Glavni deli letala. Aranžma letala

Izum zrakoplova je omogočil ne le uresničitev najstarejšega sanjstva človeštva - osvojiti nebo, temveč tudi ustvariti najhitrejši način prevoza. Za razliko od balonov in zračnih ladij letala niso odvisna veliko od vremenskih napovedi, lahko premagajo velike razdalje pri visoki hitrosti. Sestavine zrakoplova so sestavljene iz naslednjih oblikovalskih skupin: krilo, trup, rep, oprema za iztovarjanje, elektrarna, nadzorni sistemi, različna oprema.

Načelo delovanja

Letalo - zrakoplov (LA) težji od zraka, opremljen z elektrarno. S pomočjo tega najpomembnejšega dela zrakoplova se ustvari potisk, ki je gonilna sila, potrebna za let, ki se razvije na tleh ali v letu z motorjem (propeler ali reaktivni motor). Če je vijak nameščen pred motorjem, ga imenujemo vlečenje in, če je zadaj - potisni. Tako motor ustvarja gibanje naprej glede na okolje (zrak). V skladu s tem krilo, ki ustvarja dviganje zaradi tega translacijskega gibanja, se premika tudi glede na zrak. Zato lahko naprava ostane v zraku le, če je določena hitrost letenja.

Kako so deli letala?

Telo sestavljajo naslednji glavni deli:

• Trup je glavno telo letala, ki povezuje krila (krilo), perje, elektro sistem, šasijo in druge komponente v eno celoto. V trupu sta posadka, potniki (v civilnem letalstvu), oprema, tovor. Lahko se namesti tudi gorivo, šasije, motorji itd. (Ne vedno)
• Motorji se uporabljajo za vožnjo zrakoplova.
• Krilo je delovna površina, namenjena ustvarjanju dvigalne sile.
• Vertikalni rep je zasnovan za upravljanje, uravnoteženje in stabilnost zrakoplova glede na navpično os.
• Horizontalni rep je zasnovan za upravljanje, uravnoteženje in stabilnost zrakoplova glede na vodoravno os.

Krila in trup

Glavni del letala je krilo. Ustvarja pogoje za izpolnjevanje glavne zahteve za možnost letenja - prisotnost dvigala. Krilo je pritrjeno na trup (trup), ki ima lahko eno ali drugo obliko, vendar z minimalno aerodinamično upornostjo, če je mogoče. Da bi to naredili, je prikladno opremljen s poenostavljeno kapljično obliko.

Sprednji del letala služi za namestitev pilotske kabine pilotov in radarskih sistemov. V zadnjem delu je tako imenovana rep empennage. Zagotavlja nadzorljivost med letom.

Gradnja repne enote

Razmislite o povprečnem letalu, katerega repni del je izdelan po klasični shemi, značilen za večino vojaških in civilnih modelov. V tem primeru bo vodoraven perj vključeval fiksni del - stabilizator (od latinskega Stabilisa, stabilen) in gibljiv - dvigalo.

Stabilizator služi za stabilnost letala glede na prečno os. Če se nos nosi, potem se rep trupa skupaj s perjemom dvigne navzgor. V tem primeru se bo zračni tlak na zgornji površini stabilizatorja povečal. Nastali tlak vrne stabilizator (oziroma trup) v prvotni položaj. Ko dvigujete nos trupa navzgor, se bo na spodnji površini stabilizatorja povečal pritisk zraka, ki se bo vrnil v prvotni položaj. Tako je za stabilnost zrakoplova v svoji vzdolžni ravnini glede na prečno os zagotovljeno avtomatsko (brez pilotnega posega).

Zadnji del letala vključuje tudi navpični rep. Podobno kot v vodoravnem položaju je sestavljen iz fiksnega dela - kobilice in gibljivega - krmila. Kobil vzdrži stabilnost zrakoplova glede na svojo navpično os v vodoravni ravnini. Princip delovanja je podoben delovanju stabilizator plavuti - zavrnitvi gredelj nos odklonjen v desno v levo, pritisk na ravnino povečuje in vrne kobilice desnem (in trupa) na predhodno igro.

Tako je glede na dve osi stabilnost letenja zagotovljena z perjem. Ampak še vedno je bila ena os - vzdolžna. Ki zagotavljajo avtomatsko stabilnost gibanju glede na to os (v prečni ravnini) padalo krila konzoli razporejena ne vodoravno vendar pod kotom drug na drugega, tako da konci konzole odkloni navzgor. Ta ureditev je podobna črki "V".

Nadzorni sistemi

Krmilne površine - pomembni deli zrakoplova, namenjeni za nadzor letala. Ti vključujejo krilce, krmila in višine. Kontrola je zagotovljena glede na iste tri osi v istih treh ravninah.

Dvigalo je premični zadnji del stabilizatorja. Če je stabilizator sestavljen iz dveh konzol, sta torej dve kolesi dvigala, ki sta obrnjeni navzdol ali navzgor, oba sinhrono. Pilot lahko s svojo pomočjo spremeni nadmorsko višino letala.

Krmilo je premični zadnji del kobilice. Ko se odbije v eno smer ali drugo se pojavi aerodinamične sile, ki vrti letalo okrog navpične osi, ki poteka skozi težišče v nasprotni smeri od smeri odmika volana. Vrtenje se pojavi, dokler pilot ne vrne volana v nevtralni položaj (nepropusten položaj), zrakoplov pa se premakne v novo smer.

Ailerons (od francoskega Aile, krilo) so glavni deli letala, ki predstavljajo gibljive dele krilnih konzol. Služi za krmiljenje zrakoplova glede na vzdolžno os (v prečni ravnini). Ker sta konzoli krila dva, sta tudi dva ailerona. Delujejo sinhrono, vendar za razliko od koles dvigal ne odstopajo v eni smeri, ampak v različnih smereh. Če je en krilec nagnjen, je drugi navzdol. Na krilni konzoli, kjer je krilec odklonjen navzgor, se dvižna sila zmanjša in se poveča - navzdol. Let trupa letala se vrti v smeri dvignjenega krilca.

Motorji

Vsi zrakoplovi so opremljeni z elektrarno, ki omogoča razvijanje hitrosti in s tem zagotovitev pojava dviganja. Motorji se lahko nahajajo na zadnji strani letala (tipično za reaktivne zrakoplove), spredaj (lahki motorji) in na krilih (civilni zrakoplovi, prevozna sredstva, bombarderji).

Razdeljeni so na:

• Reaktivno - turbo-žarek, pulsira, dvokrožni, direktni tok.
• Vijak - bata (vijačni motor), turboprop.
• Projektil - tekoče, trdo gorivo.

Drugi sistemi

Seveda so pomembni tudi drugi deli letala. Šasija omogoča letala vzleteti in pristajati z opremljenih letališč. Obstajajo dvoživke zrakoplovov, kjer se namesto šasije uporabljajo posebni plovci - omogočajo vzletanje in pristajanje na vseh mestih, kjer je ribnik (morje, reka, jezero). Znani modeli svetlobnih motorjev, opremljeni s smučmi, za delovanje na območjih s stabilnim snežnim pokrovom.

Moderna letala so polnjene z elektronsko opremo, komunikacijskimi napravami in napravami za prenos informacij. Vojaško letalstvo uporablja sofisticirane sisteme orožja, odkrivanje ciljev in zatiranje signalov.

Razvrstitev

Po dogovoru so letala razdeljena v dve veliki skupini: civilni in vojaški. Glavne dele potniškega letala se odlikujejo po prisotnosti opremljene kabine za potnike, ki zasedajo večino trupa. Posebnost so obrisi na straneh trupa.

Civilni zrakoplovi so razdeljeni na:

• Potniški - lokalni letalski prevozniki, glavni v bližini (razdalje, krajše od 2000 km), srednje (območje, krajše od 4000 km), oddaljeni (razdalje, krajše od 9000 km) in interkontinentalne (razdalje več kot 11 000 km).
• Tovor - lahka (težina tovora do 10 ton), srednje (masa tovora do 40 ton) in težka (masa tovora več kot 40 ton).
• Posebni namen - sanitarna, kmetijska, izvidniška (izkopavanje ledu, ribogojstvo), protipožarna zaščita, za fotografiranje iz zraka.
• Izobraževanje.

Za razliko od civilnih modelov vojaška letala nimajo udobne kabine z luči. Glavni del trupa zasedajo orožni sistemi, oprema za izkopavanje, komunikacije, motorji in druge enote.

Z imenovanjem sodobne vojaških letal (vključno z vojaškimi nalogami, ki jih opravljajo) lahko razdelimo v naslednje vrste: borci, napad letal, bombnikov (izstrelkov), izvidovanje, vojaško prevoz, posebni in pomožni objekti.

Aranžma letala

Naprava letala je odvisna od aerodinamične sheme, na kateri so izvedene. Za aerodinamično shemo je značilno število osnovnih elementov in lokacija ležajnih površin. Če je nos v zrakoplovu v večini modelov podoben, se položaj in geometrija kril in repa močno razlikujeta.

Obstajajo naslednji diagrami naprave LA:

• "Klasično".
• "Leteče krilo."
• "Raka".
• "Brez tehtnice".
• Tandem.
• Konvertibilna shema.
• Kombinirano vezje.

Letala, izdelana po klasični shemi

Razmislite o glavnih delih letala in njihovem namenu. Klasična (normalna) ureditev vozlišč in agregatov je značilna za večino svetovnih naprav, bodisi vojaških ali civilnih. Glavni element - krilo - deluje v čistem, nemotenem toku, ki teče gladko okoli krila in ustvarja določeno dvižno silo.

Nosni del letala se skrajša, kar vodi do zmanjšanja zahtevanega območja (in posledično mase) vertikalnega repa. To je zato, ker prednji del trupa povzroči destabilizacijski čas potovanja glede na navpično os letala. Zmanjšanje prednjega dela trupa izboljša pogled na sprednjo poloblo.

Slabosti običajne sheme so:

• Delovnih horizontalni rep (HT) in krilo poševno zaskrbljen tok znatno zmanjšuje njeno učinkovitost, kar zahteva uporabo perja večjo površino (in s tem masa).
• Da bi zagotovili stabilnost letala, mora vertikalni rep (BO) ustvariti negativen dvig, to je usmerjen navzdol. To zmanjšuje splošno učinkovitost letala: od velikosti dvižne sile, ki ustvarja krilo, je potrebno odstraniti silo, ki se ustvari na GO. Za nevtralizacijo tega pojava je treba uporabiti krilo povečanega območja (in posledično tudi mase).

Razporeditev letala v skladu s shemo "raca"

S to zasnovo so glavni deli letala nameščeni drugače kot v "klasičnih" modelih. Prvič, spremembe so vplivale na postavitev horizontalnega repa. Nahaja se pred krilom. Po tej shemi so prvi bratje Wright zgradili svoj prvi letalo.

Prednosti:

• Vertikalni rep traja v neovrgnem toku, kar povečuje njegovo učinkovitost.
• Da bi zagotovili stabilnost leta, rep ustvari pozitivno dvižno silo, to pomeni, da se doda na dvigalno silo krila. To vam omogoča, da zmanjšate svoje območje in ustrezno maso.
• Naravna "protivoshtornaya" zaščita: možnost prenašanja kril do superkritičnih kotov napada za "rac" je izključena. Stabilizator je nastavljen tako, da prejema večji kot kot krilo.
• Premikanje fokusa zrakoplova nazaj z naraščajočo hitrostjo v shemi "raca" je v manjši meri kot pri klasični postavitvi. To vodi do manj sprememb v stopnji vzdolžne statične stabilnosti zrakoplova, kar poenostavlja značilnosti svojega nadzora.

Slabosti sheme "raca":

• Ko je tok prelomljen na perju, se zgodi, da ne pride le do izhoda zrakoplovov v manjše kotov napadov, temveč tudi njegov "potapljanje" zaradi zmanjšanja njegovega celotnega dviga. To je še posebej nevarno pri vzletanju in pristajanju zaradi bližine zemlje.
• Prisotnost trupa peresnih mehanizmov v nosu poslabša pogled na spodnjo poloblo.
• Da bi zmanjšali območje naprej GO, je dolžina prednjega dela trupa precejšnja. To povzroči povečanje destabilizirajočega trenutka glede na navpično os in posledično povečanje površine in mase strukture.

Letala, izdelana v skladu s sistemom "brez tehtnice"

V modelih te vrste ni nobenega pomembnega, seznanjenega dela letala. Fotografija letečih repov ("Concord", "Mirage", "Vulcan") kaže, da nimajo horizontalnih perje. Glavne prednosti takšne sheme so:

• Zmanjšanje čelnega aerodinamičnega vlečenja, kar je še posebej pomembno za letala z visoko hitrostjo, še posebej, križarjenje. Hkrati se zmanjšajo stroški goriva.
• Visoka togost krila na torziji, ki izboljša njene značilnosti aerodelastosti, doseže visoke sposobnosti premikanja.

Slabosti:

• Za uravnoteženje nekaterih načinov letenja, del mehanizacije zadnjega roba krilo (lopute) in krmilne površine je treba odkloniti navzgor, kar zmanjša celoten dvig letala.
• Kombinacija krmilnika zrakoplova glede na vodoravne in vzdolžne osi (zaradi pomanjkanja dvigala) poslabša značilnosti svoje krmilljivosti. Odsotnost specializiranega repa povzroča, da so krmilne površine na končnem robu krila, opravljajo (če je potrebno) dolžnosti krmilnikov in krmilnikov dvigal. Te krmilne površine imenujemo Elevons.
• Uporaba dela mehanizacije za uravnoteženje letala poslabša njegove vzletne in pristajalne značilnosti.

"Letalna krila"

V tej shemi dejansko ni takega dela zrakoplova kot trupa. Vsi deli, potrebni za namestitev posadke, tovor, motorjev, goriva in opreme, so v sredini krila. Takšna shema ima naslednje prednosti:

• Najmanjša aerodinamična odpornost.
• Najmanjša teža konstrukcije. V tem primeru celotna masa pade na krilo.
• Ker so vzdolžne mere zrakoplova majhne (zaradi pomanjkanja trupa), je destabilizacijski moment glede na njegovo navpično os zanemarljiv. To omogoča oblikovalcem, da znatno zmanjšajo območje VO ali celo celo opustijo (pri pticah, kot je znano, navpični perje ni prisoten).

Pomanjkljivosti vključujejo kompleksnost zagotavljanja stabilnosti letenja letala.

"Tandem"

Shema "tandem", ko sta dve krili ena za drugo, je redka. Ta rešitev se uporablja za povečanje krilnega območja pri istih vrednostih njegovega razpona in dolžine trupa. To zmanjša specifično obremenitev krila. Slabosti takšne sheme so velika aerodinamična odpornost, povečanje momenta vztrajnosti, zlasti glede na prečno os letala. Poleg tega, ko se hitrost leta povečuje, se vzdolžne lastnosti balansiranja zrakoplova spreminjajo. Krmilne površine na takšnih zrakoplovih se lahko nahajajo neposredno na krilih ali na repu.

Kombinirano vezje

V tem primeru se sestavni deli zrakoplova lahko kombinirajo z uporabo različnih načrtov. Na primer, vodoraven perje zagotavlja tako v nosu kot v repu trupa. Lahko jih uporabimo tako imenovani neposredni nadzor dvižne sile.

V tem primeru vodoravni perje skupaj z loputami ustvarjajo dodatno dvižno silo. Trenutek naklona, ​​ki se pojavi v tem primeru, bo usmerjen v povečanje kota napada (naraščajoča se ravnina). Če želimo to točko popraviti, mora repni plavuti ustvariti trenutek za zmanjšanje kota napada (nos zrakoplova se spusti). Za to mora biti sila na repnem delu prav tako usmerjena navzgor. To pomeni, da se dvigalna sila na nosu GO, na krilu in na repu GO (in posledično na celotnem zrakoplovu) poveča, ne da bi jo obračala v vzdolžno ravnino. V tem primeru se zrakoplov preprosto dvigne brez evolucije glede na središče mase. Nasprotno, s to aerodinamično razporeditvijo letala lahko izvede evolucijo glede na središče mase v vzdolžni ravnini brez spreminjanja poti svoje leti.

Sposobnost izvajanja takšnih manevrov znatno izboljša taktične in tehnične značilnosti manevrirnih letal. Še posebej v kombinaciji z neposrednim nadzorom bočne sile, za izvedbo katerega mora imeti zrak samo rep, ampak tudi vzdolžni perom nosu.

Convertible vezje

Gradnja zrakoplova, zgrajenega na zamenljivi shemi, se odlikuje po prisotnosti destabilizatorja v prednjem delu trupa. Funkcija destabilizatorjev je zmanjšanje določenih omejitev ali celo popolna odprava premika aerodinamičnega fokusa zrakoplova na supersonalnem letenju. S tem se poveča manevrska sposobnost zrakoplova (kar je pomembno za borec) in povečuje obseg ali zmanjša porabo goriva (to je pomembno za nadnaravna potniška letala).

Destabilizatorje se lahko uporabijo tudi pri vzletu / pristajanju, da se kompenzira potopni moment, ki ga povzroča deformacija nakladalnega orodja (lopute, lopute) ali nos trupa. Pri podzvočnih režimih letenja je destabilizator skrit sredi trupa ali je nastavljen na način plavljenja (prosto giblje po toku).