Hlavné časti lietadla. Zariadenie lietadla

Vynález lietadla umožnil nielensplniť si najstarší sen ľudstva - dobyť oblohu, ale aj vytvoriť najrýchlejší spôsob dopravy. Na rozdiel od balónov a vzducholodí sú lietadlá málo závislé na rozmaroch počasia, sú schopné cestovať na veľké vzdialenosti vysokou rýchlosťou. Komponenty lietadla pozostávajú z nasledujúcich štruktúrnych skupín: krídla, trup, ocasné plochy, zariadenia na vzlet a pristátie, elektráreň, riadiace systémy a rôzne zariadenia.

Princíp činnosti

Lietadlo - lietadlo je ťažšievzduch, vybavený elektrárňou. Pomocou tejto najdôležitejšej časti lietadla sa vytvára ťah potrebný na let - pôsobiaca (hnacia) sila, ktorá je na zemi alebo za letu vyvíjaná motorom (vrtuľou alebo prúdovým motorom). Ak je vrtuľa umiestnená pred motorom, nazýva sa to ťahanie, a ak je vzadu, nazýva sa tlačenie. Motor teda vytvára translačný pohyb lietadla vzhľadom na prostredie (vzduch). Krídlo sa teda pohybuje vzhľadom na vzduch, čo v dôsledku tohto translačného pohybu vytvára zdvih. Preto môže zariadenie zostať vo vzduchu iba vtedy, ak existuje určitá rýchlosť letu.

Ako sa volajú časti lietadla?

Telo sa skladá z nasledujúcich hlavných častí:

• Trup je hlavným telesom lietadla,spájanie krídel (krídla), empeny, energetického systému, podvozku a ďalších komponentov do jedného celku. Trup pojme posádku, cestujúcich (v civilnom letectve), vybavenie, užitočné zaťaženie. Zmestí sa do neho (nie vždy) palivo, podvozok, motory atď.
• Na pohon lietadiel sa používajú motory.
• Krídlo je pracovná plocha určená na vytváranie zdvihu.
• Zvislý chvost je určený na ovládateľnosť, vyváženie a smerovú stabilitu lietadla vzhľadom na zvislú os.
• Horizontálny chvost je navrhnutý pre ovládateľnosť, vyváženie a smerovú stabilitu lietadla vzhľadom na horizontálnu os.

Krídla a trup

Hlavnou časťou konštrukcie lietadla je krídlo.Vytvára podmienky na splnenie hlavnej požiadavky na letovú spôsobilosť - prítomnosti výťahu. Krídlo je pripevnené k telu (trupu), ktoré môže mať jeden alebo iný tvar, ale s čo najmenším aerodynamickým odporom. Na to mu je poskytnutý pohodlne zjednodušený tvar slzy.

Predná časť lietadla slúži na ubytovaniekokpity a radarové systémy. Vzadu je takzvaný chvost. Slúži na zabezpečenie ovládateľnosti počas letu.

Návrh peria

Zoberme si priemerné lietadloktorého chvostová časť je vyrobená podľa klasickej schémy typickej pre väčšinu vojenských a civilných modelov. V tomto prípade bude horizontálny chvost zahŕňať pevnú časť - stabilizátor (z latinského Stabilis, stabilný) a pohyblivú časť - výťah.

Stabilizátor slúži na stabilizáciu lietadlavzhľadom na priečnu os. Ak sa nos lietadla zníži, potom sa podľa toho zdvihne chvostová časť trupu spolu s ocasným priestorom. V tomto prípade sa tlak vzduchu na hornom povrchu stabilizátora zvýši. Vytvorený tlak vráti stabilizátor (respektíve trup) do pôvodnej polohy. Keď zdvihnete nos trupu, tlak vzduchu na dolnom povrchu stabilizátora sa zvýši a vráti sa do svojej pôvodnej polohy. Je teda zaistená automatická (bez zásahu pilota) stabilita lietadla v jeho pozdĺžnej rovine vzhľadom na priečnu os.

Zadná časť lietadla obsahuje aj vertikáluoperenie. Rovnako ako horizontálna, pozostáva z pevnej časti - kýlu a pohyblivej časti - kormidla. Kýl poskytuje stabilitu pohybu lietadla vzhľadom na jeho zvislú os v horizontálnej rovine. Princíp činnosti kýlu je podobný pôsobeniu stabilizátora - keď je luk vychýlený doľava, kýl sa odkloní doprava, tlak na jeho pravú rovinu sa zvýši a kýl (a celý trup) sa vráti. do svojej predchádzajúcej polohy.

Teda vzhľadom na dve osistabilitu letu zaisťuje operenie. Zostáva však ešte jedna os - pozdĺžna. Aby sa zaistila automatická stabilita pohybu vzhľadom na túto os (v priečnej rovine), krídlové konzoly klzáka nie sú umiestnené horizontálne, ale v určitom vzájomnom uhle, takže konce konzol sú ohnuté nahor. Toto umiestnenie pripomína písmeno „V“.

Riadiace systémy

Riadiace plochy sú dôležitou súčasťou lietadlaurčené na ovládanie lietadla. Patria sem krídelká, kormidlá a výťahy. Ovládanie je zaistené vzhľadom na rovnaké tri osi v rovnakých troch rovinách.

Výťah je pohyblivý zadný koniecstabilizátor. Ak sa stabilizátor skladá z dvoch konzol, potom existujú dva výťahy, ktoré sa naklápajú nahor alebo nadol, obe synchrónne. S jeho pomocou môže pilot zmeniť letovú výšku lietadla.

Kormidlo je pohyblivý zadný konieckýl. Keď je vychýlený v jednom alebo inom smere, vznikne na ňom aerodynamická sila, ktorá otáča lietadlo okolo zvislej osi prechádzajúcej ťažiskom, v opačnom smere od smeru vychýlenia kormidla. Rotácia pokračuje, kým pilot nevráti kormidlo do neutrálnej (nevychýlenej polohy) polohy a lietadlo sa pohne novým smerom.

Krídelká (z francúzštiny.Aile, wing) - hlavné časti lietadla, ktoré sú pohyblivými časťami krídlových konzol. Slúži na ovládanie lietadla vzhľadom na pozdĺžnu os (v priečnej rovine). Keďže existujú dve krídlové konzoly, existujú aj dve krídelká. Pracujú synchrónne, ale na rozdiel od výťahov sa neodchyľujú v jednom smere, ale v rôznych smeroch. Ak je jedno krídelko vychýlené hore, potom druhé dole. Na konzole krídla, kde je krídelko vychýlené nahor, sa zdvih znižuje a kde je nadol, zvyšuje sa. A trup lietadla sa otáča smerom k zdvihnutému krídlu.

motory

Všetky lietadlá sú vybavené elektrárňou,čo umožňuje vyvinúť rýchlosť, a teda zaistiť výskyt zdvihu. Motory môžu byť umiestnené v zadnej časti lietadla (typické pre prúdové lietadlá), vpredu (ľahké motorové vozidlá) a na krídlach (civilné lietadlá, dopravné lietadlá, bombardéry).

Sú rozdelené na:

• Tryskové-prúdové, pulzujúce, dvojokruhové, s priamym prietokom.
• Skrutka - piest (vrtuľa), turbovrtuľová.
• Raketa - kvapalná, tuhá pohonná látka.

Iné systémy

Dôležité sú samozrejme aj ďalšie časti lietadla.Podvozok umožňuje lietadlu vzlietnuť a pristáť z vybavených letísk. Existujú obojživelné lietadlá, kde sa namiesto podvozku používajú špeciálne plaváky - umožňujú štart a pristátie na akomkoľvek mieste, kde sa nachádza vodná plocha (more, rieka, jazero). Známe modely ľahkých motorových lietadiel vybavených lyžami na prevádzku v oblastiach so stabilnou snehovou pokrývkou.

Moderné lietadlá sú preplnené elektronickým zariadením, komunikačnými zariadeniami a prenosom informácií. Vojenské letectvo používa sofistikované zbraňové systémy, detekciu cieľa a potlačenie signálu.

klasifikácia

Podľa označenia sú lietadlá rozdelené na dve veľkéskupiny: civilné a vojenské. Hlavné časti osobného lietadla sa vyznačujú prítomnosťou vybavenej kabíny pre cestujúcich, ktorá zaberá väčšinu trupu. Výraznou črtou sú okienka na bokoch trupu.

Civilné lietadlá sa delia na:

• Cestujúci - miestne letecké spoločnosti, hlavná linkakrátkeho dosahu (dosah menej ako 2 000 km), stredného (dosah menej ako 4 000 km), dlhého doletu (dosah menej ako 9 000 km) a medzikontinentálneho (dosah viac ako 11 000 km).
• Nákladná doprava - ľahká (hmotnosť nákladu do 10 ton), stredná (hmotnosť nákladu do 40 ton) a ťažká (hmotnosť nákladu nad 40 ton).
• Špeciálne účely - sanitárne, poľnohospodárske, prieskumné (prieskum ľadu, prieskum rýb), hasenie požiarov, na letecké snímkovanie.
• Vzdelávacie.

Na rozdiel od civilných modelov súčasti armádylietadlá nemajú pohodlnú kabínu s okienkami. Hlavnú časť trupu zaberajú zbraňové systémy, vybavenie pre prieskum, komunikáciu, motory a ďalšie jednotky.

Moderné vojenské lietadlo na určený účel(berúc do úvahy bojové misie, ktoré vykonávajú), možno rozdeliť na tieto typy: stíhačky, útočné lietadlá, bombardéry (raketové nosiče), prieskumné lietadlá, vojenský transport, špeciálne a pomocné účely.

Lietadlové zariadenie

Konštrukcia lietadla závisí odaerodynamická schéma, podľa ktorej sú vyrobené. Aerodynamická schéma sa vyznačuje počtom základných prvkov a umiestnením nosných plôch. Aj keď je nos lietadla pre väčšinu modelov podobný, poloha a geometria krídel a chvosta sa môžu veľmi líšiť.

Existujú nasledujúce schémy zariadení lietadla:

• „Klasický“.
• Flying Wing.
• „Kačica“.
• „Bez chvosta“.
• "Tandem".
• Konvertibilná schéma.
• Kombinovaná schéma.

Lietadlá vyrobené podľa klasickej schémy

Zvážte hlavné časti lietadla a ichvymenovanie. Klasické (normálne) rozloženie komponentov a zostáv je typické pre väčšinu svetových vozidiel, či už vojenských alebo civilných. Hlavný prvok - krídlo - funguje v čistom, nerušenom prúde, ktorý plynulo prúdi okolo krídla a vytvára určitý zdvih.

Nos lietadla je skrátený tak, ževedie k zníženiu požadovanej plochy (a tým aj hmotnosti) zvislého chvosta. Je to spôsobené tým, že nos trupu vyvoláva destabilizujúci pozemný moment vzhľadom na zvislú os lietadla. Skrátenie nosa trupu zlepšuje viditeľnosť prednej hemisféry.

Nevýhody normálneho obvodu sú:

• Práca horizontálneho chvosta (GO) v skosenoma tok narušený krídlom výrazne znižuje jeho účinnosť, čo si vyžaduje použitie väčšej plochy omietky (a v dôsledku toho aj hmoty).
• Na zaistenie stability letu je vertikálnaoperenie (VO) by malo vytvárať negatívny vzostup, to znamená nadol. Tým sa znižuje celková účinnosť lietadla: od hodnoty zdvihu generovaného krídlom je potrebné odpočítať silu, ktorá je na HE vytvorená. Na neutralizáciu tohto javu by sa malo použiť krídlo so zvýšenou plochou (a teda hmotnosťou).

Lietadlové zariadenie podľa schémy „kačice“

S týmto dizajnom sú hlavné časti lietadlaumiestnené inak ako v „klasických“ modeloch. Zmeny sa v prvom rade dotkli zostavy horizontálneho chvosta. Nachádza sa pred krídlom. Podľa tejto schémy bratia Wrightovci zostrojili svoje prvé lietadlo.

výhody:

• Vertikálna empéna pracuje v nerušenom prúde, čo zvyšuje jej účinnosť.
• Aby sa zaistila stabilita počas letu, ocasná plocha vytvára pozitívny zdvih, to znamená, že sa pridáva k zdvihu krídla. To umožňuje zmenšiť jeho plochu a podľa toho aj hmotnosť.
• Prirodzená ochrana „proti skrutkovaniu“:možnosť prenosu krídel do nadkritických uhlov útoku pre „kačice“ je vylúčená. Stabilizátor je nainštalovaný tak, aby v porovnaní s krídlom získal väčší uhol nábehu.
• Pri priblížení posuňte zaostrenie lietadla dozadurýchlosť pri „kačacej“ schéme sa vyskytuje v menšej miere ako pri klasickom rozložení. To vedie k menším zmenám v stupni pozdĺžnej statickej stability lietadla, čo zasa zjednodušuje vlastnosti jeho riadenia.

Nevýhody schémy kačice:

• Keď je tok zastavený na perí, neexistuje žiadnyiba výstup lietadla do menších uhlov útoku, ale aj jeho „pokles“ v dôsledku zníženia jeho celkového vztlaku. To je obzvlášť nebezpečné v režimoch vzletu a pristátia kvôli blízkosti zeme.
• Prítomnosť pernatých mechanizmov v nose trupu zhoršuje výhľad na dolnú pologuľu.
• Aby sa zmenšila plocha predného GO, dĺžka nosačasť trupu je významná. To vedie k zvýšeniu destabilizačného momentu okolo zvislej osi, a teda k zvýšeniu plochy a hmotnosti štruktúry.

Bezohybné lietadlo

V modeloch tohto typu nie je žiadny dôležitý, známyčasti lietadla. Fotografia lietadla bez ocasu (Concorde, Mirage, Vulcan) ukazuje, že im chýba horizontálny chvost. Hlavnými výhodami takejto schémy sú:

• Zníženie aerodynamického odporu vpredu, čo je obzvlášť dôležité pre lietadlá s vysokou rýchlosťou, najmä cestovné. To znižuje spotrebu paliva.
• Dosahuje sa vysoká torzná tuhosť krídla, ktorá zlepšuje jeho aeroelasticitu, a dosahuje vysokú manévrovateľnosť.

nevýhody:

• Na vyváženie v niektorých režimoch letu musí byť časť mechanizácie odtokovej hrany krídla (klapky) a riadiacich plôch odklonená nahor, čo znižuje celkový zdvih lietadla.
• Zoradenie ovládacích prvkov lietadla vzhľadom nahorizontálne a pozdĺžne osi (kvôli absencii výťahu) zhoršujú vlastnosti jeho ovládania. Nedostatok špecializovaných ozdôb núti riadiace plochy byť na odtokovej hrane krídla a vykonávať (v prípade potreby) úlohy krídeliek aj výťahov. Tieto povrchy riadenia sa nazývajú elevátory.
• Použitie niektorých mechanizačných prostriedkov na vyváženie lietadla zhoršuje jeho vzletové a pristávacie vlastnosti.

„Lietajúce krídlo“

S touto schémou v skutočnosti taká časť neexistujelietadlo ako trup. Všetky objemy potrebné na umiestnenie posádky, užitočné zaťaženie, motory, palivo a vybavenie sú umiestnené v strede krídla. Táto schéma má nasledujúce výhody:

• Najnižší aerodynamický odpor.
• Najmenšia hmotnosť konštrukcie. V tomto prípade celá hmotnosť padá na krídlo.
• Pretože pozdĺžne rozmery lietadla sú malé(kvôli nedostatku trupu) je destabilizačný moment okolo jeho zvislej osi zanedbateľný. To umožňuje návrhárom buď výrazne zmenšiť plochu AO, alebo ju úplne opustiť (vtáky, ako viete, nemajú zvislé perie).

K nevýhodám patrí komplexnosť zabezpečenia stability letu lietadla.

"Tandem"

Tandemová schéma, keď sú umiestnené dve krídlajeden po druhom sa aplikuje len zriedka. Toto riešenie sa používa na zväčšenie plochy krídla pri rovnakých hodnotách jeho rozpätia a dĺžky trupu. To znižuje špecifické zaťaženie krídel. Nevýhodou tejto schémy je vysoký aerodynamický odpor, zvýšenie momentu zotrvačnosti, najmä vo vzťahu k priečnej osi lietadla. Navyše so zvýšením rýchlosti letu sa menia vlastnosti pozdĺžneho vyvažovania lietadla. Riadiace plochy v takýchto lietadlách môžu byť umiestnené priamo na krídlach a na chvoste.

Kombinovaná schéma

V tomto prípade môžu byť súčasti lietadlakombinovať pomocou rôznych návrhových schém. Napríklad horizontálne ozdoby sú k dispozícii v nose aj v zadnom trupe. Môžu použiť takzvané priame ovládanie zdvihu.

V tomto prípade nosový horizontálny chvostspolu s klapkami vytvárajú dodatočný zdvih. Moment stúpania, ktorý v tomto prípade nastane, bude smerovaný tak, aby sa zvýšil uhol nábehu (nos lietadla stúpa). Aby tento moment odrazil, chvostová jednotka musí vytvoriť moment na zníženie uhla útoku (nos lietadla klesá). Na to musí byť sila na chvost smerovaná aj nahor. To znamená, že dochádza k zvýšeniu zdvihu na prove HE, na krídle a na chvoste HE (a následne na celom lietadle) bez toho, aby ste ho otáčali v pozdĺžnej rovine. V tomto prípade lietadlo jednoducho stúpa bez akéhokoľvek vývoja vzhľadom na svoje ťažisko. Naopak, pri takom aerodynamickom usporiadaní lietadla môže vykonávať vývoj vzhľadom na ťažisko v pozdĺžnej rovine bez zmeny dráhy letu.

Schopnosť vykonávať takéto manévrevýrazne zlepšiť taktické a technické vlastnosti manévrovateľných lietadiel. Najmä v kombinácii so systémom priamej kontroly bočných síl, na ktorého implementáciu musí mať lietadlo nielen chvostovú, ale aj nosnú pozdĺžnu jednotku.

Konvertibilná schéma

Postavené zariadenie lietadlakabrioletová schéma, sa vyznačuje prítomnosťou destabilizátora v nose trupu. Funkciou destabilizátorov je v určitých medziach obmedziť alebo dokonca úplne vylúčiť spätný posun aerodynamického zamerania lietadla v nadzvukových letových režimoch. To zvyšuje manévrovacie vlastnosti lietadla (čo je dôležité pre stíhačku) a zvyšuje dolet alebo znižuje spotrebu paliva (to je dôležité pre nadzvukové osobné lietadlo).

Destabilizéry je možné použiť aj narežimy štart / pristátie na kompenzáciu momentu ponoru, ktorý je spôsobený odchýlkou ​​mechanizmu štartu a pristátia (klapky, klapky) alebo nosom trupu. V podzvukových letových režimoch je destabilizátor skrytý v strede trupu alebo je nastavený v prevádzkovom režime veternej lopatky (voľne orientovaný pozdĺž toku).