Lennuki põhiosad. Lennuki seade

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Lennuki leiutamine võimaldas mitte ainult ellu viia inimkonna kõige iidsemat unistust – vallutada taevas, vaid ka luua kiireima transpordiliigi. Erinev alt kuumaõhupallidest ja õhulaevadest sõltuvad lennukid vähe ilmastiku kapriisidest, suudavad läbida suure kiirusega pikki vahemaid. Lennuki komponendid koosnevad järgmistest konstruktsioonirühmadest: tiib, kere, tõukejõud, stardi- ja maandumisseadmed, elektrijaam, juhtimissüsteemid, mitmesugused seadmed.

Tööpõhimõte

Lennuk – õhust raskem lennuk (LA), mis on varustatud elektrijaamaga. Selle kõige olulisema lennukiosa abil luuakse lennuks vajalik tõukejõud - mõjuv (vedav) jõud, mida mootor (propeller või reaktiivmootor) maapinnal või lennul arendab. Kui kruvi asub mootori ees, nimetatakse seda tõmbamiseks ja kui see on taga, siis lükkamiseks. Seega tekitab mootor õhusõiduki translatsioonilise liikumise keskkonna (õhu) suhtes. Vastav alt sellele liigub tiib ka õhu suhtes, mis tekitab selle edasiliikumise tulemusena tõstejõu. Seetõttu saab seade õhus püsida ainult teatud kiiruse olemasolul.lend.

Mis on lennuki osade nimed

Korrus koosneb järgmistest põhiosadest:

• Kere on lennuki põhikorpus, mis ühendab tiivad (tiivad), sulestiku, toitesüsteemi, teliku ja muud komponendid ühtseks tervikuks. Kere mahutab meeskond, reisijad (tsiviillennunduses), varustus, kasulik koormus. Mahutab ka (mitte alati) kütust, šassii, mootoreid jne.
• Mootoreid kasutatakse lennuki edasiviimiseks.
• Tiib – tööpind, mis on loodud tõstejõu tekitamiseks.
• Vertikaalne saba on loodud õhusõiduki juhitavuse, tasakaalustamise ja suunastabiilsuse tagamiseks vertika altelje suhtes.
• Horisontaalne saba on loodud õhusõiduki juhitavuse, tasakaalustamise ja suunastabiilsuse tagamiseks horisonta altelje suhtes.

Tiivad ja kere

Lennuki konstruktsiooni põhiosa on tiib. See loob tingimused lennuvõimaluse peamise nõude – lifti olemasolu – täitmiseks. Tiib on kinnitatud kere (kere) külge, mis võib olla ühel või teisel kujul, kuid võimalusel minimaalse aerodünaamilise takistusega. Selleks on see varustatud mugav alt voolujoonelise pisarakujuga.

Lennuki esiosa on ette nähtud kokpiti ja radarisüsteemide jaoks. Tagaosas on nn sabaüksus. Selle eesmärk on tagada kontroll lennu ajal.

Sulestiku kujundus

Mõelge keskmisele lennukile,mille sabaosa on valmistatud enamikule sõjaväe- ja tsiviilmudelitele iseloomuliku klassikalise skeemi järgi. Sel juhul sisaldab horisontaalne saba fikseeritud osa - stabilisaatorit (ladina keelest Stabilis, stabiilne) ja liikuvat osa - lifti.

Stabilisaatori eesmärk on stabiliseerida lennukit põiktelje suhtes. Kui lennuki nina on langetatud, tõuseb kere sabaosa koos sulestikuga vastav alt üles. Sel juhul suureneb õhurõhk stabilisaatori ülemisel pinnal. Tekkiv rõhk viib stabilisaatori (vastav alt kere) tagasi algasendisse. Kere ninaosa üles tõstmisel suureneb õhuvoolu rõhk stabilisaatori alumisel pinnal ja see naaseb uuesti oma algasendisse. Seega tagatakse õhusõiduki automaatne (ilma piloodi sekkumiseta) stabiilsus pikitasandil risttelje suhtes.

Lennuki tagaküljel on ka vertikaalne saba. Sarnaselt horisontaalsele koosneb see fikseeritud osast - kiilust ja liikuvast osast - roolist. Kiil annab stabiilsuse lennuki liikumisele vertika altelje suhtes horisonta altasandil. Kiilu tööpõhimõte sarnaneb stabilisaatori omaga – kui nina kaldub vasakule, kaldub kiil paremale, rõhk selle paremale tasapinnale suureneb ja tagastab kiilu (ja kogu kere) oma endisele tasemele. positsioon.

Seega tagab kahe telje suhtes lennu stabiilsuse sulestik. Kuid oli veel üks telg – pikitelg. Automaatse pakkumiseksLiikumise stabiilsus selle telje suhtes (risttasapinnal) ei asetata purilennuki tiivakonsoolid mitte horisontaalselt, vaid üksteise suhtes teatud nurga all nii, et konsoolide otsad kalduvad ülespoole. See paigutus sarnaneb tähega "V".

Juhtsüsteemid

Juhtpinnad on lennuki olulised osad, mis on loodud õhusõiduki juhtimiseks. Nende hulka kuuluvad aileronid, tüürid ja elevaatorid. Juhtimine toimub samade kolme telje suhtes samal kolmel tasapinnal.

Lift on stabilisaatori liigutatav tagumine osa. Kui stabilisaator koosneb kahest konsoolist, on vastav alt kaks lifti, mis kalduvad üles või alla, mõlemad sünkroonselt. Selle abil saab piloot muuta lennuki kõrgust.

Tüür on kiilu liigutatav tagumine osa. Selle ühes või teises suunas kõrvalekaldumisel tekib sellele aerodünaamiline jõud, mis pöörab lennukit ümber massikeset läbiva vertika altelje, rooli kõrvalekalde suunale vastupidises suunas. Pöörlemine jätkub, kuni piloot tagastab rooli neutraalasendisse (mitte kõrvale kaldunud) ja lennuk liigub uues suunas.

Aileronid (prantsuse Aile, tiib) on lennuki põhiosad, mis on tiibkonsoolide liikuvad osad. Kasutatakse õhusõiduki juhtimiseks pikitelje suhtes (risttasapinnal). Kuna tiibkonsoole on kaks, siis on ka kaks aileroni. Need töötavad sünkroonselt, kuid erinev alt liftidest kalduvad nad kõrvalemitte ühes suunas, vaid erinevates suundades. Kui üks aileron kaldub üles, siis teine alla. Tiibkonsoolil, kus eleron on kaldu ülespoole, langeb tõstejõud, allapoole aga suureneb. Ja lennuki kere pöörleb ülestõstetud eleoni poole.

Mootorid

Kõik õhusõidukid on varustatud elektrijaamaga, mis võimaldab neil arendada kiirust ja järelikult tagada tõusu esinemise. Mootorid võivad asuda lennuki tagaosas (tavaliselt reaktiivlennukitel), ees (kergsõidukid) ja tiibadel (tsiviillennukid, transpordivahendid, pommitajad).

Need jagunevad:

• Jet – turboreaktiivmootor, pulseeriv, kaheahelaline, otsevooluga.
• Propeller – kolb (propeller), turbopropeller.
• Rakett – vedel, tahke kütus.

Muud süsteemid

Muidugi on olulised ka lennuki muud osad. Šassii võimaldavad lennukitel õhku tõusta ja maanduda varustatud lennuväljadelt. On amfiiblennukeid, kus teliku asemel kasutatakse spetsiaalseid ujukeid - need võimaldavad õhku tõusta ja maanduda kõikjal, kus on veekogu (meri, jõgi, järv). Suuskadega varustatud kergete lennukite mudelid on tuntud stabiilse lumekattega piirkondades.

Kaasaegsed lennukid on täis elektroonikaseadmeid, side- ja teabeedastusseadmeid. Sõjaväelennunduses kasutatakse keerukaid relvasüsteeme, sihtmärkide tuvastamist ja signaali summutamist.

Klassifikatsioon

Nagu ette nähtudlennukid jagunevad kahte suurde rühma: tsiviil- ja sõjalised. Reisilennuki põhiosad eristuvad reisijate jaoks varustatud salongi olemasoluga, mis hõivab suurema osa kerest. Eripäraks on kere külgedel olevad illuminaatorid.

Tsiviillennukid jagunevad:

• Reisijad – kohalikud lennufirmad, pikamaa-lühilennu (ulatus alla 2000 km), keskmise (ulatus alla 4000 km), pikamaa (ulatus alla 9000 km) ja mandritevahelise (ulatus üle 11 000 km).
• Kauba - kerge (lasti kaal kuni 10 tonni), keskmine (lasti kaal kuni 40 tonni) ja raske (veose kaal üle 40 tonni).
• Eriotstarbeline – sanitaar-, põllumajandus-, luure (jääluure, kalaluure), tuletõrje, aerofotograafia.
• Hariduslik.

Erinev alt tsiviilmudelitest ei ole sõjaväelennukite osadel mugavat akendega salongi. Põhiosa kerest hõivavad relvasüsteemid, luureseadmed, side, mootorid ja muud üksused.

Eesmärgi järgi võib tänapäevased sõjalennukid (arvestades nende sooritatavaid lahinguülesandeid) jagada järgmisteks tüüpideks: hävitajad, ründelennukid, pommitajad (raketikandjad), luurelennukid, sõjaväetransport, eri- ja abiotstarbelised lennukid.

Lennuki seade

Lennukite disain sõltub aerodünaamilisest disainist, mille järgi need on valmistatud. Aerodünaamilist skeemi iseloomustab põhielementide arv ja laagripindade asukoht. Kui ninalennukid on enamiku mudelite puhul sarnased, tiibade ja saba asukoht ning geomeetria võib oluliselt erineda.

Eristatakse järgmisi lennukiseadmete skeeme:

• "Klassika".
• Lendav tiib.
• "Part".
• "Sabata".
• "Tandem".
• Kverteeritav skeem.
• Kombinatsiooniskeem.

Klassikaline lennuk

Vaatleme lennuki põhiosi ja nende otstarvet. Klassikaline (tavaline) komponentide ja koostude paigutus on tüüpiline enamiku maailma seadmete jaoks, olgu see siis sõjaväe- või tsiviilotstarbeline. Põhielement - tiib - töötab puhtas segamatus voolus, mis voolab sujuv alt ümber tiiva ja loob teatud tõstejõu.

Lennuki ninaosa väheneb, mis viib vertikaalse saba vajaliku ala (ja seega ka massi) vähenemiseni. Selle põhjuseks on asjaolu, et eesmine kere kutsub esile destabiliseeriva pöördemomendi lennuki vertika altelje ümber. Eesmise kere vähendamine parandab esipoolkera nähtavust.

Tavalise skeemi puudused on järgmised:

• Horisaalse saba (HA) toimimine kaldus ja häiritud tiivavoolus vähendab oluliselt selle efektiivsust, mistõttu on vaja kasutada suuremat pindala (ja sellest tulenev alt ka massi).
• Lennu stabiilsuse tagamiseks peab vertikaalne saba (VO) tekitama negatiivse tõusu, st olema suunatud allapoole. See vähendab lennuki üldist efektiivsust: alatestiiva tekitatava tõstejõu suurusest on vaja lahutada GO-le tekitatav jõud. Selle nähtuse neutraliseerimiseks tuleks kasutada suurema pindalaga (ja sellest tulenev alt ka massiga) tiiba.

Lennuki seade "pardi" skeemi järgi

Selle kujunduse korral on lennuki põhiosad paigutatud teisiti kui "klassikalistel" mudelitel. Esiteks mõjutasid muudatused horisontaalse saba paigutust. See asub tiiva ees. Selle skeemi järgi ehitasid vennad Wrightid oma esimese lennuki.

Eelised:

• Vertikaalne saba töötab häireteta voolus, mis suurendab selle tõhusust.
• Lennu stabiilsuse tagamiseks tekitab emennage positiivset tõstejõudu, see tähendab, et see lisatakse tiiva tõstmisele. See võimaldab vähendada selle pindala ja vastav alt ka massi.
• Loomulik "pöörlemisvastane" kaitse: "partide" tiibade ülekriitilistele rünnakunurkadele ülekandmise võimalus on välistatud. Stabilisaator on paigaldatud nii, et see saavutaks tiivaga võrreldes suurema lööginurga.
• Lennuki fookuse liigutamist kasvava kiirusega tagasi "pardi" skeemis esineb vähemal määral kui klassikalise paigutuse korral. See toob kaasa vähem muutusi õhusõiduki pikisuunalise staatilise stabiilsuse määras, mis omakorda lihtsustab selle juhtimise omadusi.

Pardi skeemi puudused:

• Lennukil peatumisel ei saavuta lennuk mitte ainult madalamaid ründenurki, vaid see ka “vajub” kogu tõstejõu vähenemise tõttu. See on eriti ohtlik riigisõhkutõusmis- ja maandumisrežiimid maapinna läheduse tõttu.
• Sulestikmehhanismide olemasolu eesmises keres halvendab alumise poolkera nähtavust.
• Eesmise HE pindala vähendamiseks muudetakse eesmise kere pikkus oluliseks. See toob kaasa destabiliseeriva momendi suurenemise vertika altelje suhtes ja vastav alt sellele ka konstruktsiooni pindala ja massi suurenemise.

Sabata lennuk

Seda tüüpi mudelitel puudub lennuki oluline, tuttav osa. Sabata lennukite (Concorde, Mirage, Vulcan) foto näitab, et neil pole horisontaalset saba. Selle skeemi peamised eelised on:

• Eesmise aerodünaamilise takistuse vähendamine, mis on eriti oluline suure kiirusega lennukite, eriti reisilennukite puhul. See vähendab kütusekulusid.
• Saavutatakse tiiva suurem väändejäikus, mis parandab selle aeroelastseid omadusi, ja kõrged manööverdusomadused.

Puudused:

• Tasakaalustamiseks teatud lennurežiimides tuleb osa tiiva tagumise serva (klapid) ja juhtpindade mehhaniseerimisvahenditest pöörata ülespoole, mis vähendab lennuki üldist tõstejõudu.
• Lennuki juhtseadiste kombineerimine horisontaal- ja pikitelje suhtes (lifti puudumise tõttu) halvendab selle juhitavust. Spetsiaalse sulestiku puudumine paneb tiiva tagaservas asuvad juhtpinnad toimima (koosvajalikud) tööülesanded ja eleronid ning liftid. Neid juhtpindu nimetatakse elevoniteks.
• Osa mehhaniseerimisseadmete kasutamine õhusõiduki tasakaalustamiseks halvendab selle õhkutõusmist ja maandumist.

Lendav tiib

Selle skeemi puhul pole lennukil tegelikult sellist osa nagu kere. Kõik meeskonna, kandevõime, mootorite, kütuse, varustuse mahutamiseks vajalikud mahud asuvad tiiva keskel. Sellel skeemil on järgmised eelised:

• Vähim lohista.
• Struktuuri väikseim mass. Sel juhul langeb kogu mass tiivale.
• Kuna lennuki pikisuunalised mõõtmed on väikesed (kere puudumise tõttu), on destabiliseeriv moment selle vertika altelje ümber tühine. See võimaldab disaineritel VO pindala märkimisväärselt vähendada või sellest üldse loobuda (nagu teate, lindudel puudub vertikaalne sulestik).

Miinuseks on raskused lennuki lennu stabiilsuse tagamisel.

Tandem

Skeemi "Tandem", kui kaks tiiba asetsevad üksteise järel, kasutatakse harva. Seda lahendust kasutatakse tiiva pindala suurendamiseks samade laiuse ja kere pikkuse väärtustega. See vähendab tiiva erikoormust. Selle skeemi puuduseks on suur aerodünaamiline takistus, inertsmomendi suurenemine, eriti lennuki põiktelje suhtes. Lisaks muutuvad lennukiiruse suurenemisega lennuki pikisuunalise tasakaalustamise omadused. Juhtpindu sellistellennukid võivad asuda nii otse tiibadel kui ka sulestikus.

Kombinatsiooniahel

Sellisel juhul saab lennuki komponente kombineerida erinevate disainiskeemide abil. Näiteks on horisontaalne saba nii ninas kui ka kere sabas. Nendel saab kasutada nn otsetõstejuhti.

Sellisel juhul loob horisontaalne nina koos klappidega täiendava tõstejõu. Sel juhul tekkiv kallutusmoment on suunatud ründenurga suurendamisele (lennuki nina tõuseb). Selle hetke pareerimiseks peab sabaüksus looma rünnakunurga vähendamiseks hetke (lennuki nina läheb alla). Selleks tuleb ka sabale mõjuv jõud suunata ülespoole. See tähendab, et tõstejõud suureneb nina HE, tiival ja sabal HE (ja sellest tulenev alt kogu lennukil) ilma seda pikitasandil pööramata. Sel juhul lennuk lihts alt tõuseb ilma oma massikeskme suhtes mingisuguse arenguta. Ja vastupidi, sellise õhusõiduki aerodünaamilise paigutusega suudab see pikitasandil massikeskme suhtes muutusi teha, ilma et see muudaks oma lennutrajektoori.

Selliste manöövrite sooritamise võimalus parandab oluliselt manööverdatavate õhusõidukite jõudlusomadusi. Eriti kombinatsioonis külgjõu otsese juhtimise süsteemiga, mille rakendamiseks peab lennukil olema mitte ainult saba, vaid ka nina pikisuunaline sulestik.

Convertible Schema

Kabriolettskeemi järgi ehitatud õhusõiduki seadet eristab destabilisaatori olemasolu eesmises keres. Destabilisaatorite ülesanne on teatud piirides vähendada või isegi täielikult välistada lennuki aerodünaamilise fookuse tahapoole nihkumine ülehelikiirusega lennurežiimides. See suurendab lennuki manööverdusvõimet (mis on hävitaja jaoks oluline) ja suurendab lennuulatust või vähendab kütusekulu (see on oluline ülehelikiirusega reisilennuki puhul).

Destabilisaatoreid saab kasutada ka stardi/maandumise režiimides, et kompenseerida sukeldumismomenti, mis on põhjustatud stardi ja maandumise mehhaniseerimise (klapid, klapid) või eesmise kere kõrvalekaldest. Allahelikiirusega lennurežiimides on destabilisaator peidetud kere keskele või seatud tuulelippude režiimile (vab alt orienteeritud piki voolu).