Glavni dijelovi zrakoplova. Uređaj za zrakoplov

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Izum zrakoplova omogućio je ne samo ostvarenje najstarijeg sna čovječanstva - osvajanje neba, već i stvaranje najbržeg načina transporta. Za razliku od balona na vrući zrak i zračnih brodova, avioni malo ovise o vremenskim nepogodama, sposobni su preći velike udaljenosti velikom brzinom. Komponente zrakoplova sastoje se od sljedećih strukturnih skupina: krilo, trup, prtljažnik, uređaji za uzlijetanje i slijetanje, elektrana, upravljački sustavi, razna oprema.

Princip rada

Avion - zrakoplov (LA) teži od zraka, opremljen elektranom. Uz pomoć ovog najvažnijeg dijela zrakoplova stvara se potisak neophodan za let – djelujuća (pogonska) sila koju motor (elisni ili mlazni motor) razvija na tlu ili u letu. Ako se vijak nalazi ispred motora, to se zove povlačenje, a ako je iza, guranje. Dakle, motor stvara translacijsko gibanje zrakoplova u odnosu na okolinu (zrak). Sukladno tome, krilo se također pomiče u odnosu na zrak, što stvara uzgonu kao rezultat ovog kretanja prema naprijed. Stoga uređaj može ostati u zraku samo ako postoji određena brzina.let.

Koji su nazivi dijelova zrakoplova

Kutija se sastoji od sljedećih glavnih dijelova:

• Trup je glavni dio zrakoplova, koji povezuje krila (krilo), perje, sustav napajanja, stajni trap i druge komponente u jedinstvenu cjelinu. U trup je smještena posada, putnici (u civilnom zrakoplovstvu), oprema, nosivost. Može također primiti (ne uvijek) gorivo, šasiju, motore itd.
• Motori se koriste za pogon zrakoplova.
• Wing - radna površina dizajnirana za stvaranje podizanja.
• Okomiti rep je dizajniran za upravljivost, balansiranje i stabilnost smjera zrakoplova u odnosu na okomitu os.
• Horizontalni rep je dizajniran za upravljivost, balansiranje i stabilnost smjera zrakoplova u odnosu na horizontalnu os.

Krila i trup

Glavni dio strukture zrakoplova je krilo. Stvara uvjete za ispunjavanje glavnog zahtjeva za mogućnost leta - prisutnost lifta. Krilo je pričvršćeno za tijelo (trupno tijelo), koje može imati ovaj ili onaj oblik, ali po mogućnosti s minimalnim aerodinamičkim otporom. Da biste to učinili, opremljen je zgodno pojednostavljenim oblikom suze.

Prednji dio zrakoplova služi za smještaj kokpita i radarskih sustava. Straga je repna jedinica tzv. Služi za kontrolu tijekom leta.

Dizajn perja

Uzmimo u obzir prosječan zrakoplov,čiji je repni dio izrađen po klasičnoj shemi, karakterističnoj za većinu vojnih i civilnih modela. U ovom slučaju, horizontalni rep će uključivati fiksni dio - stabilizator (od latinskog Stabilis, stabilan) i pokretni dio - dizalo.

Stabilizator služi za stabilizaciju zrakoplova u odnosu na poprečnu os. Ako se nos zrakoplova spusti, tada će se, u skladu s tim, repni dio trupa, zajedno s perjem, podići. U tom slučaju će se povećati tlak zraka na gornjoj površini stabilizatora. Nastali tlak vratit će stabilizator (odnosno trup) u prvobitni položaj. Kada se nos trupa podigne prema gore, pritisak strujanja zraka će se povećati na donjoj površini stabilizatora, te će se on ponovno vratiti u prvobitni položaj. Tako je osigurana automatska (bez intervencije pilota) stabilnost zrakoplova u njegovoj uzdužnoj ravnini u odnosu na poprečnu os.

Zadnji dio zrakoplova također uključuje okomiti rep. Slično kao i horizontalni, sastoji se od fiksnog dijela - kobilice, i pokretnog dijela - kormila. Kobilica daje stabilnost kretanju zrakoplova u odnosu na njegovu vertikalnu os u horizontalnoj ravnini. Princip rada kobilice sličan je onom stabilizatora - kada nos odstupi ulijevo, kobilica odstupi udesno, pritisak na njenu desnu ravninu se povećava i vraća kobilicu (i cijeli trup) na prethodni pozicija.

Dakle, s obzirom na dvije osi, stabilnost leta osigurava perje. Ali postojala je još jedna os - uzdužna. Za pružanje automatskestabilnost kretanja u odnosu na ovu os (u poprečnoj ravnini) konzole krila jedrilice postavljene su ne vodoravno, već pod određenim kutom jedna u odnosu na drugu, tako da su krajevi konzola otklonjeni prema gore. Ovaj položaj podsjeća na slovo "V".

Upravljački sustavi

Kontrolne površine su važni dijelovi zrakoplova dizajnirani za upravljanje zrakoplovom. To uključuje krilce, kormila i dizala. Upravljanje je omogućeno s obzirom na iste tri osi u iste tri ravnine.

Dizalo je pokretni stražnji dio stabilizatora. Ako se stabilizator sastoji od dvije konzole, tada, sukladno tome, postoje dva dizala koja se skreću gore ili dolje, oba sinkrono. Pomoću njega pilot može promijeniti visinu zrakoplova.

Kormilo je pokretni stražnji dio kobilice. Kada se otklone u jednom ili drugom smjeru, na njemu nastaje aerodinamička sila koja zakreće zrakoplov oko okomite osi koja prolazi kroz središte mase, u smjeru suprotnom od smjera otklona kormila. Rotacija se nastavlja sve dok pilot ne vrati kormilo u neutralni položaj (bez skretanja) i zrakoplov se ne krene u novom smjeru.

Eleroni (od francuskog Aile, krilo) su glavni dijelovi zrakoplova, koji su pokretni dijelovi krilnih konzola. Služi za upravljanje zrakoplovom u odnosu na uzdužnu os (u poprečnoj ravnini). Budući da postoje dvije krilne konzole, postoje i dva krilca. Rade sinkrono, ali, za razliku od dizala, odstupajune u jednom smjeru, nego u različitim smjerovima. Ako se jedan krilac skrene prema gore, onda drugi prema dolje. Na krilnoj konzoli, gdje je krilac skrenut prema gore, uzgona se smanjuje, a gdje je dolje raste. A trup zrakoplova rotira prema podignutom krilu.

Motori

Svi zrakoplovi su opremljeni elektranom koja im omogućuje da razviju brzinu, a samim time i da osiguraju pojavu uzgona. Motori se mogu nalaziti na stražnjem dijelu zrakoplova (tipično za mlazne zrakoplove), ispred (laka vozila) i na krilima (civilni zrakoplovi, transporteri, bombarderi).

Podijeljeni su na:

• Jet - turbomlazni, pulsirajući, dvokružni, izravni protok.
• Propeler - klip (propeler), turboprop.
• Raketa - tekuće, čvrsto gorivo.

Drugi sustavi

Naravno, važni su i drugi dijelovi zrakoplova. Šasije omogućuju polijetanje i slijetanje zrakoplova s opremljenih aerodroma. Postoje amfibijski zrakoplovi, gdje se umjesto stajnog trapa koriste posebni plovci - oni vam omogućuju da poletite i sletite bilo gdje gdje postoji vodeno tijelo (more, rijeka, jezero). Modeli lakih zrakoplova opremljenih skijama poznati su po radu u područjima sa stabilnim snježnim pokrivačem.

Moderni zrakoplovi su punjeni elektroničkom opremom, uređajima za komunikaciju i prijenos informacija. Vojno zrakoplovstvo koristi sofisticirane sustave oružja, otkrivanje ciljeva i suzbijanje signala.

Klasifikacija

Kako je predviđenozrakoplovi se dijele u dvije velike skupine: civilne i vojne. Glavni dijelovi putničkog zrakoplova razlikuju se po prisutnosti opremljene putničke kabine, koja zauzima veći dio trupa. Posebnost su prozori na bočnim stranama trupa.

Civilni zrakoplovi podijeljeni su na:

• Putnik - lokalni avioprijevoznici, kratki (domet manji od 2000 km), srednji (domet manji od 4000 km), dugi (domet manji od 9000 km) i interkontinentalni (domet veći od 11 000 km).
• Teret - lagan (težina tereta do 10 tona), srednji (težina tereta do 40 tona) i težak (težina tereta veća od 40 tona).
• Posebna namjena - sanitarna, poljoprivredna, izviđačka (izviđanje leda, izviđanje ribe), gašenje požara, za snimanje iz zraka.
• Obrazovni.

Za razliku od civilnih modela, dijelovi vojnih zrakoplova nemaju udobnu kabinu s prozorima. Glavni dio trupa zauzimaju sustavi naoružanja, obavještajna oprema, komunikacije, motori i druge jedinice.

Po namjeni, moderni vojni zrakoplovi (s obzirom na borbene zadaće koje obavljaju) mogu se podijeliti na sljedeće vrste: lovci, jurišni zrakoplovi, bombarderi (nosači projektila), izviđački, vojni transportni, specijalne i pomoćne namjene.

uređaj zrakoplova

Dizajn zrakoplova ovisi o aerodinamičkom dizajnu prema kojem su izrađeni. Aerodinamičku shemu karakterizira broj osnovnih elemenata i položaj ležajnih površina. Ako noszrakoplov je sličan za većinu modela, položaj i geometrija krila i repa mogu se jako razlikovati.

Razlikuju se sljedeće sheme uređaja u zrakoplovu:

• "Classic".
• Leteće krilo.
• "Patka".
• "bez repa".
• "Tandem".
• konvertibilna shema.
• Kombinirana shema.

Klasični zrakoplov

Razmotrimo glavne dijelove zrakoplova i njihovu namjenu. Klasični (normalni) raspored komponenti i sklopova tipičan je za većinu uređaja u svijetu, bilo vojnih ili civilnih. Glavni element - krilo - djeluje u čistom neometanom toku, koji glatko teče oko krila i stvara određeni uzlet.

Nos zrakoplova je smanjen, što dovodi do smanjenja potrebne površine (a time i mase) okomitog repa. To je zato što prednji trup inducira destabilizirajući moment skretanja oko vertikalne osi zrakoplova. Smanjenje prednjeg trupa poboljšava vidljivost prednje hemisfere.

Nedostaci normalne sheme su:

• Rad horizontalnog repa (HA) u nagnutom i poremećenom toku krila značajno smanjuje njegovu učinkovitost, što zahtijeva korištenje perja veće površine (i, posljedično, mase).
• Da bi se osigurala stabilnost leta, okomiti rep (VO) mora stvoriti negativno podizanje, odnosno usmjereno prema dolje. Time se smanjuje ukupna učinkovitost zrakoplova: odveličinu sile uzgona koju stvara krilo, potrebno je oduzeti silu koja se stvara na GO. Da bi se neutralizirala ova pojava, trebalo bi koristiti krilo s povećanom površinom (i, posljedično, masom).

Uređaj zrakoplova prema shemi "patka"

Ovim dizajnom glavni dijelovi zrakoplova postavljeni su drugačije nego kod "klasičnih" modela. Prije svega, promjene su utjecale na raspored horizontalnog repa. Nalazi se ispred krila. Prema ovoj shemi, braća Wright izgradili su svoj prvi zrakoplov.

Prednosti:

• Okomiti rep radi u neometanom toku, što povećava njegovu učinkovitost.
• Da bi se osigurala stabilnost leta, perje stvara pozitivno uzgon, odnosno dodaje se uzdizanju krila. To omogućuje smanjenje njegove površine i, sukladno tome, njegove mase.
• Prirodna "anti-spin" zaštita: mogućnost prijenosa krila na superkritične kutove napada za "patke" je isključena. Stabilizator je ugrađen tako da ima veći napadni kut u odnosu na krilo.
• Pomicanje fokusa zrakoplova unatrag s povećanjem brzine u shemi "patka" događa se u manjoj mjeri nego u klasičnom rasporedu. To rezultira manjim promjenama u stupnju uzdužne statičke stabilnosti zrakoplova, zauzvrat, pojednostavljuje karakteristike njegove kontrole.

Nedostaci sheme "patka":

• Kada se zaustavi na peraju, zrakoplov ne samo da postiže niže kutove napada, već i "pogiba" zbog smanjenja ukupnog uzgona. Ovo je posebno opasno unačini polijetanja i slijetanja zbog blizine tla.
• Prisutnost mehanizama za perje u prednjem dijelu trupa smanjuje vidljivost donje hemisfere.
• Da bi se smanjila površina prednjeg HE, dužina prednjeg trupa je značajna. To dovodi do povećanja destabilizirajućeg momenta u odnosu na okomitu os i, sukladno tome, do povećanja površine i mase konstrukcije.

Zrakoplov bez repa

U modelima ovog tipa nema važnog, poznatog dijela zrakoplova. Fotografija zrakoplova bez repa (Concorde, Mirage, Vulcan) pokazuje da nemaju horizontalni rep. Glavne prednosti ove sheme su:

• Smanjenje prednjeg aerodinamičkog otpora, što je posebno važno za zrakoplove s velikom brzinom, posebno za krstarenje. To smanjuje troškove goriva.
• Veća torzijska krutost krila, čime se poboljšavaju njegove aeroelastične karakteristike, a postižu se visoke karakteristike manevriranja.

Nedostaci:

• Za balansiranje u nekim modovima leta, dio sredstava mehanizacije stražnjeg ruba krila (zakrilaca) i kontrolnih površina mora biti odmaknut prema gore, što smanjuje ukupnu uzlet zrakoplova.
• Kombinacija komandi zrakoplova u odnosu na horizontalnu i uzdužnu os (zbog odsutnosti dizala) pogoršava karakteristike njegovog upravljanja. Odsutnost specijaliziranog perja čini da kontrolne površine smještene na stražnjem rubu krila rade (spotrebne) dužnosti i krilca, te dizala. Ove kontrolne površine nazivaju se elevoni.
• Upotreba dijela opreme za mehanizaciju za balansiranje zrakoplova pogoršava performanse polijetanja i slijetanja.

Leteće krilo

S ovom shemom, zapravo, ne postoji takav dio zrakoplova kao što je trup. Svi volumeni potrebni za smještaj posade, nosivosti, motora, goriva, opreme nalaze se u sredini krila. Ova shema ima sljedeće prednosti:

• Najmanje povlačenje.
• Najmanja masa strukture. U ovom slučaju sva masa pada na krilo.
• Budući da su uzdužne dimenzije zrakoplova male (zbog nedostatka trupa), destabilizirajući moment oko njegove okomite osi je zanemariv. To omogućuje dizajnerima da značajno smanje područje VO-a ili ga čak potpuno napuste (kao što znate, ptice nemaju okomito perje).

Nedostaci uključuju poteškoće u osiguravanju stabilnosti leta zrakoplova.

Tandem

Shema "tandem", kada se dva krila nalaze jedno za drugim, rijetko se koristi. Ovo rješenje se koristi za povećanje površine krila s istim vrijednostima njegovog raspona i duljine trupa. Time se smanjuje specifično opterećenje krila. Nedostaci ove sheme su veliki aerodinamički otpor, povećanje momenta inercije, posebno u odnosu na poprečnu os zrakoplova. Osim toga, s povećanjem brzine leta mijenjaju se karakteristike uzdužnog balansiranja zrakoplova. Kontrolne površine na takvimzrakoplov se može nalaziti i izravno na krilima i na perju.

Kombinacijski krug

U ovom slučaju, komponente zrakoplova mogu se kombinirati korištenjem različitih shema dizajna. Na primjer, horizontalni rep je predviđen i u nosu i u repu trupa. Na njima se može koristiti tzv. izravna kontrola podizanja.

U ovom slučaju, vodoravni nos zajedno s preklopima stvaraju dodatno podizanje. Moment nagiba koji se javlja u ovom slučaju bit će usmjeren na povećanje napadnog kuta (nos zrakoplova se diže). Da bi parirao ovom trenutku, repna jedinica mora stvoriti trenutak za smanjenje napadnog kuta (nos zrakoplova se spušta prema dolje). Da biste to učinili, sila na repu također mora biti usmjerena prema gore. To jest, dolazi do povećanja sile uzgona na nosu HE, na krilu i na repu HE (i, posljedično, na cijelom zrakoplovu) bez okretanja u uzdužnoj ravnini. U ovom slučaju, zrakoplov se jednostavno diže bez ikakve evolucije u odnosu na svoje središte mase. I obrnuto, s takvim aerodinamičnim rasporedom zrakoplova, može provoditi evolucije u odnosu na središte mase u uzdužnoj ravnini bez promjene putanje leta.

Mogućnost izvođenja takvih manevara značajno poboljšava karakteristike izvedbe manevarskih zrakoplova. Posebno u kombinaciji sa sustavom izravne kontrole bočne sile, za čiju provedbu zrakoplov mora imati ne samo rep, već i uzdužno perje nosa.

konvertibilna shema

Uređaj zrakoplova izgrađenog prema konvertibilnoj shemi razlikuje se po prisutnosti destabilizatora u prednjem dijelu trupa. Funkcija destabilizatora je smanjiti u određenim granicama, ili čak potpuno eliminirati pomak aerodinamičkog fokusa zrakoplova unatrag u nadzvučnim modovima leta. Time se povećava manevarska sposobnost zrakoplova (što je važno za lovac) i povećava se domet ili smanjuje potrošnja goriva (ovo je važno za nadzvučni putnički zrakoplov).

Destabilizatori se također mogu koristiti u načinima polijetanja/slijetanja za kompenzaciju momenta ronjenja, koji je uzrokovan odstupanjem mehanizacije uzlijetanja i slijetanja (zakrilca, zakrilca) ili prednjeg trupa. U podzvučnim načinima leta, destabilizator je skriven u sredini trupa ili postavljen na način rada vjetrobrana (slobodno orijentiran duž strujanja).