz apakšējo puslodi.
• Lai samazinātu priekšējā GO laukumu, deguna garumsdaļa no fizelāžas tiek padarīta nozīmīga. Tas noved pie destabilizējošā momenta palielināšanās ap vertikālo asi un attiecīgi struktūras laukuma un masas palielināšanās.

Bezslidmašīna

Šāda veida modeļos nav svarīga, pazīstamalidmašīnas daļas. Foto bez lidmašīnām bez gaisa (Concorde, Mirage, Vulcan) parāda, ka tām trūkst horizontālas astes. Šādas shēmas galvenās priekšrocības ir:

• Frontālās aerodinamiskās pretestības samazināšana, kas ir īpaši svarīgi lidmašīnām ar lielu ātrumu, īpaši kreisēšanai. Tas samazina degvielas patēriņu.
• Augsta spārna vērpes stingrība, kas uzlabo tā aeroelastības īpašības, tiek sasniegtas augstas manevrēšanas spējas.

Trūkumi:

• Lai balansētu dažos lidojuma režīmos, daļa no spārna aizmugurējās malas (atlokiem) un vadības virsmu mehanizācijas līdzekļiem ir jānovirza uz augšu, kas samazina gaisa kuģa kopējo pacēlumu.
• Gaisa kuģa vadības ierīču pielīdzināšanahorizontālās un gareniskās asis (lifta neesamības dēļ) pasliktina tā vadāmības īpašības. Speciālas padeves trūkums liek stūres virsmām atrasties uz spārna aizmugures malas, (ja nepieciešams) veikt gan eleronu, gan liftu pienākumus. Šīs stūres virsmas sauc par eloniem.
• Dažu mehanizācijas līdzekļu izmantošana gaisa kuģa līdzsvarošanai pasliktina tā pacelšanās un nosēšanās īpašības.

"Lidojošais spārns"

Ar šo shēmu faktiski šādas daļas navlidmašīna kā fizelāža. Visi tilpumi, kas nepieciešami apkalpes, kravas, dzinēju, degvielas, aprīkojuma uzņemšanai, atrodas spārna vidū. Šai shēmai ir šādas priekšrocības:

• Zemākā aerodinamiskā pretestība.
• Mazākais konstrukcijas svars. Šajā gadījumā visa masa nokrīt uz spārna.
• Tā kā lidmašīnas gareniskie izmēri ir mazi(fizelāžas trūkuma dēļ) destabilizējošais moments ap tā vertikālo asi ir nenozīmīgs. Tas ļauj dizaineriem vai nu ievērojami samazināt AO platību, vai arī vispār to pamest (putniem, kā jūs zināt, nav vertikāla apspalvojuma).

Starp trūkumiem var minēt grūtības nodrošināt lidmašīnas lidojuma stabilitāti.

"Tandēms"

Tandēma shēma, kad atrodas divi spārniviens pēc otra, tas tiek piemērots reti. Šis risinājums tiek izmantots, lai palielinātu spārnu laukumu ar vienādām tā laiduma un fizelāžas garuma vērtībām. Tas samazina specifisko spārnu noslodzi. Šīs shēmas trūkumi ir augsta aerodinamiskā pretestība, inerces momenta pieaugums, it īpaši attiecībā pret lidmašīnas šķērsvirziena asi. Turklāt, palielinoties lidojuma ātrumam, mainās lidmašīnas gareniskās balansēšanas īpašības. Šādu lidmašīnu stūrēšanas virsmas var atrasties gan tieši uz spārniem, gan uz astes.

Kombinētā shēma

Šajā gadījumā gaisa kuģa sastāvdaļas varjāapvieno, izmantojot dažādas dizaina shēmas. Piemēram, horizontālā padeve ir paredzēta gan degunā, gan aizmugurē. Tos var izmantot tā sauktajai tiešajai celšanas spēka kontrolei.

Šajā gadījumā deguna horizontālā astekopā ar atlokiem izveido papildu pacēlāju. Pīķa moments, kas notiek šajā gadījumā, tiks virzīts, lai palielinātu uzbrukuma leņķi (lidmašīnas deguns paceļas). Lai šo brīdi pārvērstu, astes vienībai jāizveido brīdis, lai samazinātu uzbrukuma leņķi (lidmašīnas deguns nokrīt). Lai to izdarītu, spēks uz astes jāvirza arī uz augšu. Tas ir, palielinās pacēlums uz priekšgala HE, spārna un astes HE (un līdz ar to arī uz visu lidmašīnu), nepagriežot to gareniskajā plaknē. Šajā gadījumā plakne vienkārši paceļas bez jebkādas evolūcijas attiecībā pret tās masas centru. Un otrādi, ar šādu lidmašīnas aerodinamisko izkārtojumu tas var veikt evolūciju attiecībā pret masas centru gareniskajā plaknē, nemainot tā lidojuma trajektoriju.

Spēja veikt šādus manevrusievērojami uzlabot manevrējamo lidmašīnu taktiskās un tehniskās īpašības. It īpaši kombinācijā ar tiešas sānu spēka kontroles sistēmu, kuras īstenošanai lidmašīnai jābūt ne tikai astei, bet arī deguna gareniskajai vienībai.

Konvertējamā shēma

Uzbūvēta lidmašīnas ierīcekabrioleta shēma, izceļas ar destabilizatora klātbūtni fizelāžas degunā. Destabilizatoru funkcija ir noteiktās robežās samazināt vai pat pilnībā novērst lidmašīnas aerodinamiskā fokusa nobīdi virsskaņas lidojuma režīmos. Tas palielina lidmašīnas manevrēšanas īpašības (kas ir svarīgi cīnītājam) un palielina darbības rādiusu vai samazina degvielas patēriņu (tas ir svarīgi virsskaņas pasažieru lidmašīnai).

Var izmantot arī destabilizatoruspacelšanās / nolaišanās režīmi, lai kompensētu niršanas momentu, ko izraisa pacelšanās un nosēšanās mehanizācijas (atloki, atloki) vai fizelāžas deguna novirze. Zemskaņas lidojuma režīmos destabilizators tiek paslēpts fizelāžas vidū vai tiek iestatīts vēja spārnu darbības režīmā (brīvi orientēts gar plūsmu).