Lennuki põhiüksused

Lennukid on õhust raskemad lennukid, neid iseloomustab lennu aerodünaamiline põhimõte. Lennukitel on lift Y tekib kere suhtes kindlalt fikseeritud kandepinda peseva õhuvoolu energia toimel ning translatsiooniliikumise antud suunas tagab lennuki jõujaama (PU) tõukejõud.

Erinevat tüüpi õhusõidukitel on samad põhiüksused (komponendid): tiib , vertikaalne (VO) ja horisontaalne (MINNA) sulestik , kere , elektrijaam (SU) ja šassii (Joonis 2.1).

Riis. 2.1. Lennuki peamised konstruktsioonielemendid

Lennuki tiib1 loob tõstejõu ja tagab õhusõidukile selle lennu ajal külgstabiilsuse.

sageli on tiib jõuallikaks teliku, mootorite paigutamiseks ning selle sisemahtu kasutatakse kütuse, seadmete, erinevate komponentide ja funktsionaalsete süsteemide sõlmede mahutamiseks.

Parandamiseks õhkutõusmise ja maandumise omadused Kaasaegsete lennukite (VPH) mehhaniseerimisseadmed on paigaldatud tiivale piki esi- ja tagaserva. Tiiva esiservas asetatakse liistud ja tagaküljel - klapid 10 , spoilerid 12 ja aileron spoilerid .

Võimu poolest on tiib keerulise disainiga tala, mille tugedeks on kere jõuraamid.

Aileronid 11 on valitsustevahelised organid. Need tagavad lennuki külgsuunalise juhtimise.

Sõltuvalt skeemist ja lennukiirusest, geomeetrilistest parameetritest, konstruktsioonimaterjalidest ja konstruktsiooni võimsusskeemist võib tiiva mass olla kuni 9 ... 14 % lennuki stardimassist.

Kere 13ühendab lennuki põhiüksused ühtseks tervikuks, s.o. annab vooluringi õhusõiduki toiteahela jaoks.

Kere sisemahtu kasutatakse meeskonna, reisijate, lasti, varustuse, posti, pagasi, päästevarustuse majutamiseks hädaolukordades. keredes kaubalennuk Pakutakse välja töötatud peale- ja mahalaadimissüsteeme, seadmeid kauba kiireks ja usaldusväärseks sildumiseks.

Vesilennukite kere funktsiooni täidab paat, mis võimaldab õhku tõusta ja vee peal maanduda.

kere jõu poolest on õhukeseseinaline tala, mille tugedeks on tiivavarred, millega on ühendatud jõuraamide sõlmede kaudu.

kerekonstruktsiooni mass on 9…15 % lennuki stardimassist.

Vertikaalne sulestik5 koosneb fikseeritud osast kiil4 ja tüür (PH) 7 .

Kiil 4 tagab lennukile tasapinnas suunastabiilsuse X0Z, ja РН - suunatav juhitavus ümber telje 0a.

Trimmer RN 6 tagab pedaalidelt pikemaajaliste koormuste eemaldamise, näiteks mootori rikke korral.

Horisontaalne saba 9 sisaldab fikseeritud või piiratud liikuvat osa ( stabilisaator 2 ) ja liikuv osa - lift (RV) 3 .

Stabilisaator 2 annab lennukile pikisuunalise stabiilsuse ja RV 3 - pikisuunaline juhitavus. RV saab kanda trimmerit 8 roolisamba mahalaadimiseks.

GO ja VO kaal, struktuurid ei ületa tavaliselt 1,3 ... 3 % lennuki stardimassist.

Šassii lennukid 16 tähistab õhkutõusmis- ja maandumisseadmeid (TLU), mis võimaldavad maapinnal liikudes õhusõiduki õhkutõusmist, õhkutõusmist, maandumist, jooksmist ja manööverdamist.

Tugede arv ja nende suhteline asend raskuskese (CM) sõltub õhusõiduki šassii paigutusest ja õhusõiduki käitamise omadustest.

Joonisel 2.1 kujutatud lennuki telikul on kaks peamised toed16 ja üks vibu tugi17 . Iga tugi sisaldab jõudu hammas18 ja tugielemendid rattad 15 . Igal toel võib olla mitu nagi ja mitu ratast.

Enamasti tehakse lennuki telik lennu ajal sissetõmmatavaks, seetõttu on selle paigutamiseks kere sees spetsiaalsed sektsioonid. 13. Põhitelikut on võimalik puhastada ja paigutada spetsiaalsesse gondlid (või mootori gondlid), katted 14 .

Šassii tagab löögi kineetilise energia neeldumise maandumisel ja pidurdusenergia jooksu ajal, lennuki ruleerimisel ja manööverdamisel lennuväljal.

amfiiblennukid suudab õhku tõusta ja maanduda nii maapealsetelt lennuväljadelt kui ka veepinnalt.

Joon.2.2. Amfiiblennukite telik.

kehal vesilennuk paigaldage ratastel šassii ja asetage see tiiva alla ujukid1 ,2 (joon.2.2).

Šassii suhteline mass on tavaliselt 4…6 % lennuki stardimassist.

Toitepunkt 19 (vt. joon. 2.1), võimaldab luua õhusõiduki tõukejõu.See koosneb mootoritest, samuti süsteemidest ja seadmetest, mis tagavad nende toimimise lennuki lennu- ja maapealsel käitamisel.

Kolbmootoritel tekib tõukejõud propeller, turbopropeller - propeller ja osaliselt gaaside reaktsioon, reaktiivmootoritel - gaaside reaktsioon.

CS sisaldab: mootori kinnituspunkte, gondli, CS-juhtimist, mootori sisend- ja väljundseadmeid, kütuse- ja õlisüsteeme, mootori käivitussüsteeme, tule- ja jäätumisvastaseid süsteeme.

Juhtsüsteemi suhteline mass, sõltuvalt mootorite tüübist ja nende paigutusest lennukis, võib ulatuda 14 ... 18-ni. % lennuki stardimassist.

2.2. Tehniline, majanduslik ja lennutehniline
lennuki omadused

Õhusõiduki tehnilised ja majanduslikud omadused on järgmised:

Suhteline kandevõime mass:

`m esmaspäev = m Esmasp /m 0

kus m mon - kasuliku koorma mass;

m 0 - lennuki stardimass;

Maksimaalse tasulise koormuse suhteline mass:

`m knmax = m knmax / m 0

kus m knmax maksimaalse kasuliku koormuse mass;

Maksimaalne tunnitoodang:

P h = m knmax ∙ v lendu

kus v lendu - õhusõiduki lennukiirus;

Kütusekulu tootlikkuse ühiku kohta q T

Õhusõidukite peamised lennuomadused on järgmised:

Maksimaalne reisikiirus v cr.max;

majanduslik kiirus V et p .ek;

Kruiisikõrgus H kuni p;

Lennuulatus maksimaalse tasulise koormusega L;

Keskmine tõstejõu ja tõmbe suhe To lennu ajal;

tõusukiirus;

Kandevõime, mis määratakse kindlaks lennukis reisijate, lasti, pagasi massiga antud lennumassi ja kütusevaruga;

Õhusõiduki stardi- ja maandumisomadused (TLC).

Peamised õhus maandumist iseloomustavad parameetrid on lähenemiskiirus - V z.p.; maandumiskiirus - V P; stardikiirus - V omp; stardijooksu pikkus lüks kord; maandumisjooksu pikkus - l np; tõsteteguri maksimaalne väärtus tiiva maandumiskonfiguratsioonis - Koos y max n;tõsteteguri maksimaalne väärtus tiiva stardikonfiguratsioonis Koos max vzl juures

Lennuki klassifikatsioon

Õhusõidukite klassifitseerimine toimub paljude kriteeriumide alusel.

Üks õhusõidukite klassifitseerimise põhikriteeriume on ametisse nimetamise kriteerium . see kriteerium määrab eelnevalt kindlaks õhusõiduki lennujõudluse, geomeetrilised parameetrid, paigutuse ja õhusõiduki funktsionaalsete süsteemide koostise.

Vastavalt otstarbele jagunevad lennukid tsiviil- ja sõjaväelased . Nii esimene kui ka teine ​​õhusõiduk klassifitseeritakse sõltuvalt täidetavate ülesannete tüübist.

Allpool käsitletakse ainult tsiviilõhusõidukite klassifikatsiooni.

Tsiviillennukid mõeldud reisijate, posti, lasti veoks, aga ka mitmesuguste majandusprobleemide lahendamiseks.

Lennukid jagunevad reisija , lasti , eksperimentaalne , koolitust , samuti lennukid riigimajanduslik eesmärk .

Reisijaõhusõidukid jagunevad sõltuvalt lennuulatusest ja kandevõimest järgmisteks osadeks:

- pikamaalennukid - lennuulatus L>6000 km;

- keskmise vahemaa lennukid - 2500 < L < 6000 км;

- lühimaalennukid - 1000< L < 2500 км;

- lennukid kohalikele lennufirmadele (MVL) – L <1000 км.

pikamaalennukid(joon. 2.3), mille lennukaugus on üle 6000 km, tavaliselt varustatud nelja turboventilaatormootori või propfan mootoriga juhtimissüsteemiga, mis parandab lennuohutust ühe või kahe mootori rikke korral.

Keskmise vahemaa lennukid(joonis 2.4, joon. 2.5) on kahe või kolme mootoriga juhtimissüsteem.

Lühimaa lennuk(joon. 2.6) kuni 2500 km lennukaugusega on neil kahe- või kolmemootoriline juhtimissüsteem.

Kohalike lennufirmade (LA) lennukid käitatakse alla 1000 km pikkustel lennuliinidel ja nende juhtimissüsteem võib koosneda kahest, kolmest või isegi neljast mootorist. Mootorite arvu suurendamine neljale on tingitud soovist tagada rahvusvahelistele lennukitele omane kõrge lennuohutus kõrge intensiivsusega õhkutõusmiste ja maandumiste korral.

MVL lennukite hulka kuuluvad halduslennukid, mis on ette nähtud 4 ... 12 reisija vedamiseks.

Kaubalennukid pakkuda kaupade transporti. Neid lennukeid saab sõltuvalt lennuulatusest ja kandevõimest jagada sarnaselt reisijate lennukitega. kaubavedu saab teostada nii kaubaruumi sees (joonis 2.7) kui ka kere välistropil (joonis 2.8).

Õppelennukid pakkuda lennupersonali koolitust ja koolitust õppeasutustes ja koolituskeskustes tsiviillennundus(Joonis 2.9) Sellised lennukid tehakse sageli kahekordseks (instruktor ja praktikant)

katselennukid on loodud konkreetsete teadusprobleemide lahendamiseks, täismahuliste uuringute läbiviimiseks otse lennu ajal, kui on vaja kontrollida hüpoteese ja konstruktiivseid lahendusi.

Lennukid rahvamajandusele olenevalt kasutusotstarbest jagunevad põllumajandus-, patrull-, nafta- ja gaasitrasside vaatlused, metsad, rannikuvöönd, liiklus, sanitaar-, jääluure, aerofotograafia jne.

Koos spetsiaalselt selleks otstarbeks loodud lennukitega saab konkreetsete ülesannete jaoks ümber varustada väikese mahutavusega MVL-lennukeid.

Riis. 2.7. Kaubalennuk

Tunneb väga suurt hulka erinevat tüüpi ja tüüpi lennukeid. Vaevalt, et kõiki lennukite nimesid üldse loetleda saab. Siiski on täiesti võimalik katta peamised mudelid. Uurime välja, kuidas lennukeid klassifitseeritakse, kaalutakse ka nende tüüpe, tüüpe, nimetusi.

Nimed

Vaatame peamiste välismaiste lennukitootjate nimede loendit tähestikulises järjekorras. Nimekirjas on nii olemasolevad kui ka likvideeritud ettevõtted:

• Aerospatiale (Prantsusmaa).
• Airbus (EL).
• Boeing (USA).
• British Aerospace (Suurbritannia).
• British Aircraft (Suurbritannia).
• Heinkel (Saksamaa).
• Junkers (Saksamaa).
• McDonnell Douglas (USA).
• Messerschmitt (Saksamaa).

Allpool on toodud NSV Liidus ja postsovetliku ruumi riikides toodetud lennukite nimed tähestikulises järjekorras:

• An (Antonov).
• Mina (Polikarpov).
• La (Lavochkin).
• LaGG (Lavochkin, Gorbunov, Gudkov).
• Lee (Lisunov).
• MiG (Mikojan ja Gurevitš).
• Autor (Polikarpov).
• Su (kuiv).
• Tu (Tupolev).
• Jakk (Jakovlev).

Kuidas lennukeid klassifitseeritakse?

Kõigepealt teeme selgeks, mis on lennukid. Lennukite nimed võivad öelda palju, kuid klassifikatsioon ütleb meile veelgi rohkem. Kuidas lennukeid klassifitseeritakse? Nad teevad seda vastavalt järgmistele parameetritele:

• kokkuleppel;
• kiirus;
• mootorite arv;
• mootorite tüüp;
• šassii tüüp;
• mass;
• tiibade arv;
• kere suurus;
• juhtimise tüüp;
• stardivorm.

Nüüd peatume mõnel ülaltoodud punktil üksikasjalikumalt.

Klassifikatsioon eesmärgi järgi

Seda peetakse kõige tavalisemaks. Selle näitaja järgi jagunesid kõik lennukid kahte suurde tüüpi: sõjaväe- ja tsiviillennukid. Lisaks on igal neist rühmadest oma jaotus väiksemateks kategooriateks.

Vastavalt konkreetsele funktsionaalsele kuuluvusele liigitatakse sõjalennukid järgmistesse erikategooriatesse: pommitajad, püüdurlennukid, hävitajad, ründelennukid, sõjaväe transpordilaevad, hävituspommitajad ja luurelennukid.

Tsiviillennunduses jagunevad lennuseadmed järgmistesse kategooriatesse: reisijate-, põllumajandus-, transpordi-, posti-, eksperimentaal- jne.

Pommitajad

Pommitaja ülesanne on hävitada maapinnal olevad sihtmärgid. Nad teevad seda pommide ja rakettidega.

Nüüd uurime välja sõjalennukite nimed. Pommitajate hulgas võib eristada järgmisi kodumaise tootmise mudeleid: Su-24, Tu-160, Su-34. Teise maailmasõja ajal oli kodumaine pommitaja Pe-2 eriti kuulus. Kuid kõige esimest võib nimetada kuulsaks "Ilja Murometsaks" - suurepärase disaineri Igor Sikorsky loominguks. See seade tõusis esimest korda õhus õhku 1913. aastal. Esimese maailmasõja ajastul muudeti see pommitajaks. Kodusõja ajal kasutati ka lennukit "Ilja Muromets".

Välismaistest seadmetest võib välja tuua kaasaegsed Ameerika strateegilised pommitajad Northrop B-2 Spirit, XB-70 Valkyrie, Rockwell B-1 Lancer, B-2, B-52 Stratofortress, 30ndate USA-s toodetud lennukid Boeing B-17 ja Martin B-10, Saksa II maailmasõja ajastu pommitajad Junkers Ju 86 ja Heinkel He 111.

Võitlejad

Nende seadmete põhiülesanne on õhusõidukite ja muude õhus olevate objektide hävitamine.

Hävituslennukite nimed ütlevad palju ka sõjaliste asjade tundjale. Teise maailmasõja perioodi kuulsaimad Nõukogude mudelid on LaGG-3, I-15 bis, MiG-3, I-16, I-153, Yak-1. Samal ajastul võitsid maailmakuulsuse Saksa lennukid Bf.109, Bf.110 ja Fw 190, samuti reaktiivlennukid Me.262, Me.163 Komet ja He 162 Volksjager.

Hilisema ajastu Nõukogude hävitajate hulgas tuleks eristada MiG-31, Su-27 ja MiG-29. Praegu on taevas täidetud moodsate Vene lennukitega. Nende nimed on lennundusspetsialistidele hästi teada. Need on 4++ põlvkonna hävitajad Su-35 ja MiG-35.

Tänapäevaste Ameerika mudelite seast paistavad silma maailma esimese numbri viienda põlvkonna hävitaja Boeing F-22, aga ka varasemad mudelid F-4 ja F-15 Eagle.

Hävitajad-pommitajad

Need ühendavad meie poolt kirjeldatud kahe esimese kategooria lennukite funktsioonid. See tähendab, et nad hävitavad nii õhu- kui ka maapealseid sihtmärke.

Saksa Me.262, Briti hävitaja Supermarine Spitfire modifitseeritud mudel De Havilland Mosquito ja Nõukogude Yak-9 peetakse esimesteks hävitaja-pommitajateks.

Esimene ülaltoodud mudelitest ilmus 1968. aastal ja täna on see reisilennukitest kõige massiivsem. Aasta hiljem toodetud Boeing 747 on laia kerega lennukite seas teerajaja. Boeing 747-8 on pikim reisilennuk. See ilmus 2010. aastal. Tänaseks on reisilennunduse turul populaarseimaks muutunud Boeing 777, mida on toodetud alates 1994. aastast. Korporatsiooni uusim mudel on hetkel 2009. aasta Boeing 787.

"Airbus"

Nagu varem mainitud, on Boeingu peamiseks konkurendiks maailmaturul Euroopa ettevõte Airbus, mille peakontor asub Prantsusmaal. See asutati palju hiljem kui tema Ameerika rivaal - 1970. aastal. Selle ettevõtte kuulsaimad lennukinimed on A300, A320, A380 ja A350 XWB.

1972. aastal turule lastud A300 on esimene kahemootoriline laikerega lennuk. 1988. aastal toodetud A320 oli esimene maailmas, mis kasutas "fly-by-wire" juhtimist. 2005. aastal esmakordselt taevasse tõusnud A380 on maailma suurim. Ta suudab pardale võtta kuni 480 reisijat. Ettevõtte uusim arendus on A350 XWB. Selle põhiülesanne oli konkureerida varem välja antud Boeing 787-ga. Ja see reisilennuk saab selle ülesandega edukalt hakkama, möödudes oma rivaalist ökonoomsuses.

Ka nõukogude reisilennundus oli korralikul tasemel esindatud. Enamik mudeleid on Aerofloti lennukid. Peamiste kaubamärkide nimed: Tu, Il, An ja Yak.

Esimene kodumaine reaktiivlennuk on Tu-104, mis lasti välja 1955. aastal. Tu-154, mille esimene õhkutõus toimus 1972. aastal, peetakse Nõukogude Liidu kõige massiivsemaks reisilennukiks. 1968. aasta Tu-144 saavutas legendaarse staatuse kui maailma esimene reisilennuk, mis purustas helibarjääri. Ta võis saavutada kiiruse kuni 2,5 tuhat km / h ja seda rekordit pole meie ajani purustatud. Hetkel on Tupolevi disainibüroo välja töötatud lennuki uusim töömudel 1990. aasta lennuk Tu-204 ja selle modifikatsioon Tu-214.

Loomulikult on peale Tu ka teisi Aerofloti lennukeid. Kõige populaarsemad nimed on An-24, An-28, Jak-40 ja Jak-42.

Teiste maailma riikide lennukid

Lisaks eelmainitule on tähelepanuväärseid mudeleid teistelt reisilennukite tootjatelt.

Briti reisilennuk De Havilland Comet, mis lasti välja 1949. aastal, on maailma ajaloo esimene reaktiivlennuk. 1969. aastal välja töötatud Prantsuse-Briti reisilennuk Concorde saavutas laialdase populaarsuse. See läks ajalukku tänu sellele, et tegemist on teise eduka katsega (pärast Tu-144) luua ülehelikiirusega reisilennuk. Ja siiani on need kaks lennukit selles osas ainulaadsed, kuna seni pole keegi teine ​​suutnud toota massoperatsiooniks sobivat reisilennukit, mis oleks võimeline liikuma helist kiiremini.

Transporditöölised

Transpordilennukite põhieesmärk on vedada kaupu pikkade vahemaade taha.

Seda tüüpi seadmete hulgas on vaja määrata transpordivajadusteks kohandatud reisilennukite lääne mudelid: Douglas MD-11F ja Boeing 747-8F.

Kuid ennekõike transpordilennukite tootmises sai tuntuks Nõukogude ja nüüdseks ka Ukraina Antonovi-nimeline disainibüroo. See toodab lennukeid, mis purustavad pidevalt maailmarekordeid kandevõime osas: An-22 1965 (kandevõime - 60 tonni), An-124 1984 (kandevõime - 120 tonni), An-225 1988 (võtab pardale 253, 8 t ). Viimasele mudelile kuulub seni murdmatu kandevõime rekord. Lisaks plaanisid nad seda kasutada Nõukogude Burani süstikute transportimiseks, kuid NSV Liidu lagunedes jäi projekt realiseerimata.

Vene Föderatsioonis transpordilennundusega pole kõik nii roosiline. Vene lennukite nimed on järgmised: Il-76, Il-112 ja Il-214. Kuid probleem on selles, et praegu toodetav Il-76 töötati välja juba nõukogude ajal, 1971. aastal ja ülejäänud plaanitakse välja saata alles 2017. aastal.

Põllumajanduslennukid

On lennukeid, mille ülesannete hulka kuulub põldude töötlemine pestitsiidide, herbitsiidide ja muude kemikaalidega. Seda tüüpi õhusõidukeid nimetatakse põllumajanduseks.

Nende seadmete nõukogude näidistest on teada U-2 ja An-2, mida nende kasutusspetsiifika tõttu rahvasuus kutsuti "maisiks".

Kiirusdivisjon

Lisaks õhusõidukite liigitamisele eesmärgi järgi, mida me eespool üksikasjalikult uurisime, on ka muud tüüpi pingerida. Nende hulka kuulub klassifitseerimine lennukiiruse järgi. Selle alusel jagunevad õhusõidukid järgmistesse kategooriatesse: allahelikiirusega õhusõidukid, ülehelikiirusega lennukid, ülehelikiirusega lennukid ja hüperhelikiirusega lennukid.

On lihtne mõista, et allahelikiirusega lennukid liiguvad helist aeglasemalt. Transonic lennukid lendavad kiirusega, mis on lähedane helikiirusele, ülehelikiirusega lennukid ja ülehelikiirused ületavad seda arvu enam kui viis korda.

Hetkel peetakse maailma kiireimaks hüperhelisõidukiks USA eksperimentaalset hüperhelisõidukit X-43A 2001. See võib ulatuda kiiruseni 11 200 km/h. Teisel kohal on tema kaasmaalane X-15, mis lasti välja juba 1959. aastal. Kiirus on 7273 km/h. Kui me ei räägi eksperimentaalsetest sõidukitest, vaid nendest lennukitest, mis täidavad konkreetseid ülesandeid, siis on meistritiitel Ameerika SR-71, mis suudab kiirust kuni 3530 km / h. Kodumaiste sõidukite hulgas tuleks esile tõsta ülehelikiirusega MiG-25. Selle maksimaalne kiirus võib ulatuda kuni 3000 km/h.

Reisilennunduses on asjad kiirusega palju hullemad. Praeguseks on toodetud ainult kaks ülehelikiirusega lennukit: kodumaine Tu-144 (1968) ja Prantsuse-Inglise Concorde (1969). Esimene neist suudab arendada kiirusnäitajaid kuni 2,5 tuhat km / h, mis on tsiviillennunduse rekord, kuid see on kõigi otstarbega lennukite seas alles kümnes koht. Samuti tuleb märkida, et hetkel ei tööta ühtegi ülehelikiirusega lennukit, kuna Tu-144 kasutamisest loobuti juba 1978. aastal ja Concorde'i kasutamine lõpetati 2003. aastal.

Ülehelikiirusega reisilennukeid ei eksisteerinud kunagi. Tõsi, nüüd on nii kodumaiste kui ka välismaiste disainibüroode juures mitu projekti hüperhelilennuki tootmiseks. Nende hulgas on kuulsaim Euroopa ZEHST. See lennuk suudab saavutada kiirust kuni 5,0 tuhat km / h, kuid selle loomise aeg on ebaselge. Venemaal on kaks sarnast projekti - Tu-244 ja Tu-444, kuid hetkel on mõlemad külmutatud.

Muud klassifikatsiooni tüübid

Mootorite arvu järgi on lennukitel edetabel ühest kuni kaheteistkümne mootorini.

Mootoritüübi järgi jagunevad lennukid järgmistesse kategooriatesse: elektrimootoriga, kolb-, turbopropeller-, reaktiiv-, rakett- ja ka kombineeritud mootoriga seadmed.

Vastavalt šassii tüübile on õhusõidukite klassifikatsioon järgmine: ratastega, suusk, hõljuk, roomik, ujuv, amfiib. Enimlevinud on loomulikult ratastelikuga lennukid.

Kaalu järgi jagunevad lennukid ülikergeteks, kergeteks, keskmise kaaluga lennukiteks, rasketeks ja ülirasketeks.

Tiibade arvu järgi jagunevad lennukid nende arvu vähenemise suunas polü-, kolm-, kahe-, seskvi- ja monoplaanideks.

Samuti on olemas klassifikatsioon kere suuruse järgi: kitsa kerega ja laia kerega.

Juhtimisliigi klassifikatsiooni järgi jagunevad õhusõidukid mehitatud ja mehitamata õhusõidukiteks.

Stardi vormi järgi võib kõik lennukid jagada järgmistesse kategooriatesse: vertikaalne start, horisontaalne ja lühike.

Kollektor

Saime teada, mis on õhusõidukite klassifikatsioon, käsitleti ka nende tüüpe, tüüpe, nimetusi. Nagu näete, on esitatud väga suur hulk mudeleid, mis täidavad erinevaid funktsioone ja millel on väga erinevad tehnilised omadused. Lennumaailm on tõesti mitmetahuline ja ühes ülevaates pole võimalik kirjeldada absoluutselt kõiki selle aspekte.

Sellegipoolest saame sellest küsimusest üldise ettekujutuse anda, kirjeldades kõige kuulsamaid ajalukku läinud lennukeid. Liigid ja nimed, vaatamata nende suurele arvukusele, on siiski teatud viisil süstematiseeritud, et selle teema olemust selgitada.

· reisijaistmete varustamine mugavate toolide, teisaldatavate laudade, individuaalse valgustuse, ventilatsiooni- ja signalisatsioonisüsteemidega;

· kajutite hea helipidavus;

· lendude sooritamine kõrgustel, kus "jututamine" on vähem võimalik;

· reisijatekabiinide varustus puhvetite, garderoobide, tualettruumide ja muude majapidamisruumidega.

Kaubalennukitele kehtivad erinõuded. Need nõuded hõlmavad järgmist:

· suur kandevõime, suurenenud kaubaruumid;

Kauba kinnitusvahendite olemasolu (sildumine);

Laadimise ja lossimise mehhaniseerimise õhusõidukisiseste vahendite olemasolu.

Paljud neist nõuetest on üksteisega vastuolus: mõne omaduse paranemine toob kaasa teiste halvenemise. Näiteks põhjustab maksimaalse lennukiiruse suurenemine maandumiskiiruse suurenemist ja selle manööverdusvõime halvenemist; tugevuse, jäikuse ja vastupidavuse nõuete täitmine on vastuolus konstruktsiooni minimaalse massi tagamise nõudega; lennuulatuse suurendamine saavutatakse transporditava kauba massi vms vähendamisega. Vastuoluliste nõuete samaaegse täitmise võimatus muudab võimatuks universaalse õhusõiduki või helikopteri loomise. Iga lennuk või helikopter on loodud konkreetsete ülesannete täitmiseks.

3.2. Lennukite, helikopterite ja lennukimootorite klassifikatsioon

3.2.1. Lennuki klassifikatsioon

Lennukitüüpide mitmekesisus ja nende kasutamine rahvamajanduses tingis nende klassifitseerimise erinevate kriteeriumide järgi.

Paljude omaduste hulgas, mille järgi lennukit saab klassifitseerida, on kõige olulisem eesmärk. See funktsioon määrab ära lennu jõudluse valiku, lennuki suuruse ja paigutuse, sellel olevate seadmete koostise jne.

Tsiviilõhusõidukite põhieesmärk on reisijate, posti ja kauba vedu, erinevate rahvamajanduslike ülesannete täitmine. Vastavalt sellele jagatakse õhusõidukid otstarbe järgi: transpordiks, eriotstarbeliseks ja väljaõppeks. Transpordilennukid jagunevad omakorda reisi- ja kaubalennukiteks. Maksimaalse stardimassi järgi jaotatakse lennukid klassidesse, tabel. 3.1.

Tabel 3.1

Lennukiklassid

		lennukitüüp
	75 ja vanemad	Il-96, Il-86, Il-76T, Il-62, Tu-154, Tu-204
		An-12, Il-18, Il-114, Tu-134, Jak-42
		An-24, An-26, An-30, Il-14, Jak-40
		An-2, L-410, M-15

Õppelennukid on ette nähtud lennupersonali koolitamiseks ja koolitamiseks erinevates tsiviillennunduse õppeasutustes.

Eriotstarbelised õhusõidukid: põllumajandus-, sanitaar-, metsade kaitseks tulekahjude ja kahjurite eest, aeropildistamiseks jne.

Lennukauguse järgi jagunevad lennukid põhilisteks kauglennukiteks (üle 6000 km), peamiseks keskmiseks (2500–6000 km), peamiseks lähimaa lennukiks (1000–2500 km) ja kohalike lennufirmade lennukiteks (kuni 1000). km).

Kaubalennukitel on erinevalt reisilennukitest suured sisemahud kere sees, mis võimaldavad paigutada erinevaid veoseid, tugevama põranda ning on varustatud mehhaniseeritud peale- ja mahalaadimistoimingutega.

Lennukite klassifikatsioon on näidatud joonisel fig. 3.1. Kõigist disainifunktsioonidest eristatakse peamised: tiibade arv ja asukoht; kere tüüp; mootorite tüüp, nende arv ja asukoht; šassii tüüp; sulestiku tüüp ja asukoht.

Riis. 3.1. Lennuki klassifikatsioon

Mõelge õhusõidukite skeemide omadustele tiibade arvu ja paigutuse tõttu.

Tiibade arvu järgi jagunevad lennukid monolennukiteks ehk ühe tiivaga lennukiteks ja kahetasandilisteks, kahe üksteise kohal paikneva tiivaga lennukiteks. Biplaanide eelis on monoplaaniga võrreldes parem manööverdusvõime, kuna võrdse tiibade siruulatusalaga on nende siruulatus biplaanil väiksem. Tiibadevaheliste tugede ja trakside olemasolust tingitud suure eesmise takistuse tõttu on aga biplaani lennukiirus väike. Praegu käitatakse An-2 biplaanit tsiviillennunduses.

Enamik kaasaegseid lennukeid on valmistatud monoplaani järgi.

Vastavalt tiiva asukohale kere suhtes eristatakse madala-, keskmise- ja kõrgetiivalisi lennukeid. Igal neist skeemidest on oma eelised ja puudused.

madal tiib- lennuki kere suhtes madalama tiivaga. Just see skeem on reisilennukite jaoks kõige levinumaks saanud, kuna sellel on järgmised eelised:

· teliku madal kõrgus, mis vähendab nende kaalu, lihtsustab puhastamist ja vähendab sektsioonide mahtu šassii mahutamiseks;

õhusõiduki mootorite hooldamise lihtsus tiivale asetamisel;

veepinnal hädamaandumisel tagatakse hea ujuvus;

· välja sirutamata telikuga hädamaandumisel toimub maandumine tiival, mis tekitab vähem ohtu reisijatele ja meeskonnale.

Selle skeemi miinuseks on see, et tiiva ja kere ristmiku piirkonnas on õhukatkestuse sujuvus häiritud ja tekib lisatakistus, mida nimetatakse interferentsiks ning tiiva vastastikuse mõju tõttu kere. Lisaks on madalal tiival raske kaitsta tiival ja tiiva all paiknevaid mootoreid lennuvälja rajalt tuleva tolmu ja mustuse eest.

Sredneplan- õhusõiduk, mille tiib asub ligikaudu kere kõrguse keskel. Sellise skeemi peamine eelis on minimaalne aerodünaamiline takistus.

Skeemi puudused hõlmavad raskusi reisijate, lasti ja varustuse paigutamisel kere keskossa, mis on tingitud vajadusest läbida tiiva pikisuunalised jõuelemendid.

Vysokoplan Lennuk, mille tiib on kinnitatud kere ülaossa.

Kõrge tiiva peamised eelised:

väike interferents tiiva ja kere vahel;

mootorite paigutamine raja pinnast kõrgele. Mis vähendab kahju tekkimise tõenäosust maapinnal ruleerimisel;

hea ülevaade alumisest poolkerast;

· kere sisemiste mahtude maksimaalse ärakasutamise võimalus, varustades selle mahukate lasti peale- ja mahalaadimise mehhaniseerimise vahenditega.

Skeemi puudused hõlmavad järgmist:

Raskused teliku tiiva sisse tõmbamisel;

tiival asuvate mootorite hooldamise keerukus;

· vajadus tugevdada kere alumise osa struktuuri.

· Vastavalt kere tüübile jagunevad lennukid ühekorpuselisteks, gondliga kaksikpoomideks ja "lendava tiivaga".

Enamikul kaasaegsetest lennukitest on üks kere, mille külge on kinnitatud tiib ja saba.

Sõltuvalt sulestiku tüübist ja asukohast on kolm peamist skeemi:

· sulestiku tagumine paigutus;

eesmine sulestik (lennukitüüp "part");

"lendava tiiva" tüüpi sabata lennukid.

Enamik kaasaegseid tsiviillennukeid on valmistatud sabaosaga skeemi järgi. Sellel skeemil on järgmised sordid:

· vertikaalkiilu keskne asukoht ja stabilisaatori horisontaalne asukoht;

vahedega vertikaalne sulestik;

V-kujuline sulestik ilma vertikaalse kiiluta.

Šassii tüübi järgi jagunevad lennukid maismaa- ja vesilennukiteks. Maismaalennukite telik on tavaliselt ratastega, mõnikord suusatamine, vesilennukitel aga paadiga või ujuvlennukitega.

Lennukeid eristatakse ka mootorite tüübi, arvu ja asukoha järgi. Kaasaegsetel lennukitel kasutatakse kolb- (PD), turbopropeller- (TVD) ja turboreaktiivmootoreid (TRD).

Mootorite asukoht lennukil oleneb nende tüübist, arvust, mõõtmetest ja lennuki otstarbest.

Mitme mootoriga lennukitel paigaldatakse propellermootorid tiiva ette gondlitesse.

Turboreaktiivmootorid asuvad enamasti tiiva all või tagumises kere all asuvatel püloonidel.

Esimese meetodi eelised: mootorite otsene paigutamine õhuvoolu, tiiva mahalaadimine painde- ja pöördemomendist, mootorite hooldamise lihtsus. Mootorite paiknemine maapinna lähedal on aga seotud ohuga, et raja pinnalt võivad neisse sattuda võõrkehad. Sellise mootorite paigutusega lennukid tekitavad raskusi ka ühe rikkis mootoriga (asümmeetrilise tõukejõuga lendamine) juhtimisel.

Teise meetodi peamised eelised on järgmised:

Pealisehitustest puhas tiib on parimate aerodünaamiliste omadustega (rohkem ruumi tiiva mehhaniseerimisseadmete jaoks);

· asümmeetrilise tõukejõuga lennates ei teki raskusi;

Vähendatud müratase lennukikabiinides;

Tiib kaitseb mootoreid mustuse eest, kui lennuk liigub mööda maad;

Tagab mootorite mugava hoolduse.

Sellel mootorite paigutusel on aga tõsiseid puudusi:

· horisontaalne sulestik tuleb nihutada üles ja kiilu tugevdada;

· mootoripiirkonna kere tuleb tugevdada;

· lennuki joondamine kütuse ärapõlemisel liigub tagasi, vähendades sellega lennuki stabiilsust.

3.2.2. Helikopteri klassifikatsioon

Helikoptereid klassifitseeritakse erinevate kriteeriumide järgi, näiteks maksimaalse stardimassi (tabel 3.2), pearootori ajami tüübi, pearootorite arvu ja asukoha või reaktsioonimomendi kompenseerimise meetodi järgi. nendest propelleritest.

Tabel 3.2

Helikopteri klassid

	Maksimaalne stardimass, t	Helikopteri tüüp
	10 või rohkem	Mi-6, Mi-10K, Mi-26
		Mi-4, Mi-8, Ka-32
		Ka-15, Ka-18

Enamikus kaasaegsetes helikopterites juhitakse pearootorit läbi mootorite jõuülekande. Pöörlemise ajal kogeb pearootor reaktiivmomendi Mreact toimet, mis on õhu reaktsioon ja võrdub Mcr - pöördemomendiga pearootori võllil. See hetk kipub pöörama kopteri kere propelleri pöörlemisele vastupidises suunas. Propelleri reaktiivmomendi tasakaalustamise meetod määrab peamiselt helikopteri skeemi.

Praegu on kõige levinum ühe rootoriga helikopteriskeem. Selle skeemi helikopteritel on sabarootor, mis viiakse läbi pikal sabapoomist väljaspool pearootori pöörlemistasandit. Sabarootori tekitatav tõukejõud võimaldab tasakaalustada pearootori reaktiivmomenti. Sabarootori tõukejõu väärtust muutes on võimalik teostada suunajuhtimist ehk kopteri pöörlemist ümber vertikaaltelje.

Ühe rootoriga helikoptereid on lihtsam valmistada ja kasutada kui teisi ning seetõttu on võimalik saada lennutund suhteliselt madalama hinnaga. Sellised helikopterid on kompaktsed, neil on vähe voolu sisse ulatuvaid osi ja need võimaldavad saavutada suuremat lennukiirust kui teiste skeemidega. Mõnikord võib sellistele helikopteritele kiiruse suurendamiseks paigaldada tiiva. Horisontaalsel kiirusel lähenedes tekib tiivale tõstejõud, mille tulemusena on pearootor osaliselt koormatud.

Puuduseks on mootori võimsuse maksumus (8 ... 10%) sabarootori käitamiseks, samuti pika sabarootori ja suure läbimõõduga pearootori olemasolu, mis suurendavad kopteri mõõtmeid. see skeem.

Kahe rootoriga helikopterites saavutatakse reaktiivmomendi tasakaalustamine vastassuunas pöörlevate propellerite kaudu. Kahe rootoriga helikopterid võivad olla erineva rootori paigutusega.

Koaksiaalskeemi korral läbib ülemise rootori võll alumise õõnesvõlli. Sõukruvide pöörlemistasandid on üksteisest eraldatud sellise vahemaaga, mis välistab kõigis lennurežiimides ülemise ja alumise propelleri labade kokkupõrke.

Kopteri koaksiaalne suunajuhtimine on tagatud ülemise ja alumise sõukruvi labade seadmisega erinevatele rünnakunurkadele. Tekkiv pöördemomendi erinevus rootoritel paneb kopteri pöörduma soovitud suunas. Mõnikord varustatakse sellised helikopterid suunajuhtimise parandamiseks roolidega, mille tegevus sarnaneb lennuki sarnaste tüüride tegevusega. Piki- ja põikisuunaline juhtimine toimub mõlema rootori pöörlemistasandite samaaegse kaldega.

Koaksiaalpropelleriga helikopterid on kõige kompaktsemad ja manööverdusvõimelisemad, neil on suur kaalutagastus. Kuid disaini keerukus suurendab nende tootmiskulusid ja põhjustab raskusi töös, eriti kandurisüsteemi reguleerimisel.

Pikisuunalise skeemi korral paigaldatakse rootorid kere otstesse. Vastupidiselt pöörlevad propellerid on sünkroniseeritud nii, et ühe sõukruvi labad liiguvad pöörlemise ajal alati teise labade vahelt.

Selle skeemi helikopterite eeliseks on pikk ja mahukas kere, mille sees saab transportida suuremahulist lasti. Muidu jäävad need alla ühe rootoriga helikopteritele.

Ristskeemi helikopteritel on kaks rootorit, mis asuvad kere külgedel samas tasapinnas ja pöörlevad vastassuundades. Aerodünaamika seisukohalt on selline rootorite paigutus kõige sobivam, kuid tiivad, mis võtavad rootoritelt koormuse, suurendavad oluliselt helikopteri konstruktsiooni kaalu.

3.2.3. Lennuki mootorite klassifikatsioon

Elektrijaam on loodud veojõu tekitamiseks. See hõlmab mootoreid, propellereid, mootori gondleid, kütuse- ja õlisüsteeme, mootori ja propelleri juhtimissüsteeme jne.

Sõltuvalt konstruktsiooniskeemist ja tööprotsessi iseloomust jaotatakse mootorid kolb- (PD) ja gaasiturbiinideks (GTE). Gaasiturbiinmootorid jagunevad omakorda järgmisteks: turboreaktiivmootorid (TRD), turbopropellermootorid (TVD), möödavooluturboreaktiivmootorid (DTRD) ja turboventilaator, joon. 3.2.

Riis. 3.2. Lennuki mootorite klassifikatsioon

TRDd on kerged, kompaktsed ja töökindlad ning seetõttu on neil pikamaalennukites domineeriv positsioon.

HPT-d on võrreldes turboreaktiivmootoriga kõrgema kütusesäästlikkusega, kuid nende disain on oluliselt raskem ja propelleri tõttu keerulisem, mis põhjustab ka täiendavat müra ja vibratsiooni. TVD on paigaldatud tiivale ja kere esiossa. Propelleri olemasolu teatris piirab muid võimalusi nende asukohaks lennukis.

Turboreaktiivmootor on paigaldatud tiivale, tiiva alla püloonidele, kere sisse, piki selle külgi sabaossa. Igal paigutusel on oma eelised ja puudused ning see valitakse, võttes arvesse mootorite tüüpi ja arvu, õhusõiduki aerodünaamilisi, tugevust, massi ja muid omadusi ning nende töötingimusi.

Kolbmootorid töötavad lennukibensiini klassidega B-70 ja B-95/130. Silindrites põletatud kütuse soojusenergia muundatakse mehaaniliseks energiaks ja kantakse edasi propellerile, mis loob lennuks vajaliku tõukejõu. Gaasiturbiinmootorid töötavad lennukipetrooleumi klassidega T-1, TS-1, RT-1 jne.

Küsimused enesekontrolliks

1. Mis on "lennuohutus" ja kuidas seda tagatakse?

2. Millega saavutatakse "töösäästlikkus"?

3. Millistes valdkondades on tagatud “reisijate mugavus”?

4. Milliste märkide ja kriteeriumide järgi õhusõidukeid klassifitseeritakse? Erinevate lennukite projekteerimisskeemide puudused ja eelised.

5. Helikopterite klassifikatsioon. Millised on erinevate helikopterite eelised ja puudused?

6. Esitage õhusõidukite mootorite klassifikatsioon.

4. PEATÜKK

AERODÜNAAMILINE JÕUDLUS

ÕHUSÕIDUK

Aerohüdromehaanika (vedeliku- ja gaasimehaanika) on teadus, mis uurib vedelike ja gaaside liikumis- ja tasakaaluseadusi ning nende jõudude vastastikmõju voolujooneliste kehade ja piirpindadega. Vedelikumehaanika nimetatakse hüdromehaanika, gaasilise keha mehaanika - aeromehaanika.

Lennunduse, lennunduse ja raketiteaduse areng äratas erilist huvi õhu ja muude gaasiliste ainete jõudude vastastikmõju uurimise vastu neis liikuvate kehadega (lennuki tiib, kere, propeller, õhulaev, raketid jne).

Lennukite (helikopterite) projekteerimine ja arvutused põhinevad aerodünaamiliste uuringute tulemustel. Arvestades aerodünaamikat, on võimalik valida õhusõiduki ratsionaalne väliskuju (arvestades selle osade vastastikust mõju) ning kehtestada tootmise käigus lubatud kõrvalekalded väliskujus, mõõtmetes jne.

Õhusõiduki aerodünaamilisteks arvutusteks ehk võimaliku kiiruste vahemiku, kõrguse ja lennuulatuse määramiseks, aga ka selliste omaduste määramiseks nagu lennuki stabiilsus ja juhitavus, on vaja teada sellele mõjuvaid jõude ja momente. lennuk lennus. Lennuki tugevuse, töökindluse ja vastupidavuse arvutamiseks on vaja teada aerodünaamiliste jõudude suurust ja jaotumist õhusõiduki pinnal. Vastus neile küsimustele on aerodünaamika.

Ülehelikiirusel lennu ajal on väga oluline kindlaks teha lennuki ja selle osade aerodünaamilised omadused, kuna sel juhul tekib täiendav probleem voolujoonelise keha pinna temperatuuri määramisel ning keha ja keskkonna vahelise soojusvahetusega. .

Aerodünaamika mängib olulist rolli mitte ainult lennuki (helikopteri) projekteerimisel ja arvutamisel, vaid ka selle lennukatsetustes. Aerodünaamiliste andmete ja lennutestide abil tehakse kindlaks lubatud deformatsioonide väärtused, kiirused lennukile, aga ka lennurežiimid, milles toimuvad vibratsioonid, lennuki värisemine jms.

Vastavalt mitme liikuva keha mehaanilise vastasmõju põhimõttele sõltuvad kehadele mõjuvad jõud nende suhtelisest liikumisest. Suhtelise liikumise olemus on järgmine: kui paigalseisvas õhukeskkonnas liigub keha (näiteks õhus olev lennuk) sirgjooneliselt ja ühtlaselt kiirusega V∞, siis kui keskkond ja lennuk on antud samaaegselt vastupidine kiirus V∞, saadakse nn vastupidine liikumine, st õhuvool jookseb liikumatusse kehasse (näiteks õhuvool tuuletunnelis paigalseisvale mudellennukile), samal ajal kui vooluhulga häireteta kiirus on võrdne V∞. Mõlemal juhul on õhusõiduki ja õhu suhtelist liikumist kirjeldavad võrrandid muutumatud. Seega sõltuvad aerodünaamilised jõud ainult keha ja õhu suhtelisest liikumisest.

Õhuvooluga voolujooneliste kehade (näiteks lennuki tiib, kere ja muud osad) aerodünaamiliste omaduste määramiseks kasutatakse praegu teoreetiliste ja eksperimentaalsete meetodite sünteesi: teoreetilised arvutused eksperimentaalsete paranduste või eksperimentaalsete uuringute sisseviimisega. võttes arvesse teoreetilisi parandusi (sarnasuskriteeriumide, piirtingimuste jne mõjuvariatsioonide jaoks). Mõlemal juhul kasutatakse arvuteid laialdaselt arvutusteks ja katseandmete töötlemiseks. Pärast lennuki loomist on viimaseks etapiks lennukatsetused – eksperiment looduslikes tingimustes. Aerodünaamilisi jõude (nagu näiteks tuuletunnelites) on lennukatsete ajal raske otseselt mõõta. Aerodünaamilised omadused määratakse katsete käigus mõõdetud õhusõiduki liikumise parameetrite töötlemise teel. Piisava hulga katseandmete saamiseks tehakse lende erinevates režiimides.

Aerodünaamika jaguneb kaheks osaks: madala kiiruse aerodünaamika ja suure kiirusega aerodünaamika. Põhiline erinevus nende jaotiste vahel on järgmine. Kui gaasi voolukiirused on võrreldes heli levimiskiirusega väikesed, loetakse gaas aerodünaamilistes arvutustes praktiliselt kokkusurumatuks ning voolusiseste gaasi tiheduse ja temperatuuri muutusi ei võeta arvesse. Heli kiirusega proportsionaalsetel kiirustel ei saa tähelepanuta jätta gaasi kokkusurutavuse nähtust.

Aerodünaamika ülesanne on määrata aerodünaamilised jõud, millest sõltuvad lennukite lennuandmed.

Aerodünaamika kui teadus areneb kahes suunas: eksperimentaalne ja teoreetiline. Teoreetiline aerodünaamika leiab lahendusi hüdroaerodünaamika põhiseadusi analüüsides. Kuid õhuvoolu ümber kehade liikumisel toimuvate protsesside keerukuse tõttu on lahendused antud juhul ligikaudsed ja nõuavad eksperimentaalset kontrolli. Eksperimentaalsed aerodünaamilised uuringud viiakse läbi tuuletunnelites või vahetult õhusõidukite lennukatsete ajal. Lennutestid annavad kõige usaldusväärsemad tulemused. Need viiakse reeglina läbi pärast katseid tuuletunnelites.

Tuuletunnelid on seadmed, milles tekitatakse kunstlikult õhuvool, mis puhub uuritavate kehade ümber.

Joonisel fig. 4.1 näitab tuuletunneli diagrammi. Ventilaatorit - 2 juhib elektrimootor - 1, mis võimaldab teil muuta ventilaatori kiirust ja õhuvoolu kiirust. Ventilaatori poolt sisseimetud õhk, läbinud tagasivoolukanali - 4, siseneb koonduva düüsi - 7 kaudu tööosasse - 6, kuhu asetatakse katsemudel - 5. Õhuenergia kaotamiseks ja keeriste tekkimise vältimiseks kui vool pöördub, kasutatakse juhtlabasid - 9 ja ühtlase voolu tekitamiseks tööpiirkonnas - suunav võre - 8. Laienev difuusor - 3 vähendab kiirust ja vastavalt suurendab õhuvoolu rõhku, mis vähendab ventilaatori pööramiseks vajalikku energiat.

Riis. 4.1. Tuuletunneli skeem: 1 - elektrimootor; 2 - ventilaator; 3 - difuusor; 4 - tagasivoolukanal; 5 - testitud mudel; 6 – tuuletunneli tööosa; 7 - otsik; 8 - sirgendusrest; 9 - juhtlabad

Katsetatavale mudelile mõjuvate aerodünaamiliste jõudude määramiseks kasutatakse aerodünaamilist tasakaalu. Rõhku mudeli pinna erinevates osades mõõdetakse spetsiaalsete manomeetritega ühendatud aukude kaudu.

4.2. Õhukeskkonna omadused

õhkkond nimetatakse gaasiliseks kestaks, mis ümbritseb maakera ja pöörleb koos sellega. Atmosfääri ülemine osa koosneb ioniseeritud osakestest, mille on kinni püüdnud Maa magnetväli. Atmosfäär läheb sujuvalt avakosmosesse ja selle täpset kõrgust on raske kindlaks teha. Tavapäraselt eeldatakse atmosfääri kõrguseks 2500 km: sellel kõrgusel on õhutihedus lähedane kosmose tihedusele. Atmosfääri oleku uurimine pakub lennundusele suurt huvi, kuna õhusõidukite lennuvõime sõltub atmosfääri omadustest. Meteoroloogilistel tingimustel on eriti suur mõju õhusõidukite lennuomadustele.

Kõrguse kasvades õhurõhk ja tihedus vähenevad. Atmosfääriõhu parameetrid sõltuvad koha koordinaatidest ja muutuvad ajas teatud piirides. Päikesekiirgus mõjutab oluliselt atmosfääri seisundit. Atmosfäär on pidevas vastasmõjus kosmose ja maaga.

Atmosfäär koosneb mitmest kihist: troposfäär, stratosfäär, kemosfäär, ionosfäär, mesosfäär ja eksosfäär, millest igaüht iseloomustab erinev temperatuurimuutus sõltuvalt kõrgusest.

Troposfääris langeb temperatuur kõrgusega keskmiselt 6,5 ° C iga 1000 m järel. Stratosfääris püsib temperatuur peaaegu muutumatuna. Kemosfääris asub kahe külma kihi vahel soe õhukiht, mistõttu on kaks temperatuurigradienti: allosas keskmiselt +4°C 1000 m kohta ja ülaosas - 4,5°C 1000 m kohta. ionosfääris tõuseb temperatuur kõrgusega keskmiselt 10°C iga 1000 m järel.Mesosfääris langeb temperatuur keskmiselt 3°C ​​iga 1000 m järel.

Kõiki kihte eraldavad üksteisest 1–2 km paksused tsoonid, mida nimetatakse pausideks: tropopaus, stratopaus, kümopaus, ionopaus, mesopaus.

Atmosfääri alumised kihid, eriti troposfäär ja stratosfäär, pakuvad praegu lennundusele suurimat huvi.

Atmosfääri seisundi pikaajalised vaatlused maakera eri paigus on näidanud, et temperatuuri, rõhu ja õhutiheduse väärtused varieeruvad olenevalt ajast ja koordinaatidest väga laias vahemikus, mis ei võimalda seisundit täpselt ennustada. õhust lennu hetkel. Näiteks Siberis ulatub õhutemperatuur ookeani tasemel talvel mõnikord 2130 K-ni ja suvel 3030 K-ni, s.o aasta jooksul muutub see 900 K võrra. Keskmistel laiuskraadidel varieerub temperatuur umbes 700K võrra. Märkimisväärseid kõikumisi täheldatakse ka temperatuurimuutustes erinevatel kõrgustel.

Rõhukõikumiste vahemik on märkimisväärne: keskmistel laiuskraadidel ookeani tasandil varieerub see vahemikus 1,04 kuni 0,93 baari (1 bar = 105 N/m2). Vastavalt sellele muutub ka õhu tihedus (± 10%).

Maalähedase atmosfääri oleku ebakindlus ja selle oleku muutumine kõrguse suurenemisega tekitab tõsiseid raskusi õhusõidukite lennuomaduste aerodünaamilistes arvutustes, mis, nagu juba märgitud, sõltuvad oluliselt õhusõiduki olekust. õhkkond. Vajadus ühtlustada õhusõidukitega seotud arvutusi praktiliste probleemide lahendamisel, näiteks erinevate lennuinstrumentide (kiirusmõõturid, mahhomeetrid jne) ühtlane kalibreerimine, konkreetsetes atmosfääritingimustes saadud õhusõidukite lennuomaduste ümberarvutamine jm tõi kaasa atmosfääri tingimuslike karakteristikute loomine - standardid. Sellised omadused võeti kasutusele tingimusliku standardatmosfääri (SA) kujul, millel on atmosfääri füüsikaliste parameetrite arvväärtuste tabel mitmel kõrgusel.

4.3. Üldine teave aerodünaamika seaduste kohta

Aerodünaamika annab kvalitatiivse selgituse aerodünaamiliste jõudude esinemise olemusest ja võimaldab erivõrrandite abil saada nende kvantitatiivse hinnangu.

Gaaside liikumist uurides lähtutakse eeldusest, et need keskkonnad on komplekssed ja aine pidev jaotus ruumis. Gaasi (edaspidi - õhk) voolu aerodünaamikas kujutatakse tavaliselt eraldi elementaarsete jugadena - torude kujul olevate suletud kontuuridena, mille külgpinna kaudu õhk ei saa voolata, joon. 4.2. Kui mis tahes ruumipunktis on kiirus, rõhud ja muud iseloomulikud suurused ajas konstantsed, siis nimetatakse sellist liikumist ühtlaseks.

Rakendame õhuvoolule nirena kahte kõige üldisemat loodusseadust: massi jäävuse seadust ja energia jäävuse seadust.

Ühtlase liikumise korral taandatakse massi jäävuse seadus asjaolule, et ajaühikus voolab läbi iga voolu ristlõike sama õhumass, see tähendab:

ρ1f1V1= ρ2f2V2=konst,

kus: ρ on õhu massitihedus voolu vastavates osades;

f on nire ristlõike pindala;

V on õhu kiirus.

Seda võrrandit nimetatakse juga pidevuse võrrandiks.

Korrutis ρfV on juga iga ristlõike läbiva õhu massivoolukiirus sekundis.

Väikeste voolukiiruste jaoks (M< 0,3), когда сжимаемостью воздуха мож-но пренебречь, то есть когда ρ1 = ρ2 = const, уравнение неразрывности прини-мает вид:

f1V1= f2V2=konst.

Sellest võrrandist on näha, et M jaoks< 0,3 скорость течения в струйке обратно пропорциональна площади ее поперечного сечения.

Kiiruse kasvades hakkab see üha märgatavamalt mõjutama tiheduse muutust. Näiteks kiirustel, mis vastavad M > 1, on kiiruse suurenemine võimalik ainult siis, kui joa ristlõikepindala suureneb.

https://pandia.ru/text/78/049/images/image012_75.gif" width="29" height="38 src="> ja potentsiaalne energia, mis võrdub gravitatsiooni tööga mõne tingimusliku taseme suhtes mgh1. Lisaks töötab esimese sektsiooni kohal olev õhk, liigutades ees olevat õhumassi. See töö on määratletud kui survejõu P1f1 ja tee V1Δτ korrutis.Seega on aja jooksul edastatud õhu energia Δτ läbi jaotise I-I:

Seega võime Bernoulli võrrandile tuginedes järeldada, et pidevas liikumises on staatilise rõhu ja dünaamilise rõhu summa konstantne väärtus.

Vastavalt Rahvusvahelise Lennuliidu koodeksile jagunevad õhusõidukid klassidesse, näiteks:

Klass AGA- tasuta õhupallid;

Klass AT- õhulaevad;

Klass Koos– lennukid, helikopterid, vesilennukid jne;

Klass S- kosmosemudelid.

Lisaks klass Koos olenevalt elektrijaamast jagatud nelja rühma. Samuti on kõik tsiviilõhusõidukid rühmitatud klassidesse sõltuvalt nende stardimassist:

Esimene klass - 75 t ja rohkem;

Teine klass - 30-75 t;

Kolmas klass - 10-30 t;

Neljas klass – kuni 10 t.

Tüüpide klassifikatsioon lennukid.

Lennuk - lennukid säilib atmosfääris tänu vastasmõjule õhuga, mis erineb vastasmõjust maapinnalt peegelduva õhuga.

Lennuk on õhust raskem õhusõiduk lendudeks atmosfääris tõukejõudu tekitava elektrijaama ja fikseeritud tiiva abil, millele õhus liikudes tekib aerodünaamiline tõstejõud.

Lennukeid saab klassifitseerida paljude tunnuste järgi, kuid need on omavahel seotud ja moodustavad ühtse lennukite süsteemi, mis on pidevas liikumises paljude turutegurite mõjul.

Olenevalt tegevuse iseloomust võib tsiviillennunduse õhusõidukeid klassifitseerida:

1) üldlennusõidukid (GA);

2) kommertslennunduse õhusõidukid.

Kommertslennunduseks klassifitseeritakse õhusõidukid, mis töötavad tavapäraselt, st ärilennufirmade tegevusvaldkonnas, mis veavad reisijaid ja kaupa graafiku alusel. Õhusõiduki kasutamine isiklikuks või äriliseks otstarbeks liigitab selle üldlennunduse õhusõidukiks.

Viimastel aastatel on tõusnud üldotstarbelised lennukid, mis suudavad täita kommertslennunduses ebatavalisi ülesandeid - väikelasti vedu, põllumajandustööd, patrullimine, pilootide väljaõpe, lennusport, turism jne. . ja säästavad oluliselt ka kasutajate aega. Viimane saavutatakse tänu võimalusele lennata väljaspool graafikut, võimalusele kasutada õhkutõusuks ja maandumiseks väikeseid lennuvälju ning kasutaja ei raiska aega lennupiletite väljastamisele ja registreerimisele ning tal on võimalus valida otse marsruut sihtkohta. . GA lennukid on reeglina lennukid stardimassiga kuni 8,6 m. Samas on võimalik kasutada ka suuremat lennukit.

Olenevalt otstarbest saab eristada kahte peamist õhusõidukite rühma, olenemata töötingimustest - mitmeotstarbelised ja eriotstarbelised lennukid.

Mitmeotstarbelised lennukid on mõeldud paljude ülesannete lahendamiseks. See saavutatakse õhusõiduki ümberehitamise ja kohandamisega konkreetseks missiooniks, tehes seda vähe või üldse mitte. Olenevalt võimest õhku tõusta ja maanduda mitte ainult tehispinnaga lennuväljadel, vaid ka veepinda selleks otstarbeks kasutada, võivad mitmeotstarbelised lennukid olla maapealsed ja amfiibsed.

Spetsiaalne lennuk, mis on keskendunud ühe ülesande täitmisele.

Õhusõidukite klassifitseerimine on võimalik sõltuvalt aerodünaamilise konfiguratsiooni omadustest, mille all mõistetakse teatud lennuki kandepindade süsteemi. Kandepindade süsteemis on põhipinnad - tiivad, mis loovad põhiosa aerodünaamilise tõstejõust, ja abipinnad - sulestik, mis on mõeldud lennuki stabiliseerimiseks ja selle lennu juhtimiseks. Vastavalt joonisele 2.10 on olemas järgmist tüüpi aerodünaamilised skeemid.

Joonis 2.10 – Lennuki aerodünaamilised skeemid

Vastavalt aerodünaamilise skeemi üksikutele omadustele klassifitseeritakse õhusõidukid peamiselt tiiva konstruktsiooniomaduste järgi vastavalt joonisele 2.11.

Samuti on võimalik lennukeid klassifitseerida kere skeemi järgi - sõltuvalt jõuelementide tüübist, olenevalt šassii konstruktsiooniomadustest - mis eristuvad teliku asukoha, elektrijaama järgi - olenevalt tüübist mootorite arv ja asukoht.

Joonis 2.11 – Lennuki tiiva ehituslikud omadused

Tsiviillennunduse jaoks on eriti oluline õhusõidukite klassifitseerimine nende lennuulatusest vastavalt joonisele 2.12:

Lühimaa (peamiste lennufirmade) lennukid, mille lennuulatus on - 1000-2500 km;

Keskmise vahemaa lennukid, mille lennuulatus on - 2500-6000 km;

Pikamaa põhilennuk, mille lennuulatus on üle 6000 km.

Joonis 2.12 – Õhusõidukite klassifikatsioon
sõltuvalt leviala tsoonidest

Lennukite klassifikatsiooni saab anda erinevate kriteeriumide järgi - eesmärgi järgi, aerodünaamilise skeemi järgi, mootorite tüübi järgi, lennuvõime parameetrite järgi jne.

(lennuki aerodünaamiline skeem, tiibade skeem, sulestiku skeem, teliku skeem, kere skeem, elektrijaam).

Õhusõiduki omadused ja selle tõhususe määravad mitmed omadused ja parameetrid,

millest olulisemad on järgmised:

stardi kaal,

kandevõime mass,

tippkiirus,

reisikiirus,

lagi,

lennuulatus,

tõusu kiirus,

manööverdusvõime,

õhkutõus ja maandumine omadused,

töökindlus ja ohutus,

ressurss.

Lennuki konstruktsioon peab vastama paljudele aastatepikkuse kogemuse põhjal välja töötatud nõuetele.

õhusõidukite projekteerimine, tootmine ja käitamine. Peamine nõue jääb alati nõudeks

õhusõiduki kõrge efektiivsuse tagamine

teatud kulud selle arendamiseks, loomiseks ja toimimiseks. See nõue on täidetud

kõrge aerodünaamilise täiuslikkuse tase ja

elektrijaama, lennuki lennundus- ja raadioelektroonika seadmete täiuslikkus, piisav

konstruktsiooni tugevus ja jäikus, kõrge töökindlus,

antud õhusõiduki ressursi vastupidavus ja lennuohutus, selle head jõudlused, samuti kõrge disaini valmistatavuse tase. Kõik need nõuded peavad olema täidetud konstruktsiooni ja õhusõiduki kui terviku väikseima massiga. Viimane nõue on iga õhusõiduki jaoks kõige olulisem, sest. struktuuri ülekaal toob alati kaasa tõusu

õhusõiduki kogumassi ja vähendada selle tõhusust.

lennuki Il-96-300 marsruudikaart.

Tu-204 lennuki marsruudi kaart

Kompleksi sektsioonide uurimisel saate lisaks kasutada allikaid:

Zhitomirsky G. I. Lennuki disain - M .: Mashinostroenie, 1995. - 416 lk.

Grebenkov O.A. Lennuki disain. - M.: Mashinostroenie, 1984. - 238 lk.

Yeger S.M., Mishin V.F., Liseytsev N.K. Lennuki disain. - M.: Mashinostroenie, 1983. - 616 lk.

Šulženko M.N. Lennuki disain - M.: Mashinostroenie, 1971. - 416 lk. ja jne.