Glavni deli letala. Naprava za letalo

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Iznajdba letala je omogočila ne le uresničitev najstarejših sanj človeštva - osvojiti nebo, ampak tudi ustvariti najhitrejši način prevoza. Za razliko od balonov na vroč zrak in zračnih ladij so letala malo odvisna od vremenskih sprememb in lahko z veliko hitrostjo premagajo velike razdalje. Sestavne dele letala sestavljajo naslednje strukturne skupine: krilo, trup, okovje, vzletne in pristajalne naprave, elektrarna, krmilni sistemi, različna oprema.

Načelo delovanja

Letalo - letalo (LA), težje od zraka, opremljeno z elektrarno. S pomočjo tega najpomembnejšega dela letala se ustvari potisk, ki je potreben za let - deluje (pogonska) sila, ki jo motor (propelerski ali reaktivni motor) razvije na tleh ali med letom. Če se vijak nahaja pred motorjem, se imenuje vlečenje, če je zadaj, pa potiskanje. Tako motor ustvarja translacijsko gibanje letala glede na okolje (zrak). V skladu s tem se krilo premika tudi glede na zrak, kar ustvarja dvig kot rezultat tega premika naprej. Zato lahko naprava ostane v zraku le, če obstaja določena hitrost.let.

Kako se imenujejo deli letala

Etui je sestavljen iz naslednjih glavnih delov:

• Trup je glavni del letala, ki povezuje krila (krilo), perje, sistem napajanja, podvozje in druge komponente v eno celoto. Trup sprejme posadko, potnike (v civilnem letalstvu), opremo, tovor. Lahko sprejme tudi (ne vedno) gorivo, šasijo, motorje itd.
• Motorji se uporabljajo za pogon letala.
• Wing - delovna površina, zasnovana za ustvarjanje dviga.
• Navpični rep je zasnovan za vodljivost, ravnotežje in smerno stabilnost letala glede na navpično os.
• Horizontalni rep je zasnovan za vodljivost, ravnotežje in smerno stabilnost letala glede na vodoravno os.

Krila in trup

Glavni del strukture letala je krilo. Ustvarja pogoje za izpolnjevanje glavne zahteve za možnost letenja - prisotnost dvigala. Krilo je pritrjeno na karoserijo (trup, ki ima lahko takšno ali drugačno obliko, vendar po možnosti z minimalnim aerodinamičnim uporom. Za to je opremljen s priročno poenostavljeno obliko solze.

Sprednji del letala služi za namestitev pilotske kabine in radarskih sistemov. Zadaj je tako imenovana repna enota. Služi za zagotavljanje nadzora med letom.

Oblikovanje perja

Upoštevajte povprečno letalo,katerega repni del je izdelan po klasični shemi, značilni za večino vojaških in civilnih modelov. V tem primeru bo vodoravni rep vključeval fiksni del - stabilizator (iz latinskega Stabilis, stabilen) in premični del - dvigalo.

Stabilizator služi za stabilizacijo letala glede na prečno os. Če je nos letala spuščen, se bo zato repni del trupa skupaj s perjem dvignil navzgor. V tem primeru se bo zračni tlak na zgornji površini stabilizatorja povečal. Ustvarjeni tlak bo stabilizator (oziroma trup) vrnil v prvotni položaj. Ko se nos trupa dvigne navzgor, se bo pritisk zračnega toka na spodnji površini stabilizatorja povečal in se bo spet vrnil v prvotni položaj. Tako je zagotovljena avtomatska (brez posredovanja pilota) stabilnost letala v njegovi vzdolžni ravnini glede na prečno os.

Zadnji del letala vključuje tudi navpični rep. Podobno kot vodoravni je sestavljen iz fiksnega dela - kobilice in premičnega dela - krmila. Kobilica daje stabilnost gibanju letala glede na njegovo navpično os v vodoravni ravnini. Načelo delovanja kobilice je podobno kot pri stabilizatorju - ko se nos odmakne v levo, kobilica odstopi v desno, pritisk na njeni desni ravnini se poveča in vrne kobilico (in celoten trup) na prejšnje. položaj.

Tako je glede na dve osi stabilnost leta zagotovljena s perjem. A obstajala je še ena os - vzdolžna. Za zagotavljanje avtomatskegastabilnost gibanja glede na to os (v prečni ravnini) konzole jadralnih kril niso nameščene vodoravno, ampak pod določenim kotom drug glede na drugega, tako da so konci konzol odgnjeni navzgor. Ta umestitev je podobna črki "V".

Nadzorni sistemi

Kontrolne površine so pomembni deli letala, zasnovani za nadzor letala. Sem spadajo krilca, krmila in dvigala. Krmiljenje je zagotovljeno glede na iste tri osi v istih treh ravninah.

Dvigalo je premični zadnji del stabilizatorja. Če je stabilizator sestavljen iz dveh konzol, potem sta v skladu s tem dve dvigali, ki se upogibata navzgor ali navzdol, obe sinhrono. Z njim lahko pilot spreminja višino letala.

Kormilo je premični zadnji del kobilice. Pri odklonu v eno ali drugo smer nanj nastane aerodinamična sila, ki zasuka letalo okoli navpične osi, ki poteka skozi središče mase, v nasprotni smeri od smeri upogiba krmila. Rotacija se nadaljuje, dokler pilot ne vrne krmilo v nevtralni položaj (ne odkloni) in se letalo premakne v novo smer.

Krilci (iz francoskega Aile, krilo) so glavni deli letala, ki so gibljivi deli krilnih konzol. Služi za krmiljenje letala glede na vzdolžno os (v prečni ravnini). Ker sta krilni konzoli dve, sta tudi dva krilca. Delujejo sinhrono, vendar za razliko od dvigal odstopajone v eno smer, ampak v različne smeri. Če se en krilec odkloni navzgor, potem drugi navzdol. Na krilni konzoli, kjer je krilce upognjeno navzgor, se dvigalo zmanjša, tam, kjer je navzdol, pa se poveča. In trup letala se vrti proti dvignjenemu krilu.

motorji

Vsa letala so opremljena z elektrarno, ki jim omogoča, da razvijejo hitrost in posledično zagotovijo pojav dviga. Motorji so lahko nameščeni na zadnji strani letala (tipično za reaktivna letala), spredaj (lahka vozila) in na krilih (civilna letala, transportna letala, bombniki).

Deljeni so na:

• Jet - turboreaktivni, pulzirajoči, dvokrožni, direktni pretok.
• Propeler - bat (propeler), turboprop.
• Raketa - tekoče, trdo gorivo.

Drugi sistemi

Seveda so pomembni tudi drugi deli letala. Šasije omogočajo letalom vzletanje in pristajanje z opremljenih letališč. Obstajajo amfibijska letala, kjer se namesto podvozja uporabljajo posebni plovci - omogočajo vzlet in pristanek kjerkoli, kjer je vodno telo (morje, reka, jezero). Modeli lahkih letal, opremljenih s smučmi, so znani po delovanju na območjih s stabilno snežno odejo.

Sodobna letala so polnjena z elektronsko opremo, napravami za komunikacijo in prenos informacij. Vojaško letalstvo uporablja sofisticirane orožne sisteme, zaznavanje ciljev in zatiranje signalov.

Razvrstitev

Kot je predvidenoLetala so razdeljena v dve veliki skupini: civilna in vojaška. Glavne dele potniškega letala odlikuje prisotnost opremljene potniške kabine, ki zavzema večji del trupa. Posebnost so luknje na straneh trupa.

Civilna letala so razdeljena na:

• Potnik - lokalne letalske družbe, kratke razdalje (doseg manj kot 2000 km), srednje razdalje (doseg manj kot 4000 km), dolge razdalje (domet manj kot 9000 km) in medcelinske (domet več kot 11.000 km).
• Tovor - lahek (teža tovora do 10 ton), srednji (teža tovora do 40 ton) in težak (teža tovora več kot 40 ton).
• Posebni namen - sanitarni, kmetijski, izvidniški (ledeno izvidništvo, izvidništvo rib), gašenje požarov, za zračno fotografiranje.
• Izobraževalni.

Za razliko od civilnih modelov deli vojaškega letala nimajo udobne kabine z okni. Glavni del trupa zasedajo oborožitveni sistemi, obveščevalna oprema, komunikacije, motorji in druge enote.

Po namenu lahko sodobna vojaška letala (glede na bojne naloge, ki jih opravljajo) razdelimo na naslednje vrste: lovci, jurišna letala, bombniki (nosilci raket), izvidništvo, vojaški transport, posebne in pomožne namene.

Naprava za letalo

Zasnova letal je odvisna od aerodinamične zasnove, po kateri so izdelana. Za aerodinamično shemo je značilno število osnovnih elementov in lokacija nosilnih površin. Če nosletalo je podobno za večino modelov, lokacija in geometrija kril in repa se lahko zelo razlikujeta.

Razlikujejo se naslednje sheme letalskih naprav:

• "Classic".
• Leteče krilo.
• "Raca".
• "brez repa".
• "Tandem".
• konvertibilna shema.
• Kombinirana shema.

Klasično letalo

Upoštevajmo glavne dele letala in njihov namen. Klasična (normalna) postavitev komponent in sklopov je značilna za večino naprav na svetu, bodisi vojaških ali civilnih. Glavni element - krilo - deluje v čistem nemotenem toku, ki gladko teče okoli krila in ustvarja določeno dviganje.

Nos letala je zmanjšan, kar vodi do zmanjšanja zahtevane površine (in s tem mase) navpičnega repa. To je zato, ker sprednji trup povzroči destabilizirajoč moment zasuka okoli navpične osi letala. Zmanjšanje sprednjega dela trupa izboljša vidljivost sprednje poloble.

Slabosti običajne sheme so:

• Delovanje vodoravnega repa (HA) v nagnjenem in motenem toku kril znatno zmanjša njegovo učinkovitost, kar zahteva uporabo večje površine perja (in posledično mase).
• Za zagotovitev stabilnosti leta mora navpični rep (VO) ustvariti negativni dvig, torej usmerjen navzdol. To zmanjša splošno učinkovitost letala: odvelikost vzgonske sile, ki jo ustvari krilo, je treba odšteti silo, ki nastane na GO. Za nevtralizacijo tega pojava je treba uporabiti krilo s povečano površino (in posledično maso).

Naprava letala po shemi "raca"

Pri tej zasnovi so glavni deli letala postavljeni drugače kot pri "klasičnih" modelih. Najprej so spremembe vplivale na postavitev vodoravnega repa. Nahaja se pred krilom. Po tej shemi sta brata Wright izdelala svoje prvo letalo.

Prednosti:

• Navpični rep deluje v nemotenem toku, kar poveča njegovo učinkovitost.
• Za zagotovitev stabilnosti leta, perje ustvarja pozitiven dvig, se pravi, da se doda dvigu krila. To omogoča zmanjšanje njegove površine in s tem njegove mase.
• Naravna zaščita proti vrtenju: možnost prenosa kril na nadkritične kote napada za "race" je izključena. Stabilizator je nameščen tako, da dobi večji napadni kot v primerjavi s krilom.
• Premikanje fokusa letala nazaj z naraščajočo hitrostjo v shemi "raca" se pojavlja v manjši meri kot pri klasični postavitvi. To ima za posledico manj sprememb v stopnji vzdolžne statične stabilnosti letala, posledično pa poenostavi značilnosti njegovega upravljanja.

Slabosti sheme "race":

• Ko se zadržuje na prsih, letalo ne doseže le nižjih napadnih kotov, ampak tudi »pogrezne« zaradi zmanjšanja celotnega dviga. To je še posebej nevarno vnačini vzleta in pristanka zaradi bližine tal.
• Prisotnost mehanizmov perja v sprednjem delu trupa poslabša vidljivost spodnje poloble.
• Za zmanjšanje površine sprednjega HE je dolžina sprednjega trupa pomembna. To vodi do povečanja destabilizacijskega momenta glede na navpično os in s tem do povečanja površine in mase konstrukcije.

Letalo brez repa

Pri tovrstnih modelih ni pomembnega, znanega dela letala. Fotografija brezrepih letal (Concorde, Mirage, Vulcan) kaže, da nimajo vodoravnega repa. Glavne prednosti te sheme so:

• Zmanjšanje čelnega aerodinamičnega upora, kar je še posebej pomembno za letala z veliko hitrostjo, zlasti pri križarjenju. To zmanjša stroške goriva.
• Večja torzijska togost krila, ki izboljša njegove aeroelastične lastnosti, dosežene pa so tudi visoke lastnosti manevriranja.

Pomanjkljivosti:

• Za uravnoteženje v nekaterih načinih letenja je treba del sredstev mehanizacije zadnjega roba krila (zakrilcev) in krmilnih površin odkloniti navzgor, kar zmanjša skupni dvig letala.
• Kombinacija krmiljenja zrakoplova glede na vodoravno in vzdolžno os (zaradi odsotnosti dvigala) poslabša lastnosti njegovega upravljanja. Zaradi odsotnosti specializiranega perja delujejo krmilne površine, ki se nahajajo na zadnjem robu krila (zpotrebne) dolžnosti in krilce ter dvigala. Te kontrolne površine se imenujejo elevoni.
• Uporaba dela mehanizacijske opreme za uravnoteženje letala poslabša njegovo vzletno in pristajalno zmogljivost.

Leteče krilo

Pri tej shemi pravzaprav ni takega dela letala, kot je trup. Vse prostornine, potrebne za namestitev posadke, nosilnosti, motorjev, goriva, opreme se nahajajo na sredini krila. Ta shema ima naslednje prednosti:

• najmanj povleci.
• Najmanjša masa strukture. V tem primeru vsa masa pade na krilo.
• Ker so vzdolžne mere letala majhne (zaradi pomanjkanja trupa), je destabilizacijski moment okoli njegove navpične osi zanemarljiv. To oblikovalcem omogoča, da znatno zmanjšajo površino VO ali jo celo popolnoma opustijo (ptice, kot veste, nimajo navpičnega perja).

Slabosti vključujejo težave pri zagotavljanju stabilnosti leta letala.

Tandem

Šema "tandem", ko sta dve krili nameščeni eno za drugim, se redko uporablja. Ta rešitev se uporablja za povečanje površine krila z enakimi vrednostmi njegovega razpona in dolžine trupa. S tem se zmanjša specifična obremenitev krila. Slabosti te sheme je velik aerodinamični upor, povečanje vztrajnostnega momenta, zlasti glede na prečno os letala. Poleg tega se s povečanjem hitrosti leta spreminjajo značilnosti vzdolžnega uravnoteženja letala. Krmilne površine na takihletalo se lahko nahaja neposredno na krilih in na perju.

Kombinirano vezje

V tem primeru je mogoče komponente letala kombinirati z različnimi načrtovalnimi shemami. Na primer, vodoravni rep je predviden tako v nosu kot v repu trupa. Na njih je mogoče uporabiti tako imenovani neposredni nadzor dviga.

V tem primeru vodoravni nos skupaj z zavihki ustvari dodatno dviganje. Nagibni moment, ki se pojavi v tem primeru, bo namenjen povečanju napadnega kota (nos letala se dvigne). Za pariranje temu trenutku mora repna enota ustvariti trenutek za zmanjšanje napadnega kota (nos letala se spusti navzdol). Če želite to narediti, mora biti sila na repu usmerjena tudi navzgor. To pomeni, da se dvigna sila poveča na nosu HE, na krilu in na repu HE (in posledično na celotnem letalu), ne da bi ga obračali v vzdolžni ravnini. V tem primeru se letalo preprosto dvigne brez kakršne koli evolucije glede na svoje središče mase. In obratno, s takšno aerodinamično postavitvijo letala lahko izvaja evolucije glede na središče mase v vzdolžni ravnini, ne da bi spremenil svojo pot leta.

Zmožnost izvajanja takih manevrov znatno izboljša lastnosti zmogljivosti manevriranih letal. Še posebej v kombinaciji s sistemom neposrednega nadzora bočne sile, za izvedbo katerega mora letalo imeti poleg repa tudi vzdolžno perje nosu.

konvertibilna shema

Napravo letala, zgrajenega po konvertibilni shemi, odlikuje prisotnost destabilizatorja v sprednjem trupu. Funkcija destabilizatorjev je v določenih mejah zmanjšati ali celo popolnoma odpraviti premik aerodinamičnega fokusa letala v nadzvočnih načinih letenja. To poveča manevriranje letala (kar je pomembno za lovca) in poveča doseg oziroma zmanjša porabo goriva (to je pomembno za nadzvočno potniško letalo).

Destabilizatorji se lahko uporabljajo tudi v načinih vzleta/pristajanja za kompenzacijo trenutka potopa, ki je posledica odstopanja vzletno-pristajalne mehanizacije (zakrilca, zakrilca) ali sprednjega trupa. V podzvočnih načinih letenja je destabilizator skrit v sredini trupa ali nastavljen na način vremenske lopatice (prosto usmerjen vzdolž toka).