Части самолета: конструктивное значение и особенности эксплуатации

Как устроен самолет?

Тело самолета, то есть все, что переносится его двигателем, за исключением самого двигателя, в авиации называется планером .

Планер состоит из крыла, фюзеляжа, оперения (стабилизатор и киль) и шасси. Сюда же относят и особый отсек, который часто выходит за пределы крыла или фюзеляжа и предназначается для установки двигателя. Этот отсек называется мотогондолой.

Крыло

Крыло — это собственно тот элемент конструкции, который помогает самолету взлететь. Сила, поднимающая самолет в воздух, образуется за счет разности давлений на нижнюю и верхнюю поверхности его крыла. А эта разность возникает из-за того, что длина верхнего профиля крыла больше, чем длина нижнего, и за равный промежуток времени верхнему потоку приходится преодолевать большее расстояние, чем нижнему. Верхний поток как бы «растягивается», становиться разреженным, и плотность его уменьшается. При уменьшении плотности верхнего потока уменьшается и сила, давящая на верхнюю часть крыла. Сила же, давящая на нижнюю часть крыла, по-прежнему остается большой, поэтому крыло как бы выталкивает вверх. Сила, возникающая за счет разности сил, давящих на нижнюю и верхнюю часть крыла, называется подъемной силой.

Величина этой силы зависит от очень многих факторов, начиная от площади крыла и заканчивая его профилем. Линия, которая соединяет две точки крыла, находящиеся на наибольшем удалении друг от друга, называется хордой крыла. Хорда крыла образует с потоком воздушных частиц, направленных навстречу крылу, особый угол — угол атаки. Его величина в значительной степени влияет на подъемную силу. Чем она больше, тем выше подъемная сила.

Крыло самолета может быть прямым , стреловидным , треугольным , трапециевидным , эллиптическим , с обратной стреловидностью и т. д. Каждое из них имеет свои достоинства и недостатки. Так, прямое крыло характеризуется высоким коэффициентом подъемной силы, но оно непригодно для сверхзвуковых скоростей из-за сильного лобового сопротивления потокам воздуха, а треугольное, отличаясь пониженным лобовым сопротивлением, имеет невысокую несущую способность.

Фюзеляж

Тело самолета без крыла, оперения, мотогондолы и шасси называется фюзеляжем. Внутри него находятся экипаж самолета, его оборудование, грузовой или пассажирский отсеки — иными словами, все, что должно подниматься и переноситься на крыле.

Бывают, впрочем, и фюзеляжи, размещенные внутри самого крыла. Такая конструкция называется летающим крылом. Чаще всего фюзеляж представляет собой тело вращения, имеющее осесимметричную форму, которая позволяет достичь наименьшего веса и минимального сопротивления воздушному трению. Конструктивно фюзеляж представляет собой скелет из ребер, обтянутых снаружи тонкостенной оболочкой — обшивкой. На языке науки такая форма называется коробчатой балкой, а вся конструкция — балочной.

Оперение

На фюзеляже размещено оперение, то есть все части, которые обеспечивают устойчивость и управляемость машины в небе. Оперение бывает горизонтальным и вертикальным . Первое придает самолету продольную устойчивость относительно невидимой линии, проведенной через крыло самолета. Оно закрепляется обычно в хвостовой части машины — либо на самом фюзеляже, либо наверху киля. Хотя возможно и расположение оперения в передней части самолета. Такая схема называется уткой.

Горизонтальное оперение состоит из неподвижного стабилизатора — двух плоских «крылышек», размещенных чаще всего в хвостовой части, и шарнирно подвешенного к нему руля высоты.

Вертикальное оперение обеспечивает машине устойчивость и неподвижность в поперечном направлении, то есть относительно ее продольной оси. Иначе говоря, оно необходимо, чтобы самолет не «завалился» в полете на крыло, как это произошло с первой машиной Можайского. Вертикальное оперение шарнирно, то есть подвижно, состоит из киля и подвешенного к нему руля направления, который позволяет изменить направление движения машины в воздухе.

В полете на оперение действуют те же нагрузки, что и на крыло самолета. Соответственно, и составлено оно из элементов, имеющих формы и профили, как у крыла. Оперение может быть трапециевидным , овальным , стреловидным и треугольным . Существуют схемы вообще без оперения. Они называются «бесхвостка» и «летающее крыло».

Шасси

Еще один важный элемент конструкции любого самолета — шасси. Оно служит для передвижения аэроплана по земле или воде при рулении, взлете и посадке.

Шасси может быть колесным , лыжным и поплавковым . Существуют три основные схемы расположения шасси: с хвостовым колесом , с передним колесом и велосипедного типа . В первом случае две главные опоры находятся ближе к передней части, а вспомогательная, хвостовая, — сзади. Во втором случае главные опоры расположены ближе к задней части, а в носовой части находится переднее колесо.

Что касается шасси велосипедного типа, то одна главная опора находится в передней части фюзеляжа, вторая — в задней, а две вспомогательные крепятся обычно на крыльях. Схема расположения лыжного шасси идентична, с той лишь разницей, что вместо колес используются лыжи. А вот с поплавковым шасси все немного по-другому.

Существуют следующие типы гидросамолетов: поплавковые, летающие лодки и самолеты-амфибии.

У поплавковых самолетов две основных схемы расположения шасси: первая — два основных поплавка крепятся по бокам фюзеляжа, вторая — основной поплавок крепится к фюзеляжу, а два вспомогательных — к крыльям.

У летающей лодки роль основного поплавка выполняет сам фюзеляж, имеющий форму лодки, а вспомогательные поплавки крепятся к крыльям.

Самолет-амфибия — это та же летающая лодка, но кроме поплавкового шасси у нее есть убирающееся колесное шасси.

Рассмотрим устройство колесного шасси более подробно.

Шасси современного самолета состоит из:

  • амортизационной стойки, которая обеспечивает плавность хода при взлете и передвижении самолета по аэродрому, а также смягчает удары при посадке;
  • бескамерных пневматических колес, снабженных тормозами;
  • тяг, раскосов и шарниров, которые служат для уборки и выпуска шасси и через которые амортизационные стойки крепятся к крылу.

Для достижения хороших летных характеристик у большинства самолетов шасси после взлета убираются в фюзеляж либо крыло. Исключение составляют небольшие и тихоходные машины. Но даже неубирающиеся шасси закрывают обтекателями для снижения аэродинамического сопротивления.

Сердце самолета. Виды авиационных двигателей

Двигатель нужен, чтобы поднять самолет в воздух и удерживать его в небе, создавая подъемную силу. Его с полным правом можно назвать сердцем машины.

Все авиационные двигатели делятся на воздушные и ракетные. Первым для приготовления рабочей смеси необходим атмосферный воздух, то есть действовать они могут только в земных условиях. Все требуемое для работы ракетных двигателей имеет на своем борту сам летательный аппарат. Это значит, что работать они могут и в безвоздушном пространстве.

Воздушные двигатели делятся на винтовые и реактивные. У винтового двигателя рабочим органом, заставляющим машину перемещаться по воздуху, служит винт. У реактивного все необходимое для полета находится в корпусе самого двигателя. К винтовым двигателям относятся поршневой и турбовинтовой . Оба поднимают машину в воздух с помощью винта, но отличаются способом, которым заставляют этот винт вращаться.

Читайте также:
Туристическая виза в Словакию и страховка для ребенка

Поршневой двигатель

Поршневой двигатель — это первый тип двигателя, который начали применять на воздушных судах, не считая, конечно, малоуспешных попыток взлететь с помощью парового мотора. Топливом для поршневого двигателя служит бензин. Полученная на его бензина рабочая смесь (воздух + бензин) подается в корпус цилиндра, где за счет системы зажигания воспламеняется и приводит в движение поршень.

Поршень через шатун, закрепленный подвижно внутри него, воздействует на вал, имеющий особую форму, составленную из многочисленных колен, и потому называемый коленчатым. Коленвал за счет воздействия поршня начинает вращаться.

Вал приводится во вращение через передаточный механизм. Это вращение передается тому самому винту, который заставляет самолет, разбежавшись, подняться над полем аэродрома. Вращаясь, винт создает тягу. Чем мощнее двигатель, тем больше эта тяга.

Самый простой способ повысить мощность двигателя — увеличить число цилиндров. Поэтому конструкторы все время пытались создать как можно более компактные двигатели с максимальным количеством цилиндров.

Сначала авиационные двигатели были рядными (цилиндры располагались в один ряд). Но рядные двигатели, в которых больше шести цилиндров, оказались трудными в изготовлении и слишком длинными для самолетов. Поэтому придумали V-образные 8- и 12-цилиндровые двигатели. Для сообщения винту как можно большей силы должно быть достаточно много поршней. Например, на двигателях «Мерлин» британской компании «Роллс-Ройс», выпускаемых до и после войны, их было 12. Для максимальной компактности цилиндры устанавливали под углом друг к другу, наподобие латинской буквы V. Двигатели, у которых цилиндры с поршнями располагаются таким образом, называются V-образными.

Однако мотор с наибольшим числом цилиндров можно получить, если разместить их вокруг коленчатого вала наподобие звезды. Двигатели с таким расположением цилиндров называются звездообразными. Количество цилиндров в них доходит до 24. И хотя такие двигатели получались существенно мощнее V-образных, это частично компенсировалось их огромным лобовым сопротивлением, так как площадь фронтального сечения звездообразного двигателя была гораздо большей по сравнению с V-образными. Поэтому во времена поршневой авиации активно применялись и тот и другой типы двигателей.

Турбовинтовой двигатель

Увеличение числа цилиндров, вращающих коленчатый вал, неизбежно ведет к увеличению массы мотора и, соответственно, ухудшению летных характеристик машины. Конструкторы решили эту задачу, разработав турбовинтовой двигатель, который при одинаковой с поршневым двигателем массе выдает гораздо большую мощность. Однако по сравнению с поршневым мотором он неэкономичен и применяется только там, где нужно поднимать в воздух значительный вес или где требуются более высокие скорости. В турбовинтовых двигателях винт приводится во вращение с помощью особого органа — турбины.

Воздушный поток, набегающий в полете на двигатель, попадает в компрессор, где происходит его сжатие. Сжатый воздух поступает в камеру сгорания, куда одновременно впрыскивается топливо. Воздух и топливо образуют специальную топливовоздушную смесь, которая, сгорая в камере, выпускает горячие газы, воздействующие на турбину. Она приходит во вращение и через редуктор приводит в движение воздушный винт.

Турбовинтовой двигатель проигрывает поршневому в экономичности, но превосходит его по мощности.

Турбореактивный двигатель

Данный двигатель по своему устройству напоминает турбовинтовой. Однако если у последнего подъемная сила создается за счет вращения воздушного винта, то у турбореактивного двигателя — посредством выходящей из сопла газовой струи.

Турбореактивный двигатель состоит из тех же частей, что и турбовинтовой: входного устройства, куда поступает встречный воздух; компрессора, где он сжимается; камеры сгорания, куда впрыскиваются частицы топлива и где образуется воздушная смесь.

Горячие газы приводят во вращение газовую турбину, а затем, вырываясь с огромной скоростью из сопла, создают тяговую силу. Такие двигатели позволяют получать большую мощность и скорость, чем турбовинтовые, но в три-четыре раза проигрывают им в экономичности.

Чтобы повысить экономичность, был изобретен двухконтурный турбореактивный двигатель, который теперь повсеместно применяется в пассажирской и транспортной авиации.

Такие двигатели подразделяются на дозвуковые , сверхзвуковые и гиперзвуковые , служащие для создания скоростей, которые в разы превосходят скорость звука. Эти двигатели широко используются в военной авиации.

Реактивный прямоточный двигатель

В этом двигателе встречный воздух, поступающий во входное устройство, затормаживается специальным рабочим телом, что приводит к созданию в камере сгорания большого давления. Через форсунки туда же впрыскивается и топливо, которое нагревает воздух в камере. Заканчивается камера сгорания расширяющимся соплом, вырываясь из которого, воздух создает тяговую силу.

Такие двигатели подразделяются на дозвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые, служащие для создания скоростей, которые в разы превосходят скорость звука. Эти двигатели широко используются в военной авиации.

Системы бортового оборудования

Все, что обеспечивает жизнь машины в воздухе и правильность ее поведения в полете — управляемость, безопасность, надлежащие условия для пассажиров и экипажа, исправное выполнение специальных функций, для которых, собственно, машина и создавалась, — называют системами бортового оборудования.

В 1970-х годах, когда на воздушные суда начали все шире проникать электронные устройства, для этих систем появился термин «авионика», совместивший в себе понятия «авиация» и «электроника». Оборудование летательных аппаратов подразделяют на собственно авиационное, радиоэлектронное и авиационное вооружение (для военных машин).

К авиационному оборудованию относится, прежде всего, электрика, в том числе системы энергоснабжения , светотехническое оборудование , системы управления силовыми установками (двигателями машины), системы кондиционирования , автоматические противопожарные средства , противообледенительные системы .

Система энергоснабжения обеспечивает электроэнергией все системы и аппараты машины, питаемые от электричества. В нее входят в первую очередь авиационные генераторы, отличающиеся от аналогичных наземных устройств меньшими размерами и весом.

Затем — преобразователи тока, изменяющие его род и характеристики при подаче к электрическим аппаратам. Аварийными источниками питания, которые применяются при выходе из строя основных, служат аккумуляторные батареи.

Наконец, сами электрические провода и коробки для их разветвления, а также разного рода реле, включающие и выключающие в нужный момент то или иное электрическое устройство.

Светотехническое оборудование самолета подразделяется на внешнее и внутреннее. Первое устанавливается на крыле, фюзеляже, хвостовом оперении. Оно служит для предотвращения столкновения с другими машинами, освещения взлетно-посадочной полосы, подсветки опознавательных знаков на борту и прочее. На консолях крыла, носу и хвосте находятся аэронавигационные огни, обозначающие габарит машины в темноте.

Читайте также:
Знакомимся с Болгарией: карта страны с городами на побережье

Внутреннее освещение применяется в самом самолете — в кабине пилотов, пассажирских отсеках. Оно же используется для подсветки приборных досок.

К приборному оборудованию самолета относятся устройства, осуществляющие измерения условий полета: атмосферное давление за бортом и высоту машины над землей, скорость полета и число Маха (то есть отношение скорости самолета к скорости звука), скорость ветра за бортом, температуру воздуха и прочее. Все приборы, контролирующие эти показатели, называют аэрометрическими.

Отдельная приборная система следит за работой силовых установок: проверяет температуру и давление в рабочих камерах двигателей, предупреждает о сбоях в управляющих системах. Специальные пилотажно-навигационные приборы сверяют движение машины с заданным курсом.

К авиационному оборудованию относят и средства объективного контроля, следящие как за оборудованием машины, так и за поведением ее экипажа, причем делающие это независимо от него. Такие средства, называемые черными ящиками, нужны для выяснения причин аварий. В эту же группу входят и всем известные автопилоты — средства, позволяющие вести машину по заданному курсу в автоматическом режиме. Система предупреждения о столкновении «обозревает» пространство вокруг машины, передает сигналы встречным воздушным судам, сообщает о появлении других машин своему пилоту.

Части самолета: конструктивное значение и особенности эксплуатации

Самолёт – воздушное судно, без которого сегодня представить перемещение людей и грузов на большие расстояния невозможно. Разработка конструкции современного самолета, а также создание отдельных его элементов представляется важной и ответственной задачей. К этой работе допускают только высококвалифицированных инженеров, профильных специалистов, так как небольшая ошибка в расчётах или производственный брак приведут к фатальным последствиям для пилотов и пассажиров. Не представляет секрет, что любой самолёт имеет фюзеляж, несущие крылья, силовой агрегат, систему разнонаправленного управления и взлетно-посадочные устройства.

Ниже изложенная информация об особенностях устройства составных частей самолёта будет интересна для взрослых и детей, занимающихся конструкторской разработкой моделей летательных аппаратов, а также отдельных элементов.

Фюзеляж самолёта

Основной частью самолета является фюзеляж. На нем закрепляются остальные конструктивные элементы: крылья, хвост с оперением, шасси, а внутри размещается кабина управления, технические коммуникации, пассажиры, грузы и экипаж воздушного судна. Корпус самолёта собирается из продольных и поперечных силовых элементов, с последующей обшивкой металлом (в легкомоторных версиях – фанерой или пластиком).

Требования при проектировании фюзеляжа самолёта предъявляется к весу конструкции и максимальным характеристикам прочности. Добиться этого позволяет использование следующих принципов:

  1. Корпус фюзеляжа самолёта выполняется в форме, снижающей лобовое сопротивление воздушным массам и способствующей возникновению подъемной силы. Объем, габариты самолёта должны быть пропорционально взвешены;
  2. При проектировании предусматривают максимально плотную компоновку обшивки и силовых элементов корпуса для увеличения полезного объема фюзеляжа;
  3. Сосредотачивают внимание на простоте и надежности крепления крыловых сегментов, взлётно-посадочного оборудования, силовой установки;
  4. Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надёжное крепление и баланс самолёта при различных условиях эксплуатации;

Фюзеляж пассажирского самолёта

  1. Место размещения экипажа должно предоставлять условия комфортного управления самолётом, доступ к основным приборам навигации и управления при экстремальных ситуациях;
  2. В период обслуживания самолёта предусмотрена возможность беспрепятственно провести диагностику и ремонт вышедших из строя узлов и агрегатов.

Прочность корпуса самолёта обязана обеспечивать противодействие нагрузкам при различных полётных условиях, в том числе:

  • нагрузки в местах крепления основных элементов (крылья, хвост, шасси) в режимах взлёта и приземления;
  • в полётный период выдерживать аэродинамическую нагрузку, с учётом инерционных сил веса самолёта, работы агрегатов, функционирования оборудования;
  • перепады давления в герметически ограниченных отделах самолёта, постоянно возникающие при лётных перегрузках.

К основным типам конструкции корпуса самолёта относят плоский, одно,- и двухэтажный, широкий и узкий фюзеляж. Положительно зарекомендовали себя и используются фюзеляжи балочного типа, включающие варианты компоновки, которые носят название:

  1. Обшивочные – конструкция исключает продольно расположенные сегменты, усиление происходит за счёт шпангоутов;
  2. Лонжеронные – элемент имеет значительные габариты, и непосредственная нагрузка ложится именно на него;
  3. Стрингерные – имеют оригинальную форму, площадь и сечение меньше, чем в лонжеронном варианте.

Важно! Равномерное распределение нагрузки на все части самолёта осуществляется за счёт внутреннего каркаса фюзеляжа, который представлен соединением различных силовых элементов по всей длине конструкции.

Конструкция крыла

Крыло – один из основных конструктивных элементов самолёта, обеспечивающий создание подъёмной силы для полёта и маневрирования в воздушных массах. Крылья используют для размещения взлётно-посадочных устройств, силового агрегата, топлива и навесного оборудования. От правильного сочетания веса, прочности, жёсткости конструкции, аэродинамики, качества изготовления зависят эксплуатационные и лётные характеристики самолёта.

Основными частями крыла называется следующий перечень элементов:

  1. Корпус, сформированный из лонжеронов, стрингеров, нервюров, обшивки;
  2. Предкрылки и закрылки, обеспечивающие плавный взлёт и посадку;
  3. Интерцепторы и элероны – посредством них осуществляется управление самолётом в воздушном пространстве;
  4. Щитки тормозные, предназначенные для уменьшения скорости движения во время посадки;
  5. Пилоны, необходимые для крепления силовых агрегатов.

Конструктивно-силовая схема крыла (наличие и расположение деталей при нагрузочном воздействии) должна обеспечивать устойчивое противодействие силам кручения, сдвига и изгиба изделия. К ней относятся продольные, поперечные элементы, а также внешняя обшивка.

  1. К поперечным элементам относят нервюры;
  2. Продольный элемент представлен лонжеронами, которые могут быть в виде монолитной балки и представлять ферму. Располагаются по всему объёму внутренней части крыла. Участвуют в придании жёсткости конструкции, при воздействии сгибающей и поперечной силы на всех этапах полёта;
  3. Стрингер также относят к продольным элементам. Его размещение – вдоль крыла по всему размаху. Работает как компенсатор осевого напряжения нагрузок изгиба крыла;
  4. Нервюры – элемент поперечного размещения. В конструкции представлены фермами и тонкими балками. Придаёт профиль крылу. Обеспечивает жесткость поверхности при распределении равномерной нагрузки во время создания полётной воздушной подушки, а также крепления силового агрегата;
  5. Обшивка придаёт форму крылу, обеспечивая максимальную аэродинамическую подъёмную силу. Вместе с другими элементами конструкции увеличивает жёсткость крыла и компенсирует действие внешних нагрузок.

Классификация крыльев самолёта осуществляется в зависимости от конструктивных особенностей и степени работы наружной обшивки, в том числе:

  1. Лонжеронного типа. Характеризуются незначительной толщиной обшивки, образующей замкнутый контур с поверхностью лонжеронов.
  2. Моноблочного типа. Основная внешняя нагрузка распределяется по поверхности толстой обшивки, закреплённой массивным набором стрингеров. Обшивка может быть монолитной или состоять из нескольких слоёв.

Примыкание крыла к фюзеляжу

Важно! Стыковка частей крыльев, последующее их крепление должны обеспечивать передачу, распределение изгибающего и крутящего моментов, возникающих при различных режимах эксплуатации.

Авиадвигатели

Благодаря постоянному совершенствованию авиационных силовых агрегатов продолжается развитие современного самолётостроения. Первые полёты не могли быть длительными и совершались исключительно с одним пилотом именно потому, что не существовало мощных двигателей, способных развить необходимую тяговую силу. За весь прошедший период авиацией использовались следующие типы двигателей самолёта:

  1. Паровые. Принцип работы заключался в преобразовании энергии пара в поступательное движение, передающееся на винт самолёта. Из-за низкого коэффициента полезного действия использовался непродолжительное время на первых авиамоделях;
  2. Поршневые – стандартные двигатели с внутренним сгоранием топлива и передачей крутящего момента на винты. Доступность изготовления из современных материалов позволяет их использование до настоящего времени на отдельных моделях самолётов. КПД представлен не более 55.0%, но высокая надежность и неприхотливость в обслуживании делают двигатель привлекательным;
Читайте также:
Как переехать жить в Доминиканскую Республику, все варианты

  1. Реактивные. Принцип действия основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания авиационного топлива в необходимую для полёта тягу. Сегодня такой тип двигателей наиболее востребован в авиастроительстве;
  2. Газотурбинные. Работают по принципу пограничного нагрева и сжатия газа сгорания топлива, направленного на вращение турбинного агрегата. Получили широкое распространение в авиации военного назначения. Используются в самолётах типа Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
  3. Турбовинтовые. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Но полученная при работе энергия преобразовывается в приводную для винта самолёта. Небольшая её часть используется для образования реактивной толкающей струи. Применяют, в основном, в гражданской авиации;
  4. Турбовентиляторные. Характеризуются высоким КПД. Применяемая технология нагнетания дополнительного воздуха для полного сгорания топлива обеспечивает максимальную эффективность работы и высокую экологическую безопасность. Такие двигатели нашли своё применение при создании больших авиалайнеров.

Важно! Перечень двигателей, разрабатываемых авиаконструкторами, вышеуказанным перечнем не ограничивается. В разное время неоднократно принимались попытки создавать различные вариации силовых агрегатов. В прошлом веке даже велись работы по конструированию атомных двигателей в интересах авиации. Опытные образцы были опробованы в СССР (ТУ-95, АН-22) и США (Convair NB-36H), но были сняты с испытания в связи с высокой экологической опасностью при авиационных катастрофах.

Органы управления и сигнализации

Комплекс бортового оборудования, командные и исполнительные устройства самолёта называют органами управления. Команды подаются из пилотной кабины, а выполняются элементами плоскости крыла, оперением хвоста. На разных типах самолётов используются различные типы систем управления: ручная, полуавтоматическая и полностью автоматизированная.

Органы управления, независимо от типа системы управления, разделяют следующим образом:

  1. Основное управление, включающее в себя действия, отвечающие за регулировку лётных режимов, восстановление продольного баланса самолёта в заранее заданных параметров, они включают:
  • рычаги, непосредственно управляемые пилотом (штурвал, рули высоты, горизонта, командные панели);
  • коммуникации для соединения управляющих рычагов с элементами исполнительных механизмов;
  • непосредственные исполняющие устройства (элероны, стабилизаторы, сполерные системы, закрылки, предкрылки).
  1. Дополнительное управление, используемое при взлётном или посадочном режимах.

При применении ручного или полуавтоматического управления воздушным судном пилота можно считать неотъемлемой частью системы. Только он может проводить сбор и анализ информации о положении самолёта, нагрузочных показателях, соответствии направления полёта с плановыми данными, принимать соответствующее обстановке решение.

Для получения объективной информации о лётной обстановке, состоянии узлов самолёта пилот использует группы приборов, назовем основные:

  1. Пилотажные и используемые для навигационных целей. Определяют координаты, горизонтальное и вертикальное положение, скорость, линейные отклонения. Контролируют угол атаки по отношению к встречному потоку воздуха, работу гироскопических устройств и многие не менее значимые параметры полёта. На современных моделях самолётов объединены в единый пилотажно-навигационный комплекс;
  2. Для контроля работы силового агрегата. Обеспечивают пилота информацией о температуре и давлении масла и авиационного топлива, расход рабочей смеси, количество оборотов коленчатых валов, вибрационный показатель (тахометры, датчики, термометры и подобное);
  3. Для наблюдения за функционированием дополнительного оборудования и авиационных систем. Включают в себя комплекс измерительных приборов, элементы которого размещены практически во всех конструктивных частях самолёта (манометры, указателя расходования воздуха, перепада давления в герметических закрытых кабинах, положения закрылков, стабилизирующих устройств и тому подобное);
  4. Для оценки состояния окружающей атмосферы. Основными измеряемыми параметрами являются температура наружного воздуха, состояние атмосферного давления, влажность, скоростные показатели перемещения воздушных масс. Используются специальные барометры и другие адаптированные измерительные приборы.

Важно! Измерительные приборы, используемые для мониторинга состояния машины и внешней среды, специально разработаны и адаптированы для сложных условий эксплуатации.

Взлётно-посадочные системы 2280

Взлёт и посадку считают ответственными периодами при эксплуатации самолёта. В этот период возникают максимальные нагрузки на всю конструкцию. Гарантировать приемлемый разгон для поднятия в небо и мягкое касание поверхности посадочной полосы могут только надёжно сконструированные стойки шасси. В полете они служат дополнительным элементом придания жесткости крыльям.

Конструкция наиболее распространённых моделей шасси представлена следующими элементами:

  • подкос складной, компенсирующий лотовые нагрузки;
  • амортизатор (группа), обеспечивает плавность хода самолёта при движении по взлетно-посадочной полосе, компенсирует удары во время контакта с землёй, может устанавливаться в комплекте с демпферами-стабилизаторами;
  • раскосы, выполняющие роль усилителя жесткости конструкции, могут называться стержнями, располагаются диагонально по отношению к стойке;
  • траверсы, крепящиеся к конструкции фюзеляжа и крыльям стойки шасси;
  • механизм ориентирования – для управления направлением движения на полосе;
  • замочные системы, обеспечивающие крепление стойки в необходимом положении;
  • цилиндры, предназначенные для выпуска и убирания шасси.

Стойка шасси самолёта

Сколько колес размещено у самолета? Количество колёс определяется в зависимости от модели, веса и назначения воздушного судна. Наиболее распространённым считают размещение двух основных стоек с двумя колёсами. Более тяжёлые модели – трёх стоечные (размещены под носовой частью и крыльях), четырёх стоечные – две основные и две дополнительные опорные.

Видео

Описанное устройство самолета даёт лишь общее представление об основных конструктивных составляющих, позволяет определить степень важности каждого элемента при эксплуатации воздушного судна. Дальнейшее изучение требует глубокой инженерной подготовки, наличия специальных знаний аэродинамики, сопротивления материалов, гидравлики и электрооборудования. На производственных предприятиях авиастроения этими вопросами занимаются люди, прошедшие обучение и специальную подготовку. Самостоятельно изучить все этапы создания самолёта можно, только для этого следует запастись терпением и быть готовым к получению новых знаний.

Конструкция самолета: основные элементы. Проектирование и строительство самолетов

Современные пассажирские и грузовые перевозки просто невозможно представить без самолетов. А ведь за комфортностью и мобильностью этих «железных птиц» стоят десятилетия разработок и тысячи неудачных попыток. Проектированием самолетов и их строительством занимаются лучшие умы авиастроения. Цена ошибки на этом поприще может быть слишком большой. Сегодня мы с вами немного окунемся в мир авиастроения и узнаем, из каких элементов состоит конструкция самолета.

Читайте также:
Международные аэропорты Вьетнама куда прилетают туристы из России

Общая характеристика

В классическом варианте самолет представляет собой планер (фюзеляж, крылья, хвостовое оперение, мотогондолы), оснащенный силовой установкой, шасси и системами управления. Кроме того, неотъемлемой частью современных самолетов является авионика (авиационная электроника), призванная контролировать все органы и системы воздушного судна и в значительной степени упрощать участь пилотов.

Бывают и другие конструктивные схемы, однако они встречаются гораздо реже и, как правило, в военном авиастроении. Так, к примеру, бомбардировщик В-2 сконструирован по схеме «летающее крыло». А яркий представитель самолетостроения в России – истребитель Миг-29 – выполнен по «несущей схеме». В ней понятие «фюзеляж» заменено на «корпус».

Типы самолетов

В зависимости от назначения, самолеты делятся на две крупные группы: гражданские и военные. Гражданские модели подразделяются на пассажирские, грузовые, учебные и машины специального использования.

Пассажирские версии отличаются тем, что большую часть их фюзеляжа занимает специально оборудованный салон. Внешне их можно узнать по большому количеству иллюминаторов. Пассажирские воздушные суда подразделяются на: местные (летают на дистанции менее 2 тыс. км); средние (2-4 тыс. км); (дальние 4-9 тыс. км); и межконтинентальные (более 11 тыс. км).

Грузовые воздушные суда бывают: легкими (до 10 т груза), средними (10-40 т груза) и тяжелыми (более 40 т груза).

Самолеты специального назначения могут быть: санитарными, сельскохозяйственными, разведывательными, противопожарными и предназначенными для аэрофотосъемки.

Учебные модели, соответственно, необходимы для обучения начинающих пилотов. В их конструкции могут отсутствовать вспомогательные элементы, такие как кресла пассажирского салона и прочее. То же самое касается и опытных версий, которые используются при испытаниях самолетов новой модели.

Военные самолеты, в отличие от гражданских, не имеют комфортного салона и иллюминаторов. Все пространство фюзеляжа в них занято системами вооружения, оборудованием для разведки, системами связи и прочими агрегатами. Боевые самолеты подразделяются на: истребители, бомбардировщики, штурмовики, разведчики, транспортные, а также всяческие машин специального назначения.

Фюзеляж

Фюзеляж воздушного судна является основной частью, выполняющей несущую функцию. Именно на него крепятся все элементы конструкции самолета. Снаружи это: крылья с мотогондолами, оперение и шасси, а изнутри – кабина управления, технические помещения и коммуникации, а также грузовой или пассажирский отсек, в зависимости от принадлежности судна. Каркас фюзеляжа собирается из продольных (лонжероны и стрингеры) и поперечных (шпангоуты) элементов, которые впоследствии обшиваются металлическими листами. В легких самолетах вместо металла используется фанера или пластик.

Пассажирские машины могут быть узко- и широкофюзеляжными. В первом случае диаметр поперечного сечения корпуса составляет в среднем 2-3 метра, а во втором – от шести метров. Широкофюзеляжные самолеты имеют, как правило, две палубы: верхнюю – для пассажиров, и нижнюю – для багажа.

При проектировании фюзеляжа особое внимание уделяют прочностным характеристикам и весу конструкции. В этой связи имеют место такие меры:

  1. Форма самолета проектируется таким образом, чтобы подъемная сила была максимальной, а лобовое сопротивление воздушным массам – минимальным. Объем и габариты машины должны идеально соотноситься друг с другом.
  2. Для увеличения полезного объема корпуса, при проектировании предусматривается максимально плотная компоновка обшивки и несущих элементов фюзеляжа самолета.
  3. Крепления силовой установки, взлетно-посадочных элементов и крыловых сегментов стараются сделать максимально простыми и надежными.
  4. Места размещения пассажиров и крепления грузов или расходных материалов проектируются таким образом, чтобы в разных условиях эксплуатации самолета его баланс оставался в пределах допустимого отклонения.
  5. Места для размещения экипажа должны обеспечивать комфортное управление воздушным судном, доступ к главным приборам навигации и максимально эффективное управление в случае непредвиденных ситуаций.
  6. Компоновка самолета выполняется таким образом, чтобы при его обслуживании мастера имели возможность беспрепятственно продиагностировать необходимые узлы и агрегаты самолета и при необходимост, провести их ремонт.

Фюзеляж самолета должен быть достаточно прочным, чтобы противостоять нагрузкам, возникающим в разных полетных условиях, а именно:

  1. Нагрузкам, возникающим в точках крепления основных элементов корпуса (крылья, оперение, шасси) во время взлета и приземления.
  2. Аэродинамическим нагрузкам, возникающим во время полета, с учетом работы агрегатов, инерционных сил и функционирования вспомогательного оборудования.
  3. Нагрузкам, связанным с перепадами давления, которые возникают при летных перегрузках в герметически ограниченных отсеках самолета.

Крыло

Важным конструктивным элементом любого самолета являются крылья. Они создают подъемную силу, необходимую для полета, и позволяют осуществлять маневрирование. Кроме того, крыло самолета используют для размещения силового агрегата, топливных баков, навесного оборудования и взлетно-посадочных устройств. Правильное соотношение веса, жесткости, прочности, аэродинамики и качества изготовления этого конструктивного элемента обуславливает надлежащие летные и эксплуатационные характеристики самолета.

Крыло самолета состоит из таких частей:

  1. Корпус, который состоит из каркаса (лонжероны, стрингеры и нервюры) и обшивки.
  2. Предкрылки и закрылки, которые обеспечивают взлет и посадку самолета.
  3. Интерцепторы и элероны, с помощью которых пилот может менять направление полета самолета.
  4. Тормозные щитки, служащие для более быстрой остановки самолета в момент посадки.
  5. Пилоны, на которые крепятся силовые установки.

К фюзеляжу крыло крепится через центроплан – элемент, соединяющий правое и левое крыло и частично проходящий через фюзеляж. У низкопланов центроплан располагается в нижней части фюзеляжа, а у высокопланов – в верхней. У боевых машин он может и вовсе отсутствовать.

Во внутренних полостях крыла (у больших судов) обычно устанавливаются баки для топлива. У легких самолетов-истребителей дополнительные топливные баки могут подвешиваться на специальных консольных креплениях.

Конструктивно-силовая схема крыла

Конструктивно-силовая схема крыла должна обеспечивать противодействие силам сдвига, кручения и изгиба, возникающим во время полета. Ее надежность обуславливается использованием прочного каркаса из продольных и поперечных элементов, а также прочной обшивки.

Продольные элементы каркаса крыла представлены лонжеронами и стрингерами. Лонжероны выполняются в виде фермы или монолитной балки. Они размещаются по всему внутреннему объему крыла с определенным интервалом. Лонжероны придают конструкции жесткость и нивелируют воздействие поперечных и сгибающих сил, возникающих на той или иной стадии полета. Стрингеры играют роль компенсатора осевого усилия сжатия и растяжения. Они также нивелируют местные аэродинамические нагрузки и повышают жесткость обшивки.

Поперечные элементы каркаса крыла представлены нервюрами. В данной конструкции они могут выполняться в виде ферм или тонких балок. Нервюры обуславливают профиль крыла и придают его поверхности жесткость, необходимую при распределении нагрузки в момент формирования полетной воздушной подушки. Также они служат для более надежного крепления силовых агрегатов.

Читайте также:
Красивейшие магазины мира

Обшивка не только придает крылу необходимую форму, но и обеспечивает максимальную подъемную силу. Наравне с другими элементами каркаса, она увеличивает жесткость конструкции и нивелирует воздействие внешних нагрузок.

Крылья самолетов могут отличаться по конструктивным особенностям и функциональности обшивки. Выделяют два главных типа:

  1. Лонжеронные. Отличаются небольшой толщиной обшивки, которая образует замкнутый контур с ребрами лонжеронов.
  2. Моноблочные. Основное количество внешней нагрузки распределяется по поверхности толстого слоя обшивки, закрепленного набором стрингеров. В таком случае обшивка может быть как монолитной, так и состоять из нескольких слоев.

Говоря о конструкции крыла, стоит отметить, что его стыковка и последующее крепление должны выполняться таким образом, чтобы в конечном итоге обеспечивалась передача и распределение крутящего и изгибающего моментов, которые могут возникнуть в разных режимах эксплуатации самолетов.

Оперение

Оперение самолета позволяет менять траекторию его движения. Оно может быть хвостовым и носовым (используется реже). В большинстве случаев хвостовое оперение представлено вертикальным килем (или же несколькими килями, обычно их два) и горизонтальным стабилизатором, по конструкции напоминающим крыло уменьшенного размера. Благодаря килю регулируется путевая устойчивость самолета, то есть устойчивость по оси движения, а благодаря стабилизатору – продольная (по тангажу). Горизонтальное оперение может устанавливаться на фюзеляж или поверх килей. Киль, в свою очередь, ставится на фюзеляж. Существуют разные вариации компоновки хвостового оперения, но в большинстве случаев она выглядит именно так.

Некоторые военные самолеты дополнительно оснащаются носовым оперением. Это необходимо для обеспечения должной путевой устойчивости на сверхзвуковых скоростях.

Силовые установки

Двигатель является важнейшим элементом в конструкции самолета, ведь без него воздушное судно не сможет даже взлететь. Первые самолеты летали совсем недолго и могли вмещать всего лишь одного пилота. Причина тому проста – маломощные моторы, не позволяющие развить достаточную тяговую силу. Чтобы самолеты научились перевозить сотни пассажиров и неподъемные грузы, конструкторам всего мира пришлось немало потрудиться.

За всю эволюцию «железных птиц» было использовано немало типов моторов:

  1. Паровые. Принцип работы таких двигателей основан на превращении энергии пара в движение, которое передается на винт самолета. Так как паровые моторы имели низкий коэффициент полезного действия, они использовались авиационной промышленностью совсем недолго.
  2. Поршневые. Это стандартные моторы внутреннего сгорания, по конструкции напоминающие двигатели автомобилей. Принцип их работы заключается в передаче тепловой энергии в механическую. Простота в изготовлении и доступность материалов обуславливают использование таких силовых установок на некоторых моделях самолетов до настоящего времени. Несмотря на небольшой КПД (около 55%), эти моторы пользуются определенной популярностью благодаря своей неприхотливости и надежности.
  3. Реактивные. Такие моторы преобразуют энергию интенсивного сгорания топлива в тягу, необходимую для полета. На сегодняшний день реактивные двигатели используются в строительстве самолетов наиболее широко.
  4. Газотурбинные. Принцип работы этих двигателей основан на пограничном нагреве и сжатии газа сгорания топлива, направленного на вращение турбины. Они используются преимущественно в военных типах самолетов.
  5. Турбовинтовые. Это один из подвидов газотурбинных моторов. Отличие состоит в том, что энергия, полученная при работе, преобразуется в приводную и вращает винт самолета. Незначительная часть энергии идет на формирование толкающей реактивной струи. Такие моторы применяют главным образом в гражданской авиации.
  6. Турбовентиляторные. В этих двигателях реализовано нагнетание дополнительного воздуха, необходимого для полного сгорания горючего, благодаря чему удается достичь максимальной эффективности и экологической благоприятности силовой установки. Моторы такого типа широко применяются в строительстве крупных авиалайнеров.

Мы с вами познакомились с основными типами авиационных двигателей. Список моторов, которые авиаконструкторы когда-либо пытались установить на воздушные суда, рассмотренным перечнем не ограничивается. В разные времена предпринималась масса попыток по созданию всяческих инновационных силовых агрегатов. К примеру, в прошлом веке велись серьезные работы по созданию атомных авиационных моторов, которые не прижились из-за высокой экологической опасности, в случае крушения самолета.

Обычно двигатель устанавливается на крыло или фюзеляж самолета посредством пилона, через который к нему подводятся приводы, топливные трубки и прочее. В таком случае мотор облачают в защитную мотогондолу. Существуют также самолеты, в которых силовая установка находится непосредственно внутри фюзеляжа. На воздушных судах может быть от одного (Ан-2) до восьми (В-52) двигателей.

Управление

Органами управления самолета называют комплекс бортового оборудования, а также командные и исполнительные приборы. Подача команд происходит из кабины пилота, а выполняется элементами крыла и оперения. В разных самолетах могут использовать различные виды систем управления: ручная, автоматизированная и полуавтоматическая.

Независимо от вида системы, рабочие органы подразделяют на основные и дополнительные.

Основное управление. Включает в себя действия, которые отвечают за регулировку режимов полета и восстановление баланса судна в заранее установленных параметрах. К органам основного управления относятся:

  1. Рычаги, которые непосредственно управляются пилотом (рули высоты, рули горизонта, штурвал, командные панели).
  2. Коммуникации, служащие для соединения управляющих рычагов с исполнительными механизмами.
  3. Исполнительные устройства (стабилизаторы, элероны, спойлерные системы, подкрылки и закрылки).

Дополнительное управление. Используется только при взлетном и посадочном режиме.

Независимо от того, ручное или автоматическое управление реализовано в конструкции самолета, только пилот может собирать и анализировать информацию о состоянии систем самолета, показателях нагрузки и соответствии траектории с планом. И что самое главное, только он способен принять решение, максимально эффективное в сложившейся обстановке.

Контроль

Для считывания объективной информации о состоянии воздушного судна и летной обстановки пилот пользуется приборами, разделенными на несколько основных групп:

  1. Пилотажные и навигационные. Служат для определения координат, вертикального и горизонтального положения, скорости и линейных отклонений самолета. Кроме того, эти приборы контролируют угол атаки воздушного судна, работу гироскопических систем и другие важные параметры полета. На современных самолетах эти приборы представлены в виде единого пилотажно-навигационного комплекса.
  2. Контролирующие работу силовой установки. Данная группа приборов обеспечивает пилота данными о температуре и давлении масла, расходе топливной смеси, частоте вращения коленчатых валов, а также вибрационных показателях.
  3. Приборы для наблюдения за работой дополнительного оборудования и систем. Данный комплекс состоит и приборов, датчики которых можно встретить во всех элементах конструкции самолета. К ним относятся: манометры, указатели перепада давления в герметичных кабинах, указатели положения закрылков и прочее.
  4. Приборы для оценки состояния окружающей среды. Служат для измерения температуры наружного воздуха, влажности, атмосферного давления, скорости ветра и прочего.
Читайте также:
Страны, в которых мы успели побывать за время путешествий

Все приборы, которые служат для контроля состояния самолета и внешней среды? адаптируются к работе в любых погодных условиях.

Взлетно-посадочные системы

Взлет и посадка являются довольно сложными и ответственными этапами полета. Они неизбежно сопряжены с сильными нагрузками, приходящимися на все элементы конструкции. Приемлемый разгон для поднятия многотонного судна в небо и мягкое касание посадочной полосы при его посадке обеспечивает надежно сконструированная взлетно-посадочная система (шасси). Данная система также необходима для стоянки машины и ее руления при езде по аэропорту.

Шасси самолета состоит из демпферной стойки, на которой закреплена колесная тележка (у гидропланов вместо нее используется поплавок). Конфигурация шасси зависит от массы самолета. Чаще всего встречаются такие варианты взлетно-посадочной системы:

  1. Две основных стойки и одна передняя (А-320, Ту-154).
  2. Три основных стойки и одна передняя (Ил-96).
  3. Четыре основных стойки и одна передняя (“Боинг-747”).
  4. Две основных стойки и две передних (В-52).

На ранних самолетах устанавливали пару основных стоек и заднее вращающееся колесо без стойки (Ли-2). Необычную схему шасси также имела модель Ил-62, которая оснащалась одной передней стойкой, парой основных стоек и выдвигающейся штангой с парой колес в самом хвосте. На первых самолетах стойки не использовали вовсе, а колеса крепились на простые оси. Колесная тележка может иметь от одной (А-320) до семи (Ан-225) колесных пар.

Когда самолет находится на земле, его управление осуществляется посредством привода, которым оснащена передняя стойка шасси. У судов с несколькими двигателями для этих целей может использоваться дифференциация режима работы силовой установки. Во время полета шасси самолета убирается в специально оборудованные отсеки. Это необходимо для уменьшения аэродинамического сопротивления.

Нагрузки, действующие на фюзеляж

В полете и при посадке на фюзеляж действуют следующие нагрузки (рис. 2.4):

  • • силы, передающиеся на фюзеляж от присоединенных к нему частей самолета — крыла Ркр, горизонтального и вертикального оперения (Рго и Рво) в виде реакций Rb R2 и R3, R4 соответственно, шасси, силовой установки и др.;
  • • массовые сосредоточенные инерционные силы (Р1? Р2, Р3) от агрегатов, грузов, оборудования, расположенных в фюзеляже, и распределенные инерционные силы от собственной массы конструкции фюзеляжа q^;
  • • аэродинамические силы, распределенные по поверхности фюзеляжа;
  • • силы избыточного давления в герметических кабинах, отсеках оборудования, каналах воздухозаборников.

Рис. 2.4. Нагрузки и эпюры внутренних усилий в фюзеляже

Все перечисленные нагрузки полностью уравновешены на фюзеляже. При этом с точки зрения строительной механики фюзеляж можно рассматривать как коробчатую балку, закрепленную на крыле и загруженную перечисленными выше нагрузками. В любом сечении такой балки действуют вертикальные и горизонтальные составляющие перерезывающих сил Q B и Q r , изгибающих моментов М2, Му, а также крутящий момент Мкр. В герметичных отсеках к этим нагрузкам добавляются усилия от избыточного внутреннего давления.

Конструктивно-силовые схемы фюзеляжа

Наиболее рациональной конструкцией, способной воспринимать все перечисленные выше нагрузки при минимальной собственной массе, является тонкостенная пространственная оболочка, подкрепленная изнутри силовым каркасом. Рациональность такой оболочки обеспечивается полноценным использованием ее работающей обшивки как при восприятии местной аэродинамической нагрузки, внутреннего избыточного давления, так и в общей силовой работе, которая состоит в том, что обшивка воспринимает всю перерезывающую силу, весь крутящий момент и участвует в восприятии изгибающих моментов. Подкрепленная силовым каркасом оболочка наилучшим образом удовлетворяет требованиям удобства компоновки, обеспечения технологической простоты, а также живучести и эксплуатационной технологичности. С точки зрения силовой работы такая оболочка рассматривается как тонкостенная коробчатая балка, вследствие чего силовую схему подобных фюзеляжей принято называть балочной (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Балочная конструкция фюзеляжа

Используемые ранее фюзеляжи ферменной конструкции неизбежно проигрывают балочным по массе конструкции, в связи с тем что обшивка ферменных фюзеляжей полностью исключена из общей силовой работы, она воспринимает только местную воздушную нагрузку и является, таким образом, дополнительным конструктивным элементом, увеличивающим массу конструкции. Пространственная ферма чрезвычайно затрудняет и компоновку грузов в фюзеляже. Все это привело к тому, что ферменные фюзеляжи в настоящее время полностью вытеснены балочными и их применение оправдано лишь на легких тихоходных самолетах малой авиации. Поэтому в данном курсе ферменные фюзеляжи не рассматриваются.

Балочные фюзеляжи делятся на три основные разновидности: лонжеронный, стрингерный и обшивочный фюзеляжи (рис. 2.6):

Рис. 2.6. Разновидности балочных фюзеляжей

Продольный набор балочного фюзеляжа состоит из лонжеронов и стрингеров. Лонжерон отличается от стрингера формой и большей площадью поперечного сечения. Обшивочный фюзеляж продольного набора не имеет. Поперечный набор фюзеляжа состоит из шпангоутов, обеспечивающих сохранение при деформациях заданной формы поперечного сечения оболочки и передачу на обшивку распределенных и сосредоточенных нагрузок. В местах приложения к фюзеляжу больших сосредоточенных сил устанавливаются усиленные шпангоуты.

В балочных фюзеляжах перерезывающая сила любого направления полностью воспринимается обшивкой, в которой возникает поток касательных усилий. Закон распределения этих усилий по контуру оболочки зависит от направления внешней нагрузки и от формы поперечного сечения фюзеляжа.

Крутящий момент также полностью воспринимается обшивкой. Поток касательных усилий в этом случае равномерно распределен по периметру оболочки, имеющей, как правило, однозамкнутый контур поперечного сечения.

Восприятие изгибающих моментов фюзеляжа определяется типом балочного фюзеляжа (см. рис. 2.6).

В местах вырезов в оболочке устанавливаются силовые окантовки, обеспечивающие передачу всех усилий в зоне выреза.

Балочно-лонжеронный фюзеляж. Изгибающий момент в его конструкции воспринимается осевыми усилиями в лонжеронах, число которых обычно невелико. Обшивка и стрингеры в работе оболочки на изгиб практически не участвуют. Стрингеры в основном служат для местного подкрепления обшивки.

Рассмотрим в качестве примера распределение внутренних усилий в сечении хвостовой части фюзеляжа от внешних нагрузок горизонтального и вертикального оперений Рго и Рво соответственно (рис. 2.7). Здесь lr0, lBO, h — плечи приложения сил от горизонтального и вертикального оперений; Q B , М в — перерезывающая сила и изгибающий момент в вертикальной плоскости; Q r и М г — пе- резывающая сила и изгибающий момент в горизонтальной плоскости; Мкр — крутящий момент; S — осевые силы в лонжеронах, уравновешивающие изгибающие моменты; тв, тг, ткр — касательные напряжения, уравновешивающие вертикальную и горизонтальную перерезывающие силы и крутящий момент соответственно.

Рис. 2.7. Распределение внутренних усилий в балочно-лонжеронном фюзеляже

Балочно-стрингерный фюзеляж. В его конструкции большое количество часто расположенных стрингеров совместно с обшивкой воспринимают весь изгибающий момент, работая на осевые нагрузки растяжения-сжатия (рис. 2.8). Закон распределения нормальных напряжений по периметру оболочки определяется в соответствии с гипотезой плоских сечений при изгибе. Доля изгибающего момента, воспринимаемая обшивкой, определяется ее критическими напряжениями местной потери устойчивости. По сравнению с лон- жеронными фюзеляжами, шпангоуты в стрингерных фюзеляжах устанавливаются с меньшим шагом с целью повышения критических напряжений потери устойчивости стрингеров и обшивки.

Рис. 2.8. Силовые схемы стрингерного фюзеляжа:

1 — в зоне крепления лонжерона крыла; 2 — в зоне шпангоута гермоднища; 3 — в зоне рядового шпангоута

Балочно-обшивочный (бесстрингерный фюзеляж). Он обеспечивает восприятие изгибающего момента только обшивкой, которая в этом случае обычно имеет слоистую конструкцию с заполнителем, что позволяет повысить критические напряжения потери устойчивости. Бесстрингерные фюзеляжи не получили широкого применения из-за трудностей усиления оболочки в зоне вырезов, которых у современных самолетов требуется большое количество.

Части самолета: конструктивное значение и особенности эксплуатации

Аэроплан — это летательный аппарат, без которого сегодня немыслимы перевозки людей и грузов на большие расстояния. Проектирование современного самолета, как и создание его отдельных компонентов, является важной и ответственной задачей. Эту работу могут выполнять только высококвалифицированные инженеры и специалисты, поскольку незначительный просчет или производственный дефект может привести к фатальным последствиям для пилотов и пассажиров. Не секрет, что каждый самолет состоит из фюзеляжа, несущих крыльев, силовой установки, многонаправленной системы управления и взлетно-посадочного шасси.

Приведенная ниже информация об особенностях деталей самолетов будет интересна взрослым и детям, конструирующим модели самолетов, а также отдельные детали.

  1. Фюзеляж самолёта
  2. Конструкция крыла
  3. Авиадвигатели
  4. Органы управления и сигнализации
  5. Взлётно-посадочные системы 2280
  6. Видео

Фюзеляж самолёта

Основной частью самолета является фюзеляж. На нем размещаются другие конструктивные элементы: крылья, хвост с оперением и шасси, а внутри находится кабина пилота, инженерные коммуникации, пассажиры, груз и экипаж. Фюзеляж самолета строится из продольных и поперечных конструктивных элементов, а затем обшивается листами (в легких вариантах — фанерой или пластиком).

Требования к конструкции фюзеляжа касаются веса конструкции и максимальных прочностных характеристик. Для достижения этой цели применяются следующие принципы:

  1. Форма фюзеляжа разработана таким образом, чтобы уменьшить сопротивление и увеличить подъемную силу. Объем, габариты самолета должны быть пропорционально взвешены;
  2. Конструкция должна обеспечивать максимально близкое расположение элементов обшивки и силовых элементов фюзеляжа для увеличения полезного объема фюзеляжа;
  3. Особое внимание должно уделяться простоте и надежности сегментов крыла, средств взлета и посадки и силовой установки;
  4. Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надежную фиксацию и балансировку самолета в различных условиях эксплуатации;

Фюзеляж пассажирского самолета

  1. Жилые помещения экипажа должны обеспечивать условия для комфортного управления самолетом, доступ к основным навигационным и контрольным приборам в экстремальных ситуациях;
  2. Во время технического обслуживания самолета должна быть обеспечена возможность свободной диагностики и ремонта неисправных узлов и компонентов.

Прочность фюзеляжа самолета должна выдерживать нагрузки при различных условиях полета, в том числе

  • нагрузки в точках крепления основных компонентов (крылья, хвост, шасси) в режимах взлета и посадки;
  • в полете, выдерживать аэродинамические нагрузки, включая инерционные силы, обусловленные массой самолета, работой компонентов, функционированием оборудования;
  • перепады давления в герметично закрытых частях самолета, которые постоянно возникают при перегрузках в полете.

    Основными типами конструкции фюзеляжа самолета являются плоские фюзеляжи, одно- и двухъярусные, широкие и узкие. Фюзеляжи балочного типа, включающие варианты компоновки, успешно прошли испытания и используются в настоящее время:

    1. Набивка — конструкция исключает сегменты, расположенные продольно, усиление идет от лонжеронов;
    2. Стрингеры — этот элемент имеет значительные размеры и на него ложится прямая нагрузка;
    3. Стрингеры имеют оригинальную форму, их площадь и поперечное сечение меньше, чем у лонжеронов.

    Нагрузка равномерно распределяется на все части самолета благодаря внутреннему каркасу фюзеляжа, который представлен соединением различных несущих элементов по всей длине конструкции.

    Конструкция крыла

    Крыло — один из основных конструктивных элементов самолета, обеспечивающий подъемную силу для полета и маневрирования в воздушной массе. На крыльях размещается взлетно-посадочное оборудование, силовая установка, топливо и вспомогательное оборудование. Эксплуатационные и летные характеристики самолета зависят от правильного сочетания веса, прочности, жесткости конструкции, аэродинамики и качества сборки.

    Следующий перечень компонентов называется основными частями крыла:

    1. Корпус, состоящий из лонжеронов, стрингеров, ребер и кожи;
    2. Планеры и закрылки для плавного взлета и посадки;
    3. Планеры и элероны — управление самолетом в воздушном пространстве;
    4. Тормозные закрылки, предназначенные для снижения скорости при посадке;
    5. Опоры, необходимые для крепления двигательных установок.

    Конструктивная и прочностная схема крыла (наличие и расположение напряженных элементов) должна обеспечивать постоянное сопротивление крутящим, сдвигающим и изгибающим усилиям изделия. Сюда входят продольные элементы, поперечные элементы и внешняя обшивка.

    1. К поперечным элементам относятся ребра;
    2. Продольный элемент представлен балками, которые могут быть в виде монолитной балки или фермы. Они распределены по всему объему внутренней части крыла. Они участвуют в придании жесткости конструкции при воздействии изгибающих и боковых сил во время всех фаз полета;
    3. Стрингеры также называются продольными элементами. Он расположен вдоль размаха крыла. Он действует как компенсатор осевых напряжений, когда крыло подвергается изгибающим нагрузкам;
    4. Нервные ребра — элемент поперечного расположения. Конструкции представлены фермами и тонкими балками. Представляет собой профиль крыла. Обеспечивает жесткость поверхности при равномерном распределении нагрузки во время формирования подушки безопасности в полете и крепления силового агрегата;
    5. Трим формирует крыло так, чтобы обеспечить максимальную аэродинамическую подъемную силу. Вместе с другими элементами конструкции он увеличивает жесткость крыла и поглощает внешние нагрузки.

    Крылья самолетов классифицируются в зависимости от конструктивных особенностей и степени воздействия внешней обшивки, в том числе:

    1. Продольный тип. Характеризуется небольшой толщиной кожи, образующей замкнутый контур с поверхностью лонжерона.
    2. Моноблочный тип. Основная внешняя нагрузка распределяется по поверхности толстой обшивки, защищенной прочным набором стрингеров. Покрытие может быть монолитным или состоять из нескольких слоев.

    Присоединение крыла к фюзеляжу

    Важно! Соединение частей крыла, их последующее крепление должно обеспечивать передачу, распределение изгибающих и крутящих моментов, возникающих в различных условиях эксплуатации.

    Авиадвигатели

    Аренда воздушных судов

    Непрерывное развитие авиационных силовых установок продолжается вместе с развитием современных самолетов. Первые полеты не могли быть продолжительными и выполнялись только одним пилотом, именно потому, что не было мощных двигателей, способных создать необходимую тягу. На протяжении всей истории авиации использовались следующие типы авиационных двигателей

    1. Паровые двигатели. Принцип работы был основан на преобразовании энергии пара в возвратно-поступательное движение, передаваемое на пропеллер самолета. Из-за низкой эффективности он использовался в первых моделях самолетов недолго;
    2. Рециркуляционные двигатели — стандартные двигатели с внутренним сгоранием и передачей крутящего момента на гребные винты. Доступность современных материалов позволяет использовать их и сегодня в некоторых моделях самолетов. КПД ограничен 55,0%, но высокая надежность и низкие требования к техническому обслуживанию делают этот двигатель привлекательным;

    Рециркуляционный авиационный двигатель

    1. Реактивные двигатели. Принцип работы основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания реактивного топлива в тягу, необходимую для полета. В настоящее время этот тип двигателя является наиболее востребованным в аэрокосмической промышленности;
    2. Газовая турбина. Они работают по принципу граничного нагрева и сжатия газообразного топлива, целью которого является вращение турбоагрегата. Широко используется в военной авиации. Используется в самолетах Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
    3. Турбопропеллеры. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Однако энергия, полученная во время работы, преобразуется в энергию тяги для воздушного винта самолета. Небольшая его часть используется для формирования реактивной тяги. В основном они используются в гражданской авиации;
    4. Турбовентилятор. Вентилятор характеризуется высокой эффективностью. Технология, используемая для нагнетания дополнительного воздуха в процессе полного сгорания, обеспечивает максимальную эффективность и высокую экологическую безопасность. Эти двигатели используются при разработке больших пассажирских самолетов.

    Список двигателей, разработанных авиастроителями, не ограничивается приведенным выше перечнем. В разное время предпринимались неоднократные попытки создания различных разновидностей силовых агрегатов. В прошлом веке даже велись работы по созданию ядерных двигателей для авиации. Прототипы испытывались в СССР (ТУ-95, АН-22) и США (Convair NB-36H), но были сняты с испытаний из-за высокого экологического риска авиакатастроф.

    Органы управления и сигнализации

    Посадка самолета на воду

    Совокупность бортового оборудования, органов управления и исполнительных механизмов самолета называется системой управления. Команды подаются из кабины пилота и выполняются компонентами крыла и хвостового оперения. На разных типах самолетов используются разные типы систем управления: ручные, полуавтоматические и полностью автоматические.

    Органы управления, независимо от типа системы управления, подразделяются следующим образом:

    1. Первичные органы управления, которые включают действия, ответственные за корректировку режимов полета, возвращение продольного баланса самолета к заранее заданным параметрам, к ним относятся:
  • рычаги, управляемые непосредственно пилотом (штурвал, руль высоты, управление горизонтом, командные панели);
  • тяги для соединения рычагов управления с компонентами привода;
  • прямые приводы (элероны, стабилизаторы, спойлерные системы, закрылки, предкрылки).
    1. Вспомогательные органы управления, используемые в режимах взлета и посадки.

    В случае ручного или полуавтоматического управления самолетом, пилота можно рассматривать как неотъемлемую часть системы. Только он может собрать и проанализировать информацию о положении самолета, показателях нагрузки, соответствии направления полета запланированным данным, принять решение, адекватное ситуации.

    Для получения объективной информации о ситуации в полете и состоянии компонентов самолета пилот использует группы приборов, перечислим основные из них:

    1. Пилотирование и использование в навигационных целях. Определение координат, горизонтального и вертикального положения, скорости, линейных отклонений. Они контролируют угол атаки по отношению к встречному потоку воздуха, работу гироскопических устройств и многие не менее важные параметры полета. В современных самолетах эти модели объединены в единый пилотажно-навигационный комплекс;
    2. Для управления работой генератора. Они обеспечивают пилота информацией о температуре и давлении масла и авиационного топлива, расходе рабочей смеси, оборотах коленчатого вала, показателе вибрации (тахометры, манометры, термометры и т.д.);
    3. Контроль функционирования вспомогательных устройств и систем воздушного судна. Включает комплекс измерительных приборов, компоненты которых расположены практически во всех конструктивных частях самолета (манометры, указатель расхода воздуха, перепада давления в закрытых герметичных кабинах, положения закрылков, стабилизирующих устройств и т.д.;)
    4. Оценка состояния окружающей атмосферы. Основными измеряемыми параметрами являются температура окружающего воздуха, атмосферное давление, влажность и скорость движения воздушных масс. Используются специальные барометры и другие измерительные приборы, приспособленные для этой цели.

    Важно! Измерительные устройства для контроля машины и окружающей среды специально разработаны и адаптированы к тяжелым условиям работы.

    Взлётно-посадочные системы 2280

    Взлет и посадка считаются критическими периодами в эксплуатации самолета. В течение этого периода вся конструкция подвергается максимальному напряжению. Только надежно сконструированные шасси могут гарантировать приемлемое ускорение при взлете и мягкое касание поверхности взлетно-посадочной полосы. В полете они служат дополнительным элементом жесткости для крыльев.

    Наиболее распространенные модели шасси имеют следующие элементы конструкции:

  • складная консоль, компенсирующая большие нагрузки;
  • амортизатор (группа), который обеспечивает плавное движение самолета при разбеге по взлетно-посадочной полосе, поглощает удары при контакте с землей и может быть установлен в комбинации с амортизаторами стабилизатора
  • раскосы, действующие как элементы жесткости конструкции, могут называться подкосами, расположенными по диагонали к раскосу
  • поперечины, прикрепленные к конструкции фюзеляжа и крыльям шасси;
  • механизм наведения — для контроля направления взлетно-посадочной полосы
  • системы блокировки для фиксации раскоса в требуемом положении;
  • приводы, предназначенные для выпуска и уборки шасси.

    Стойка шасси самолета

    Сколько колес установлено на самолете? Количество колес зависит от модели, веса и назначения самолета. Наиболее распространенными являются два основных шасси с двумя колесами. Более тяжелые модели — трехколесные (размещаются под носом и крыльями), четырехколесные — два основных и два дополнительных опорных колеса.

    Видео

    Описанная конструкция самолета дает лишь общее представление об основных конструктивных элементах, позволяя определить степень важности отдельных элементов в эксплуатации самолета. Дальнейшее обучение требует углубленного инженерного образования, специальных знаний по аэродинамике, сопротивлению воздуха, гидравлике и электротехнике. На авиастроительном заводе этими вопросами занимаются обученные и специализированные люди. Все этапы строительства самолета можно изучить самостоятельно, но для этого необходимо запастись терпением и быть готовым к получению новых знаний.

    Основные части самолета и их назначение

    Самолет принято расчленять на основные части или агрегаты, законченные в конструктивном или технологическом отношении. К таким частям относят крыло, фюзеляж, горизонтальное и вертикальное оперение, шасси, силовую установку, систему управления и оборудование.

    Крыло самолета (рис. 2.2) создает подъемную силу и обеспечивает поперечную устойчивость и управляемость. К крылу часто крепятся двигатели, шасси, топливные баки, вооружение. Внутренние объемы крыла используются для расположения топлива, противообледенительных устройств и другого оборудования. Крылья самолетов снабжаются средствами механизации для улучшения взлетно-посадочных характеристик.

    Рис. 2.2. Общий вид и компоновочная схема самолета

    Фюзеляж или корпус служит для размещения экипажа, пассажиров или грузов, двигателей, передних ног шасси и соединяет все части самолета в одно целое.

    Горизонтальное оперение обеспечивает продольную устойчивость, управляемость и балансировку. Оно состоит из неподвижной части – стабилизатора и подвижной – руля высоты.

    Вертикальное оперение осуществляет путевую устойчивость, управляемость балансировку; состоит из неподвижной части – киля и подвижной – руля направления.

    Шасси представляет систему опор, предназначенных для взлета, пробега после посадки, передвижения по аэродрому и стоянки. Конструкция шасси имеет упругие элементы, поглощающие кинетическую энергию самолета.

    Силовая установка предназначена для создания силы тяги и включает комплекс двигателей с системами, обеспечивающими их работу, и воздушные винты (для самолетов с ТВД и ПД).

    Система управления включает командные посты управления, проводку управления и органы управления (рули). Предназначена для управления самолетом по заданной траектории.

    Оборудование самолетов представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих безопасность полета самолета в сложных погодных условиях и на разных высотах. Включает в себя электрическое, гидравлическое, радиотехническое, пилотажно-навигационное, высотное и другое оборудование самолета.

    Компоновка самолета

    Компоновкой самолета называют процесс пространственной увязки частей самолета, размещение грузов, пассажиров, экипажа, топлива, оборудования. Общая компоновка самолета включает аэродинамическую, внутреннюю (или весовую) и конструктивно-силовую компоновку.

    Аэродинамическая компоновка состоит в выборе схемы самолета, взаимного расположения частей и придания самолету аэродинамических форм. Поскольку аэродинамическая схема задана, то при выполнении лабораторной работы студенту необходимо выполнить внутреннюю компоновку, т.е. разместить экипаж, пассажиров, грузы, топливо и оборудование.

    Кабина экипажа размещается в носовой части фюзеляжа и отделяется от остальных отсеков перегородкой. Размеры ее зависят от состава экипажа. На военных самолетах в зависимости от назначения может быть один или два члена экипажа, на пассажирских и транспортных в зависимости от веса и протяженности авиалиний в экипаж входит от двух до четырех человек: командира корабля, второго пилота, бортинженера, и штурмана.

    Рис.2.3. Компоновка кабины экипажа

    1,2 – кресла лётчиков; 3,4 – кресла для дополнительных членов экипажа.

    Наиболее важным элементом компоновки кабины экипажа является размещение летчиков. При этом должен быть обеспечен хороший обзор летчику: вправо-влево 20-30º от линии визирования, вверх-вниз – 16-20º и оптимальное расстояние до приборной доски и командных постов управления.

    Типовая компоновка кабины экипажа пассажирского самолета приведена на рис.2.3.

    Размеры и компоновка пассажирских кабин зависит от количества пассажиров и класса пассажирского оборудования.

    В настоящее время применяется три класса, отличающихся друг от друга комфортом и условиями обслуживания.

    В первом, высшем классе обеспечивается наибольшее расстояние между рядами сидений, удельный объем кабины на одного пассажира до 1,8м 3 , возможность отдыха в креслах в полулежащем положении.

    Второй, или туристский класс характеризуется более плотным размещением пассажиров, удельным объемом, равным 1,5м 3 , отклонением спинки сидения до 36º.

    Третий, экономический класс имеет еще более плотное размещение пассажиров с удельным объемом 0,9-1,2м 3 отклонением спинки сидений до 25º.

    Пассажирские сидения выполняются в виде блоков из двух или трех сидений. Размеры кресел зависят от класса пассажирской кабины. Основные размеры кресел приведены в таблице.

    Пассажирские кабины по длине фюзеляжа обычно делятся на несколько салонов, разделяемых перегородками.

    При компоновке пассажирских салонов следует избегать размещения пассажиров в плоскости вращения винтов и в зоне расположения двигателей. Эти объемы в фюзеляже используются для размещения кухонь, гардеробов или багажных помещений.

    На больших самолетах для обслуживания пассажиров в состав экипажа включаются бортпроводники: на 30-50 пассажиров – один бортпроводник. Каждый бортпроводник обеспечивается откидным сидением в служебном помещении за кабиной экипажа или радом с входными дверями.

    Основные размеры пассажирских кресел

    Длина подушки сидения

    Высота сидения над полом

    Длина спинки от подушки сидения

    Угол отклонения спинки от вертикали

    Ширина блока сидения

    Расстояние между рядами сидений

    470 70 470 300 430 720 55 1100 1200 1420 960

    440 50 450 320 430 700 36 1100 1030 1520 840

    410 40 430 320 430 700 25 1100 970 1430 750

    Пассажирские кабины по длине фюзеляжа обычно делятся на несколько салонов, разделяемых перегородками.

    При компоновке пассажирских салонов следует избегать размещения пассажиров в плоскости вращения винтов и в зоне расположения двигателей. Эти объемы в фюзеляже используются для размещения кухонь, гардеробов или багажных помещений.

    На больших самолетах для обслуживания пассажиров в состав экипажа включаются бортпроводники: на 30-50 пассажиров – один бортпроводник. Каждый бортпроводник обеспечивается откидным сидением в служебном помещении за кабиной экипажа или радом с входными дверями.

    Багаж пассажиров располагается под полом пассажирских кабин или в специальных багажных отсеках в хвостовой части фюзеляжа из расчета 0,25м 3 на одного пассажира.

    При полетах в зимнее время необходимо предусмотреть гардеробы. Площадь под гардеробы составляет 0,035-0,05м 2 на одного пассажира. Рекомендуется гардеробы размещать вблизи входных дверей.

    На самолетах с большой длительностью полета пассажиры обеспечиваются бесплатным питанием. Для размещения продуктов питания и соответствующего оборудования на самолете предусматривается буфет-кухня с объемом 0,1-0,2м 3 на одного пассажира.

    Количество туалетных помещений зависит от количества пассажиров и продолжительности полета. При продолжительности полета от 2 до 4 часов рекомендуется один туалет на 40 пассажиров. Площадь пола туалетных помещений должна быть не менее 1,5-1,6м 2. Туалетные помещения следует располагать в носовой и хвостовой частях фюзеляжа, вблизи входных дверей.

    Оборудование самолетов принято объединять в блоки, комплексы и размещать в специальных технических отсеках. Сами технические отсеки располагаются в местах, к которым тяготеет определенная часть оборудования.

    В качестве одного из вариантов можно привести следующую компоновку блоков оборудования.

    В носовой части фюзеляжа перед герметической кабиной располагаются агрегаты радиолокационной станции (РЛС), аппаратура и антенны захода на посадку.

    Подполом герметической кабины располагается гидравлическое оборудование и оборудование для систем управления самолетом.

    В фюзеляже непосредственно за кабиной размещается кислородное, радиотехническое, электрооборудование и противопожарное оборудование;

    в центроплане – оборудование, обслуживающее топливную систему, средства механизации, шасси; в хвостовой части фюзеляжа – оборудование для элементов управления самолетом и радиотехнические блоки.

    Части самолета: конструктивное значение и особенности эксплуатации

    Авиадвигатели

    Благодаря постоянному совершенствованию авиационных силовых агрегатов продолжается развитие современного самолётостроения. Первые полёты не могли быть длительными и совершались исключительно с одним пилотом именно потому, что не существовало мощных двигателей, способных развить необходимую тяговую силу. За весь прошедший период авиацией использовались следующие типы двигателей самолёта:

    1. Паровые. Принцип работы заключался в преобразовании энергии пара в поступательное движение, передающееся на винт самолёта. Из-за низкого коэффициента полезного действия использовался непродолжительное время на первых авиамоделях;
    2. Поршневые – стандартные двигатели с внутренним сгоранием топлива и передачей крутящего момента на винты. Доступность изготовления из современных материалов позволяет их использование до настоящего времени на отдельных моделях самолётов. КПД представлен не более 55.0%, но высокая надежность и неприхотливость в обслуживании делают двигатель привлекательным;

    1. Реактивные. Принцип действия основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания авиационного топлива в необходимую для полёта тягу. Сегодня такой тип двигателей наиболее востребован в авиастроительстве;
    2. Газотурбинные. Работают по принципу пограничного нагрева и сжатия газа сгорания топлива, направленного на вращение турбинного агрегата. Получили широкое распространение в авиации военного назначения. Используются в самолётах типа Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
    3. Турбовинтовые. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Но полученная при работе энергия преобразовывается в приводную для винта самолёта. Небольшая её часть используется для образования реактивной толкающей струи. Применяют, в основном, в гражданской авиации;
    4. Турбовентиляторные. Характеризуются высоким КПД. Применяемая технология нагнетания дополнительного воздуха для полного сгорания топлива обеспечивает максимальную эффективность работы и высокую экологическую безопасность. Такие двигатели нашли своё применение при создании больших авиалайнеров.

    Видео

    Описанное устройство самолета даёт лишь общее представление об основных конструктивных составляющих, позволяет определить степень важности каждого элемента при эксплуатации воздушного судна. Дальнейшее изучение требует глубокой инженерной подготовки, наличия специальных знаний аэродинамики, сопротивления материалов, гидравлики и электрооборудования

    На производственных предприятиях авиастроения этими вопросами занимаются люди, прошедшие обучение и специальную подготовку. Самостоятельно изучить все этапы создания самолёта можно, только для этого следует запастись терпением и быть готовым к получению новых знаний.

    Конструктивные особенности

    Эксперты в области авиации используют пять основных классификаторов с целью определения принадлежности летного средства к одной из вышеописанных категорий. В первую очередь изучается способ крепления крыльев к основной конструкции. Помимо этого, необходимо учитывать особенности фюзеляжа, тип шасси и расположение оперения.

    Использование классификации по типу крыла позволяет разделить воздушные корабли на следующие категории: полипланы, бипланы и монопланы. Категория монопланов включает в себя низкоплановые и высокоплановые судна. Этот параметр определяет, как именно крепятся крылья к фюзеляжу. В том случае, когда используется типология самого фюзеляжа, все воздушные лайнеры разделяются на группу двухбалочных и однофюзеляжных моделей.

    Одним из важных показателей, оказывающих влияние на скорость полетов, является аэродинамика воздушного судна. Немалую роль в этом вопросе играет вид шасси и способ крепления опор. Данные части конструкций могут быть изготовлены на основе гусеничной, поплавковой или роликовой системы. Помимо этого, существуют комбинированные конструкции, создающиеся на основе воздушной опоры.

    По мнению специалистов в области авиастроения, при классификации самолетов очень важно учитывать расположение двигателей. Они могут быть установлены как на крыльях, так и на самом фюзеляже

    Некоторые транспортные средства оборудованы всего одним двигателем. В пассажирских моделях используется несколько пар моторов.

    Самые лучшие военные самолеты в мире

    Среди них, конечно, лидируют истребители. Военные самолеты, предназначенные для воздушных боев и сопровождения бомбардировщиков, транспортных самолетов и прочих.

    Для составления любого рейтинга учитываются, в первую очередь, технические данные самолета, а также количество успешных проведенных боев.

    1 место

    Здесь расположился истребитель F-15 Eagle. У него почти 104 победы в подтвержденных воздушных боях и при этом без каких-либо потерь. Он есть в разных вариациях — F-15 Е “Stike Eagle”, F-15 SE “Silent Eagle”.

    Гордость американского воздушного флота, он может соперничать разве что с российским СУ- 27.

    F-15 Strike Eagle.

    2 место

    На втором месте также находится американский истребитель — F-4 “Phantom 2″. Это универсальный бомбардировщик, который весит около 20 тонн.

    Проверенный в боях во Вьетнаме, Пакистане, Ираке, Индии, он прекрасно оборудован, как радиоэлектронными системами, так и прочими специальными техническими новинками.

    3 место

    Supermarine Spitfire — одна из настоящих легенд времен Второй Мировой войны. Именно благодаря этим самолетам, Великобритании удалось остановить вторжение немцев на свою территорию в самом начале войны.

    Овальная форма крыльев и 8 автоматических пушек обеспечивали им непревзойденные победы.

    4 место

    Messerschmitt ME 109 существовал в разных модификациях. Можно сказать, что он был бриллиантом в короне немецкой Люфтваффе.

    Его достоинствами были отличная маневренность и мощность вооружения. Развивал скорость до 560 км/ч.

    Messerschmitt ME 109.

    5 место

    P-51 Mustang тоже особенно впечатлял многих во времена Второй мировой. Он принадлежал американцам и мог развивать скорость до 700 км/ч.

    Он одержал более 5 тысяч воздушных побед и был грозным противником.

    6 место

    Американские инженеры и авиаконструкторы создали немало гениальных моделей. Среди них можно отметить и McDonnell Douglas F-18 Super Hornet.

    Он до сих пор есть на вооружении у НАТО. Оснащен двумя мощными двигателями, благодаря которым развивает сверхзвуковую скорость.

    McDonnell Douglas F-18 Super Hornet.

    7 место

    Японская модель Mitsubishi A6M Zero показал себя во всей красе во время нападения японцев на Перл-Харбор.

    Из них они обстреляли гавань со стоящими там американскими военными кораблями. Мог взлетать как с земли, так и с авианосцев.

    Mitsubishi A6M Zero.

    8 место

    Hawker Siddeley Harrier Jump Jet отличился во время так называемой Фолклендской войны и во многом помог британцам отстоять эти острова.

    Мог взлетать откуда угодно, а поднимать груз до 2, 3 тонн. Уже усовершенствованная модель есть еще на вооружении Корпуса Морской пехоты США.

    Hawker Siddeley Harrier Jump Jet.

    9 место

    Messerschmitt Me.262 «Schwalbe» тоже был одной из звезд Люфтваффе. Это был первый реактивный самолет во всем мире. Его максимальная скорость достигала 900 км/ч.

    Они помогали одерживать воздушные победы немцам недолгое время, так как было выпущено всего около двух тысяч самолетов этой модели, и то к концу войны.

    Messerschmitt Me 262 Schwable.

    10 место

    Lockheed F-117 Stealth Nighthawk показал себя в боях в Панаме, Ираке и Боснии. До сих пор некоторые его технические данные недоступны мировой общественности.

    Известно лишь, что благодаря особенной конструкции фюзеляжа, он незаметен на радарах, а также может брать на борт более 2 тонн разного оружия.

    F-117 Nighthawk Stealth.

    Теперь давайте рассмотрим лучшие военные самолеты России.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: