A repülőgép fő egységei

A repülőgépek nehezebbek, mint a repülőgépek, a repülés aerodinamikai elve jellemzi őket. A repülőgépek lifttel rendelkeznek Y a testhez képest szilárdan rögzített csapágyfelületet mosó légáram energiája miatt jön létre, az adott irányú transzlációs mozgást pedig a repülőgép erőművének (PU) tolóereje biztosítja.

A különböző típusú repülőgépeknek ugyanazok a fő egységei (komponensei): szárny , függőleges (VO) és vízszintes (MEGY) tollazat , repülőgéptörzs , erőmű (SU) és alváz (2.1. ábra).

Rizs. 2.1. A repülőgép fő szerkezeti elemei

Repülőgép szárny1 emelést hoz létre és oldalirányú stabilitást biztosít a repülőgépnek repülés közben.

gyakran a szárny a futómű, a hajtóművek elhelyezésére szolgáló erőalap, belső térfogata pedig az üzemanyag, a berendezések, a funkcionális rendszerek különféle alkatrészeinek és szerelvényeinek elhelyezésére szolgál.

Javításra fel- és leszállási jellemzők A modern repülőgépek (VPH) gépesítő berendezései vannak a szárnyon az első és a hátsó élek mentén felszerelve. A szárny elülső élére kerül lécek , és hátul - szárnyak10 , spoilerek12 és csűrő spoilerek .

A szárny teljesítményét tekintve összetett kialakítású gerenda, melynek támaszai a törzs erőkeretei.

Csűrők 11 kormányokon átívelő testületek. Ezek biztosítják a repülőgép oldalirányú irányítását.

A sémától és a repülési sebességtől, a geometriai paraméterektől, a szerkezeti anyagoktól és a szerkezeti teljesítménysémától függően a szárny tömege akár 9 ... 14 is lehet. % a repülőgép felszálló tömegétől.

Törzs13 egyetlen egésszé egyesíti a repülőgép fő egységeit, azaz. áramkört biztosít a repülőgép áramköréhez.

A törzs belső térfogata a személyzet, az utasok, a rakomány, a felszerelés, a posta, a poggyász, a mentőeszközök elhelyezésére szolgál vészhelyzet esetén. a törzsekben teherszállító repülőgép kifejlesztett be- és kirakodórendszereket, eszközöket biztosítunk a gyors és megbízható rakománykikötéshez.

A hidroplánok törzsének funkcióját egy hajó látja el, amely lehetővé teszi a vízre való fel- és leszállást.

a törzs teljesítményét tekintve egy vékony falú gerenda, melynek támaszai a szárny szárai, amelyekkel az erőkeretek csomópontjain keresztül kapcsolódik.

a törzsszerkezet tömege 9…15 % a repülőgép felszálló tömegétől.

Függőleges tollazat5 fix részből áll keel4 és oldalkormány (PH) 7 .

Tőkesúly 4 iránystabilitást biztosít a repülőgép számára a síkban X0Z, és РН - a tengely körüli irányíthatóság 0y.

Trimmer RN 6 biztosítja a hosszan tartó terhelések eltávolítását a pedálokról, például motorhiba esetén.

Vízszintes farok9 tartalmaz egy rögzített vagy korlátozottan mozgatható részt ( stabilizátor 2 ) és a mozgó rész - lift (RV) 3 .

Stabilizátor 2 hosszirányú stabilitást ad a repülőgépnek, és RV 3 - hosszanti irányíthatóság. A lakóautóban lehet trimmert szállítani 8 hogy tehermentesítse a kormányoszlopot.

A GO és a VO tömege, szerkezete általában nem haladja meg az 1,3 ... 3-at % a repülőgép felszálló tömegétől.

Alváz repülőgép 16 felszállási és leszállási eszközökre (TLU) utal, amelyek a repülőgép felszállását, felszállását, leszállását, futását és manőverezését biztosítják a földön való mozgás során.

A támasztékok száma és egymáshoz viszonyított helyzete gravitáció középpontja (CM) függ az alváz elrendezésétől és a repülőgép üzemeltetési jellemzőitől.

A 2.1. ábrán látható repülőgép futóműve kettő fő támasztékok16 és egy íjtámasz 17 . Minden támogatás tartalmaz egy erőt állvány18 és tartóelemek kerekek 15 . Minden támasznak több fogasléce és több kereke lehet.

Leggyakrabban a repülőgép futóművét repülés közben visszahúzhatóvá teszik, ezért a törzsben speciális rekeszeket biztosítanak annak elhelyezéséhez. 13. Lehetőség van a fő futómű tisztítására és speciálisba helyezésére gondolák (vagy motorgondolatok), burkolatok 14 .

A futómű biztosítja a kinetikus becsapódási energia elnyelését a leszállás során és a fékezési energiát menet közben, a repülőgép gurulását és manőverezését a repülőtéren.

kétéltű repülőgépek földi repülőterekről és vízfelszínről egyaránt fel- és leszállhat.

2.2. Kétéltű repülőgépek futóműve.

a testen hidroplán szereljen fel egy kerekes alvázat, és helyezze a szárny alá lebeg1 ,2 (2.2. ábra).

Az alváz relatív tömege általában 4…6 % a repülőgép felszálló tömegétől.

Power point 19 (lásd 2.1. ábra), a repülőgép tolóerő létrehozását biztosítja, hajtóművekből, valamint olyan rendszerekből és eszközökből áll, amelyek biztosítják azok működését a repülőgép repülési és földi üzemeltetése során.

Dugattyús motoroknál a tolóerőt propeller, turbópropellernél - légcsavar és részben gázok reakciója, sugárhajtóműveknél - gázok reakciója hozza létre.

A CS a következőket tartalmazza: motorrögzítési pontok, gondola, CS vezérlés, motor bemeneti és kimeneti eszközök, üzemanyag- és olajrendszerek, motorindító rendszerek, tűz- és jéggátló rendszerek.

A vezérlőrendszer relatív tömege a hajtóművek típusától és a repülőgépen való elrendezésüktől függően elérheti a 14...18-at. % a repülőgép felszálló tömegétől.

2.2. Műszaki, gazdasági és repüléstechnikai
repülőgép jellemzői

A repülőgép műszaki és gazdasági jellemzői a következők:

Relatív rakomány tömege:

`m mon = m Hétfő /m 0

ahol m mon - hasznos teher tömege;

m 0 - repülőgép felszálló tömege;

A maximális fizetett terhelés relatív tömege:

`m knmax = m knmax / m 0

ahol m knmax maximális hasznos teher tömege;

Maximális óránkénti teljesítmény:

P h = m knmax ∙ v repülési

ahol v repülési - a repülőgép repülési sebessége;

Az egységnyi termelékenységre vetített üzemanyag-fogyasztás q T

A repülőgépek fő repülési teljesítményjellemzői a következők:

Maximális utazósebesség v kr.max;

cirkáló gazdasági sebesség V hogy p .ek;

Hajózási magasság H p;

Repülési tartomány maximális terheléssel L;

Átlagos emelési-ellenállási arány Nak nek repülés közben;

emelkedési sebesség;

Teherbírás, amelyet a repülőgépen egy adott repülési tömeghez tartozó utasok, rakomány, poggyász tömege és üzemanyag-ellátása határoz meg;

A repülőgép fel- és leszállási jellemzői (TLC).

A légi leszállást jellemző fő paraméterek a megközelítési sebesség - V z.p.; leszállási sebesség - V P felszállási sebesség - V omp; felszállási futás hossza l egyszer; leszállási futás hossza - l np; az emelési együttható maximális értéke a szárny leszállási konfigurációjában, Val vel y max n;az emelési együttható maximális értéke a szárny felszállási konfigurációjában Val vel max vzl-nél

Repülőgép besorolás

A repülőgépek osztályozása számos szempont szerint történik.

A repülőgépek osztályozásának egyik fő kritériuma az kinevezési kritérium . ez a kritérium előre meghatározza a légi jármű repülési teljesítményét, geometriai paramétereit, elrendezését és funkcionális rendszereinek összetételét.

Céljuk szerint a repülőgépeket felosztják civil és katonai . Mind az első, mind a második repülőgépet az elvégzett feladatok típusától függően osztályozzák.

Az alábbiakban csak a polgári légi járművek osztályozását vesszük figyelembe.

Polgári repülőgépek utasok, postai küldemények, rakomány szállítására, valamint különféle gazdasági problémák megoldására tervezték.

Repülőgépek vannak osztva utas , szállítmány , kísérleti , kiképzés , valamint a repülőgépek nemzetgazdasági cél .

Utas A repülőgépek a repülési távolságtól és a teherbírástól függően a következőkre oszthatók:

- hosszú távú repülőgépek - repülési távolság L>6000 km;

- közepes távolságú repülőgépek - 2500 < L < 6000 км;

- rövid távú repülőgépek - 1000< L < 2500 км;

- repülőgépek a helyi légitársaságok számára (MVL) - L <1000 км.

hosszú távú repülőgépek(2.3. ábra) 6000 km-nél nagyobb repülési hatótávolságú, általában négy turbóventilátorból vagy propfan motorból álló vezérlőrendszerrel szerelve, amely javítja a repülés biztonságát egy vagy két hajtómű meghibásodása esetén.

Középtávú repülőgépek(2.4. ábra, 2.5. ábra) két vagy három motorból álló vezérlőrendszerrel rendelkeznek.

Rövid távú repülőgépek(2.6. ábra) 2500 km-ig terjedő repülési hatótávolsággal két vagy három hajtóműves vezérlőrendszerrel rendelkeznek.

Helyi légitársaságok (LA) repülőgépei 1000 km-nél rövidebb légi utakon üzemelnek, és vezérlőrendszerük két, három vagy akár négy hajtóműből állhat. A hajtóművek számának négyre emelése annak köszönhető, hogy a nemzetközi légi járművekre jellemző magas szintű repülésbiztonságot magas intenzitású fel- és leszállás mellett kívánják biztosítani.

Az MVL repülőgépek közé tartoznak az igazgatási repülőgépek, amelyeket 4 ... 12 utas szállítására terveztek.

Teherszállító repülőgépáruszállítást biztosít. Ezek a repülőgépek repülési hatótávolságtól és teherbírástól függően az utasszállítókhoz hasonlóan feloszthatók. az áruszállítás mind a raktéren belül (2.7. ábra), mind a törzs külső hevederén (2.8. ábra) végezhető.

Oktató repülőgép oktatási intézményekben és képzési központokban repülési személyzet képzése és képzése polgári repülés(2.9. ábra) Az ilyen repülőgépeket gyakran duplán készítik (oktató és gyakornok)

kísérleti repülőgép speciális tudományos problémák megoldására, teljes körű kutatások közvetlen repülés közbeni lefolytatására jönnek létre, amikor hipotézisek és konstruktív megoldások igazolására van szükség.

Repülőgépek a nemzetgazdaság számára a tervezett felhasználástól függően mezőgazdasági, járőrözési, olaj- és gázvezetékek megfigyelései, erdők, part menti övezet, közlekedés, egészségügyi, jégfelderítő, légi fényképezés stb.

A speciálisan erre a célra tervezett repülőgépekkel együtt kis kapacitású MVL repülőgépek is átszerelhetők meghatározott feladatokra.

Rizs. 2.7. Teherszállító repülőgép

Nagyon sok különböző típusú és típusú repülőgépet ismer. Nem valószínű, hogy a repülőgépek összes nevét fel lehet sorolni. Azonban teljesen lehetséges, hogy lefedje a fő modelleket. Nézzük meg, hogyan osztályozzák a repülőgépeket, típusukat, típusukat, nevüket is figyelembe veszik.

Nevek

Vessünk egy pillantást a főbb külföldi repülőgépgyártók névsorára ábécé sorrendben. A listán mind a jelenleg működő, mind a megszűnt cégek szerepelnek:

• Aerospatiale (Franciaország).
• Airbus (EU).
• Boeing (USA).
• British Aerospace (Nagy-Britannia).
• British Aircraft (Nagy-Britannia).
• Heinkel (Németország).
• Junkers (Németország).
• McDonnell Douglas (USA).
• Messerschmitt (Németország).

A Szovjetunióban és a posztszovjet térség országaiban gyártott repülőgépek ábécé sorrendben lévő nevei az alábbiak:

• An (Antonov).
• Én (Polikarpov).
• La (Lavochkin).
• LaGG (Lavocskin, Gorbunov, Gudkov).
• Lee (Liszunov).
• MiG (Mikojan és Gurevics).
• Írta (Polikarpov).
• Su (száraz).
• Tu (Tupolev).
• Jak (Jakovlev).

Hogyan osztályozzák a repülőgépeket?

Először is nézzük meg, mik azok a repülőgépek. A repülőgépek nevei sokat elárulnak, de a besorolás még többet elárul. Hogyan osztályozzák a repülőgépeket? Ezt a következő paraméterek szerint végzik:

• bejelentkezés alapján;
• sebesség;
• motorok száma;
• motorok típusa;
• alváz típusa;
• tömeg;
• a szárnyak száma;
• törzs mérete;
• menedzsment típusa;
• felszállási forma.

Most részletesebben kitérünk néhány fenti pontra.

Cél szerinti osztályozás

A leggyakoribbnak tekinthető. E mutató szerint az összes repülőgépet két nagy típusra osztották: katonai és polgári. Ezen túlmenően ezeknek a csoportoknak megvan a maga kisebb kategóriákra való felosztása.

A katonai repülőgépeket az adott funkcionális hovatartozásnak megfelelően a következő speciális kategóriákba sorolják: bombázók, elfogó repülőgépek, repülőgép vadászrepülőgépek, támadó repülőgépek, katonai szállítóhajók, vadászbombázók és felderítő repülőgépek.

A polgári repülésben a repülési eszközöket a következő kategóriákba sorolják: utas, mezőgazdasági, közlekedési, postai, kísérleti stb.

Bombázók

A bombázó feladata a földi célpontok elpusztítása. Bombákkal és rakétákkal csinálják.

Most nézzük meg a katonai repülőgépek nevét. A bombázók közül a következő hazai gyártású modelleket lehet megkülönböztetni: Szu-24, Tu-160, Szu-34. A második világháború idején különösen híres volt a hazai Pe-2 bombázó. De a legelső a híres "Ilya Muromets" -nek nevezhető - a nagyszerű tervező, Igor Sikorsky alkotása. Ez az eszköz 1913-ban szállt fel először a levegőben. Az első világháború idején bombázóvá alakították át. Az "Ilya Muromets" repülőgépeket a polgárháború alatt is használták.

A külföldi eszközök közül megkülönböztethetők a modern amerikai stratégiai bombázók Northrop B-2 Spirit, XB-70 Valkyrie, Rockwell B-1 Lancer, B-2, B-52 Stratofortress, a 30-as évek amerikai gyártmányú Boeing B-17 és Martin repülőgépei. B-10, a második világháborús német Junkers Ju 86 és Heinkel He 111 bombázók.

Harcosok

Ezeknek az eszközöknek a fő feladata a repülőgépek és más, a levegőben lévő tárgyak megsemmisítése.

A harci repülőgépek nevei is sokat mondanak majd a katonai ügyek hozzáértőjének. A második világháború időszakának leghíresebb szovjet modelljei a LaGG-3, I-15 bis, MiG-3, I-16, I-153, Yak-1. Ugyanebben a korszakban a német Bf.109, Bf.110 és Fw 190 repülőgépek, valamint a jet Me.262, Me.163 Komet és He 162 Volksjager szerezték meg a világhírt.

A későbbi korszak szovjet vadászgépei közül meg kell különböztetni a MiG-31-et, a Szu-27-et és a MiG-29-et. Jelenleg az ég tele van modern orosz repülőgépekkel. Nevüket jól ismerik a repülési szakemberek. Ezek 4++ generációs Szu-35 és MiG-35 vadászgépek.

A modern amerikai modellek közül kiemelkedik a világ első számú ötödik generációs vadászgépe, a Boeing F-22, valamint a korábbi F-4 és F-15 Eagle modellek.

Vadászbombázók

Egyesítik az általunk leírt első két repülőgépkategória funkcióit. Vagyis légi és földi célpontokat is megsemmisítenek.

A német Me.262, a brit Supermarine Spitfire vadászgép, a De Havilland Mosquito módosított modellje és a szovjet Yak-9 számít az első vadászbombázónak.

A fenti modellek közül az elsőt 1968-ban adták ki, és ma ez a legmasszívabb az összes utasszállító repülőgép közül. Az egy évvel később gyártott Boeing 747 úttörő a széles törzsű repülőgépek között. A Boeing 747-8 a leghosszabb utasszállító repülőgép. 2010-ben adták ki. Mára az 1994 óta gyártott Boeing 777 lett a legnépszerűbb az utasszállító légiközlekedési piacon. A cég legújabb modellje jelenleg a 2009-es Boeing 787.

"Airbus"

Mint korábban említettük, a Boeing fő versenytársa a világpiacon a franciaországi székhelyű európai Airbus cég. Sokkal később alapították, mint amerikai riválisa - 1970-ben. A cég leghíresebb repülőgépnevei az A300, A320, A380 és A350 XWB.

Az 1972-ben piacra dobott A300 a legelső kétmotoros szélestörzsű repülőgép. Az 1988-ban gyártott A320 a világon elsőként alkalmazta a fly-by-wire vezérlést. Az A380, amely először 2005-ben emelkedett az egekbe, a legnagyobb a világon. Legfeljebb 480 utast képes felvenni. A cég legújabb fejlesztése az A350 XWB. Fő feladata az volt, hogy felvegye a versenyt a korábban kiadott Boeing 787-tel. És ez a repülőgép sikeresen megbirkózik ezzel a feladattal, megkerülve riválisát a hatékonyság tekintetében.

A szovjet személyszállító repülési ipar is tisztességes szinten volt képviselve. A legtöbb modell Aeroflot repülőgép. A főbb márkák nevei: Tu, Il, An és Yak.

Az első hazai sugárhajtású repülőgép a Tu-104, amelyet 1955-ben adtak ki. A Tu-154-et, amelynek első felszállása 1972-ben hajtották végre, a legmasszívabb szovjet utasszállító repülőgépnek számít. Az 1968-as Tu-144 legendás státuszt kapott, mint a világ első utasszállító repülőgépe, amely áttörte a hangfalat. Akár 2,5 ezer km/h sebességet is elérhetett, és ezt a rekordot a mai napig nem döntötték meg. Jelenleg a Tupolev tervezőiroda által kifejlesztett repülőgép legújabb üzemi modellje az 1990-es Tu-204 repülőgép, valamint annak módosítása a Tu-214.

Természetesen a Tu mellett vannak más Aeroflot repülőgépek is. A legnépszerűbb nevek az An-24, An-28, Yak-40 és Yak-42.

A világ más országainak utasszállítói

A fentieken kívül vannak figyelemre méltó modellek más utasszállító repülőgép-gyártóktól is.

Az 1949-ben kiadott brit De Havilland Comet utasszállító a világtörténelem első sugárhajtású utasszállítója. Az 1969-ben kifejlesztett francia-brit Concorde utasszállító nagy népszerűségre tett szert. Azért vonult be a történelembe, mert ez a második sikeres kísérlet (a Tu-144 után) szuperszonikus utasszállító repülőgép létrehozására. És eddig ebből a szempontból egyedülálló ez a két utasszállító, hiszen eddig még senki másnak nem sikerült tömegüzemre alkalmas, hangnál gyorsabb mozgásra képes utasszállító repülőgépet előállítania.

Szállítási munkások

A szállító repülőgépek fő célja az áruk nagy távolságra történő szállítása.

Az ilyen típusú eszközök közül szükséges a közlekedési igényekre módosított utasszállító repülőgépek nyugati modelljei: Douglas MD-11F és Boeing 747-8F.

De leginkább a szállítórepülőgépek gyártásában vált híressé a szovjet, most pedig az Antonovról elnevezett ukrán tervezőiroda. Olyan repülőgépeket gyárt, amelyek folyamatosan világrekordokat döntenek a teherbírás tekintetében: An-22 1965 (terhelhetősége - 60 tonna), An-124 1984 (terhelhetősége - 120 tonna), An-225 1988 (253, 8 tonna fedélzetre kerül) ). A legújabb modell tartja az eddig megdöntetlen teherbírási rekordot. Emellett a szovjet Buran űrsikló szállítására is tervezték használni, de a Szovjetunió összeomlásával a projekt megvalósulatlan maradt.

Az Orosz Föderációban a szállító repüléssel nem minden olyan rózsás. Az orosz repülőgépek nevei a következők: Il-76, Il-112 és Il-214. A probléma azonban az, hogy a jelenleg gyártott Il-76-ost még a szovjet időkben, 1971-ben fejlesztették ki, a többit pedig csak 2017-ben tervezik elindítani.

Mezőgazdasági repülőgépek

Vannak olyan repülőgépek, amelyek feladatai közé tartozik a szántóföldek növényvédő szerekkel, gyomirtókkal és egyéb vegyszerekkel történő kezelése. Ezt a típusú repülőgépet mezőgazdaságinak nevezik.

Ezeknek az eszközöknek a szovjet mintái közül az U-2 és az An-2 ismert, amelyeket használatuk sajátosságaiból adódóan a nép "kukoricának" nevezett.

Sebesség Osztály

A repülőgépek cél szerinti besorolásán kívül, amelyet fentebb részletesen tanulmányoztunk, létezik más típusú rangsorolás is. Ezek közé tartozik a repülési sebesség szerinti osztályozás. Ennek alapján a repülőgépeket a következő kategóriákra osztják: szubszonikus, transzonikus repülőgépek, szuperszonikus repülőgépek és hiperszonikus repülőgépek.

Könnyű megérteni, hogy a szubszonikus repülőgépek lassabban mozognak, mint a hang. A Transonic repülőgépek a hanghoz közeli sebességgel repülnek, a szuperszonikus repülőgépek legyőzése és a hiperszonikus repülőgépek több mint ötszörösére haladják meg ezt a számot.

Jelenleg a világ leggyorsabb hiperszonikus járműve az USA X-43A 2001 kísérleti hiperszonikus járműve. 11 200 km/órás sebességre képes. A második helyen honfitársa, az 1959-ben kiadott X-15 áll. A sebesség 7273 km/h. Ha nem kísérleti járművekről beszélünk, hanem azokról a repülőgépekről, amelyek meghatározott feladatokat látnak el, akkor az akár 3530 km/h-s sebességre képes amerikai SR-71-nek van a bajnoki címe. A hazai járművek közül a szuperszonikus MiG-25-öt kell kiemelni. Maximális sebessége elérheti a 3000 km/h-t.

Az utasszállító repülésben a sebességgel sokkal rosszabb a helyzet. Eddig csak két szuperszonikus repülőgépet gyártottak: a hazai Tu-144-et (1968) és a francia-angol Concorde-ot (1969). Közülük az első akár 2,5 ezer km / h sebességmérőt is képes kifejleszteni, ami polgári repülési rekord, de ez csak a tizedik hely az összes célú repülőgépek között. Azt is meg kell jegyezni, hogy jelenleg egyetlen szuperszonikus utasszállító sem üzemel, hiszen a Tu-144 használatát még 1978-ban felhagyták, a Concorde használatát pedig 2003-ban leállították.

Hiperszonikus utasszállító repülőgép egyáltalán nem létezett. Igaz, most már több hazai és külföldi tervezőirodának is van projektje hiperszonikus utasszállító repülőgép gyártására. Közülük a leghíresebb az európai ZEHST. Ez a repülőgép akár 5,0 ezer km / h sebességre is képes lesz, de létrehozásának időpontja nem tisztázott. Oroszországban két hasonló projekt van - a Tu-244 és a Tu-444, de jelenleg mindkettő befagy.

Egyéb osztályozási típusok

A hajtóművek száma szerint a repülőgépek egytől tizenkét hajtóműig terjednek.

A hajtómű típusa szerint a repülőgépeket a következő kategóriákra osztják: elektromos motorral, dugattyúval, turbólégcsavarral, sugárhajtással, rakétával, valamint kombinált hajtóműves eszközökkel.

Az alváz típusa szerint a repülőgépek besorolása a következő: kerekes, sí, légpárnás, lánctalpas, úszó, kétéltű. Természetesen a legelterjedtebbek a kerekes futóművel felszerelt repülőgépek.

Súlyuk szerint a repülőgépeket szuperkönnyű, könnyű járművekre, közepes tömegű, nehéz és szupernehéz repülőgépekre osztják.

A szárnyak száma szerint számuk csökkenése irányában a repülőgépeket több-, három-, két-, szeszk- és egysíkú repülőgépekre osztják.

A törzs mérete szerint is van besorolás: keskeny törzsű és széles törzsű.

Az irányítás típusának besorolása szerint a légi járműveket pilóta és pilóta nélküli légi járművekre osztják.

A felszállás formája szerint minden repülőgép a következő kategóriákba sorolható: függőleges felszállás, vízszintes és rövid.

Elosztó

Megtudtuk, mi a repülőgépek besorolása, ezek típusai, típusai, elnevezései is szóba kerültek. Mint látható, nagyon sok olyan modellt mutatnak be, amelyek különféle funkciókat látnak el, és nagyon eltérő műszaki jellemzőkkel rendelkeznek. A repülés világa valóban sokrétű, és egy áttekintésben nem lehet teljesen minden aspektusát leírni.

Mindazonáltal általános képet adhatunk erről a kérdésről a történelembe vonult leghíresebb repülőgépek leírásával. A fajok és nevek – nagy számuk ellenére – a téma lényegének tisztázása érdekében bizonyos módon valóban rendszerezve vannak.

· az utasülések felszerelése kényelmes székekkel, kivehető asztalokkal, egyedi világítással, szellőző- és riasztórendszerekkel;

· a kabinok jó hangszigetelése;

· repülések végrehajtása olyan magasságban, ahol kevésbé lehetséges a "csevegés";

· utaskabinok felszerelése büfével, gardróbbal, WC-vel és egyéb háztartási helyiségekkel.

A teherszállító repülőgépekre különleges követelmények vonatkoznak. Ezek a követelmények a következők:

· nagy rakodási kapacitás, megnövelt rakterek méretei;

Az áruk rögzítésére (kikötésére) szolgáló eszközök rendelkezésre állása;

A be- és kirakodás gépesítésére szolgáló légijárműveken belüli eszközök rendelkezésre állása.

E követelmények közül sok ellentétes egymással: egyes jellemzők javulása mások romlását vonja maga után. Például a maximális repülési sebesség növekedése a leszállási sebesség növekedését és a manőverezőképesség romlását okozza; a szilárdsági, merevségi és tartóssági követelményeknek való megfelelés ellentétes a szerkezet minimális tömegének biztosításának követelményével; a repülési távolság növelése a szállított rakomány tömegének csökkentésével stb. érhető el. Az egymásnak ellentmondó követelmények egyidejű teljesítésének lehetetlensége lehetetlenné teszi univerzális repülőgép vagy helikopter létrehozását. Minden repülőgépet vagy helikoptert meghatározott feladatok elvégzésére terveztek.

3.2. Repülőgépek, helikopterek és repülőgép-hajtóművek osztályozása

3.2.1. Repülőgép besorolás

A repülőgéptípusok sokfélesége és nemzetgazdasági felhasználása tette szükségessé különböző szempontok szerinti osztályozásukat.

A számos jellemző közül, amelyek alapján egy repülőgép besorolható, a legfontosabb a cél. Ez a funkció határozza meg a repülési teljesítmény megválasztását, a repülőgép méretét és elrendezését, a rajta lévő berendezések összetételét stb.

A polgári repülőgépek fő célja az utasok, postai küldemények és áruk szállítása, különböző nemzetgazdasági feladatok ellátása. Ennek megfelelően a repülőgépek rendeltetésük szerint fel vannak osztva: szállító, speciális célú és kiképzésre. A szállító repülőgépeket viszont utas- és teherszállító repülőgépekre osztják. A maximális felszálló tömeg szerint a repülőgépeket osztályokra osztják, táblázat. 3.1.

3.1. táblázat

Repülőgép osztályok

		repülőgép típus
	75 és több	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

Az oktatórepülőgépek a polgári repülés különböző oktatási intézményeiben a repülőszemélyzet képzését és képzését szolgálják.

Speciális célú repülőgépek: mezőgazdasági, egészségügyi, erdők tüzek és kártevők elleni védelmére, légi fényképezésre stb.

A repülési hatótáv szerint a repülőgépeket fő nagy hatótávolságú (6000 km feletti), fő közepes (2500-6000 km), fő rövid távú (1000-2500 km) és helyi légitársaságok (1000 km-ig) repülőgépekre osztják. km).

A teherszállító repülőgépek, ellentétben az utasokkal, nagy belső térfogattal rendelkeznek a törzsben, amelyek lehetővé teszik a különféle rakományok elhelyezését, erősebb padlót, valamint gépesített be- és kirakodási műveletekkel vannak felszerelve.

A repülőgépek besorolása az ábrán látható. 3.1. A tervezési jellemzők sokféleségéből a főbbeket különítik el: a szárnyak száma és elhelyezkedése; törzs típusa; a motorok típusa, száma és elhelyezkedése; alváz típusa; tollazat típusa és elhelyezkedése.

Rizs. 3.1. Repülőgép besorolás

Vegye figyelembe a repülőgép-sémák jellemzőit a szárnyak száma és elrendezése miatt.

A szárnyak száma szerint a repülőgépeket monoplánokra, azaz egyszárnyú repülőgépekre és kétszárnyú repülőgépekre osztják, amelyek két, egymás felett elhelyezkedő szárnyú repülőgépek. A kétfedelű repülőgépek előnye az egysíkúhoz képest jobb a manőverezhetőség, ami abból adódik, hogy egyenlő szárnyfelület mellett a fesztávolságuk kisebb egy kétfedelűnél. A szárnyak közötti támaszok és merevítések miatti nagy elülső ellenállás miatt azonban a kétfedelű repülőgép repülési sebessége alacsony. Jelenleg az An-2 kétfedelű repülőgépet a polgári repülésben üzemeltetik.

A legtöbb modern repülőgép az egysíkú séma szerint készül.

A szárnynak a törzshöz viszonyított elhelyezkedése szerint megkülönböztetünk alacsony, közepes és magas szárnyú repülőgépeket. Ezen sémák mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai.

alacsony szárny- a törzshöz képest alacsonyabb szárnyú repülőgép. Ez a rendszer az utasszállító repülőgépek körében a legelterjedtebb, a következő előnyei miatt:

· a futóművek alacsony magassága, ami csökkenti a súlyukat, leegyszerűsíti a tisztítást és csökkenti az alváz befogadására alkalmas rekeszek térfogatát;

a repülőgép-hajtóművek egyszerű karbantartása a szárnyra helyezve;

vízre való kényszerleszálláskor jó felhajtóerő biztosított;

· kényszerleszálláskor nem kihúzott futóműnél a leszállás a szárnyon történik, ami kisebb veszélyt jelent az utasokra és a személyzetre.

Ennek a sémának az a hátránya, hogy a szárny és a törzs találkozásánál a léglezárás simasága megzavarodik, és további ellenállás keletkezik, úgynevezett interferencia, valamint a szárny kölcsönös befolyása a törzs. Ezenkívül egy alacsony szárnyban nehéz megvédeni a szárnyon és a szárny alatt található hajtóműveket a repülőtéri kifutópályáról érkező portól és szennyeződésektől.

Sredneplan- olyan repülőgép, amelynek szárnya körülbelül a törzs magasságának közepén helyezkedik el. Az ilyen rendszer fő előnye a minimális aerodinamikai ellenállás.

A konstrukció hátrányai közé tartozik az utasok, a rakomány és a felszerelések elhelyezésének nehézsége a törzs középső részében, mivel itt kell átadni a szárny hosszirányú erőelemeit.

Vysokoplan Olyan repülőgép, amelynek szárnya a törzs tetejére van rögzítve.

A magas szárny fő előnyei:

alacsony interferencia a szárny és a törzs között;

a hajtóművek elhelyezése a kifutópálya felszínétől magasan. Ez csökkenti a kár valószínűségét a talajon történő gurulás során;

jó áttekintés az alsó féltekéről;

· a törzs belső térfogatának maximális kihasználásának lehetősége, felszerelve azt a terjedelmes rakományok be- és kirakodásának gépesítésével.

A rendszer hátrányai a következők:

Nehézségek a futómű szárnyba való visszahúzásában;

a szárnyon elhelyezett motorok szervizelésének összetettsége;

· a törzs alsó részének szerkezetének megerősítésének szükségessége.

· A géptörzs típusa szerint a repülőgépeket egytestűre, ikergémesre, gondolával és "repülő szárnyra" osztják.

A legtöbb modern repülőgépnek egyetlen törzse van, amelyhez a szárny és a farok csatlakozik.

A tollazat típusától és helyétől függően három fő séma létezik:

· a tollazat hátsó elrendezése;

elülső tollazat (sík típusú "kacsa");

"repülő szárnyú" típusú farok nélküli repülőgép.

A legtöbb modern polgári repülőgép a séma szerint farokegységgel készül. Ennek a rendszernek a következő fajtái vannak:

· a függőleges gerinc központi elhelyezkedése és a stabilizátor vízszintes elhelyezkedése;

egymástól távol elhelyezkedő függőleges tollazat;

V alakú tollazat függőleges gerinc nélkül.

Az alváz típusa szerint a repülőgépeket szárazföldi és hidroplánokra osztják. A szárazföldi repülőgépek futóműve általában kerekes, néha síelhető, míg a hidroplánok hajós vagy úszós.

A repülőgépeket a hajtóművek típusa, száma és elhelyezkedése is megkülönbözteti. A modern repülőgépeken dugattyús (PD), turboprop (TVD) és turbósugárzós (TRD) motorokat használnak.

A hajtóművek elhelyezkedése a repülőgépen típusától, számától, méretétől és a repülőgép rendeltetésétől függ.

A több hajtóműves repülőgépeknél a propeller motorokat a szárny előtti gondolákba építik be.

A turbóhajtóművek leggyakrabban a szárny alatti oszlopokon vagy a hátsó törzsben helyezkednek el.

Az első módszer előnyei: a motorok közvetlen elhelyezése a légáramban, a szárny tehermentesítése a hajlítási és nyomatéki nyomatékoktól, a motorok egyszerű karbantartása. A hajtóművek talajközeli elhelyezkedése azonban összefügg azzal a kockázattal, hogy a kifutópálya felületéről idegen tárgyak esnek beléjük. Az ilyen hajtóművekkel rendelkező repülőgépek egy meghibásodott hajtóművel (aszimmetrikus tolóerővel repülés) is nehézségeket okoznak.

A második módszer fő előnyei a következők:

A felépítményektől megtisztított szárny rendelkezik a legjobb aerodinamikai tulajdonságokkal (több hely van a szárnygépesítő berendezések elhelyezésére);

· nincsenek nehézségek az aszimmetrikus tolóerővel történő repülés során;

Csökkentett zajszint a repülőgép kabinjaiban;

A szárny megvédi a hajtóműveket a szennyeződéstől, amikor a repülőgép a talajon mozog;

Biztosítja a motorok kényelmes karbantartását.

A motorok ilyen elrendezésének azonban komoly hátrányai vannak:

· a vízszintes tollazatot felfelé kell mozgatni és a gerincet meg kell erősíteni;

· a motortérben meg kell erősíteni a törzset;

· a repülőgép beállítása az üzemanyag kiégésekor visszafelé mozog, csökkentve a repülőgép stabilitását.

3.2.2. Helikopter osztályozás

A helikoptereket különféle szempontok szerint osztályozzák, például a maximális felszálló tömeg (3.2. táblázat), a főrotor hajtás típusa, a főrotorok száma és elhelyezkedése, vagy a reakciónyomaték kompenzálási módja szerint. ezekből a légcsavarokból.

3.2. táblázat

Helikopter osztályok

	Maximális felszálló tömeg, t	Helikopter típus
	10 vagy több	Mi-6, Mi-10K, Mi-26
		Mi-4, Mi-8, Ka-32
		Ka-15, Ka-18

A legtöbb modern helikopterben a főrotort a hajtóművek hajtóműve hajtja meg. A forgás során a főrotor az Mreact reaktív momentum hatását tapasztalja, amely a levegő reakciója, és megegyezik az Mcr-vel - a főrotor tengelyén lévő nyomatékkal. Ez a momentum arra törekszik, hogy a helikopter törzsét a légcsavar forgásával ellentétes irányba forgatja. A légcsavar reaktív nyomatékának kiegyenlítésének módja elsősorban a helikopter sémáját határozza meg.

Jelenleg az egyrotoros helikopter séma a legelterjedtebb. Ennek a sémának a helikopterei farokrotorral rendelkeznek, amelyet a fő rotor forgási síkján túl hosszú farokgémre hajtanak végre. A farokrotor által generált tolóerő lehetővé teszi a főrotor reaktív nyomatékának kiegyensúlyozását. A farokrotor tolóerő értékének változtatásával irányszabályozás, azaz a helikopter függőleges tengely körüli forgatása végezhető.

Az egyrotoros helikopterek gyártása és üzemeltetése egyszerűbb, mint a többi, ezért viszonylag alacsonyabb repülési óra költséget tesznek lehetővé. Az ilyen helikopterek kompaktak, kevés alkatrészük nyúlik ki az áramlásba, és nagyobb repülési sebességet tesz lehetővé, mint más rendszerekkel. Néha szárnyat lehet felszerelni az ilyen helikopterekre a sebesség növelése érdekében. Vízszintes sebességgel közeledve a szárnyon emelőerő keletkezik, melynek következtében a főrotor részben tehermentesül.

Hátránya a farokrotort meghajtó motor energiaköltsége (8 ... 10%), valamint a hosszú farokkeret és a nagy átmérőjű főrotor jelenléte, amelyek növelik a helikopter méreteit. ezt a sémát.

Az ikerrotoros helikoptereknél a reaktív nyomatékkiegyenlítés az ellentétes forgó légcsavarok kommunikációjával valósul meg. Az ikerrotoros helikopterek különböző rotorelrendezésűek lehetnek.

Koaxiális sémával a felső rotor tengelye áthalad az alsó üreges tengelyén. A légcsavarok forgási síkjait olyan távolság választja el egymástól, hogy minden repülési módban kizárja a felső és az alsó légcsavar lapátjai közötti ütközést.

A koaxiális helikopter irányszabályozás a felső és az alsó légcsavar lapátjainak különböző támadási szögbe állítása révén történik. A rotorokon keletkező nyomatékkülönbség hatására a helikopter a kívánt irányba fordul. Néha az irányszabályozás javítása érdekében az ilyen helikoptereket kormányokkal látják el, amelyek működése hasonló a repülőgépen lévő hasonló kormányok működéséhez. A hossz- és keresztirányú vezérlést mindkét rotor forgássíkjának egyidejű megdöntésével hajtják végre.

A koaxiális légcsavarral felszerelt helikopterek a legkompaktabbak és leginkább manőverezhetőek, nagy tömegűek. A tervezés bonyolultsága azonban megnöveli a gyártás költségeit, és működési nehézségeket okoz, különösen a hordozórendszer beállításánál.

Hosszanti sémával a rotorokat a törzs végeire szerelik fel. Az ellentétesen forgó légcsavarok szinkronizáltak, így az egyik légcsavar lapátjai forgás közben mindig a másik lapátjai között haladnak át.

Ennek a rendszernek a helikoptereinek előnye a hosszú, tágas törzs, amelyen belül terjedelmes rakomány szállítható. Ellenkező esetben rosszabbak, mint az egyrotoros helikopterek.

A keresztirányú séma helikoptereinek két rotorja van, amelyek ugyanabban a síkban helyezkednek el a törzs oldalán, és ellentétes irányban forognak. Aerodinamikai szempontból a rotorok ilyen elrendezése a legmegfelelőbb, de a szárnyak, amelyek átveszik a terhelést a rotorokról, jelentősen megnövelik a helikopter szerkezetének súlyát.

3.2.3. Repülőgép motorok besorolása

Az erőművet vonóerő létrehozására tervezték. Ide tartoznak a motorok, légcsavarok, motorgondolatok, üzemanyag- és olajrendszerek, motor- és légcsavarvezérlő rendszerek stb.

A tervezési sémától és a munkafolyamat jellegétől függően a motorokat dugattyús (PD) és gázturbinás (GTE) motorokra osztják. A gázturbinás motorok viszont fel vannak osztva: turbósugár (TRD), turbóprop (TVD), bypass turbojet (DTRD) és turbóventilátor, ábra. 3.2.

Rizs. 3.2. Repülőgép motorok besorolása

A TRD-k könnyűek, kompaktak és megbízhatóak, ezért domináns pozíciót töltenek be a hosszú távú repülőgépeken.

A HPT-k üzemanyag-hatékonysága magasabb a turbósugárhajtásúakhoz képest, de kialakításuk lényegesen nehezebb és bonyolultabb a propeller miatt, ami további zajt és rezgést is okoz. A TVD a szárnyra és a törzs elülső részére van felszerelve. A légcsavar jelenléte a moziban korlátozza a repülőgépen elhelyezett egyéb lehetőségeket.

A turbóhajtómű a szárnyra, a szárny alá pilonokra, a törzs belsejébe, annak oldalai mentén, a farokrészen található. Mindegyik elrendezésnek megvannak a maga előnyei és hátrányai, és a hajtóművek típusát és számát, a repülőgép aerodinamikai, szilárdságát, tömegét és egyéb jellemzőit, valamint működési feltételeit figyelembe véve választják ki.

A dugattyús motorok B-70 és B-95/130 típusú repülőgépbenzinnel működnek. A hengerekben elégetett tüzelőanyag hőenergiája mechanikai energiává alakul és a légcsavarba kerül, ami létrehozza a repüléshez szükséges tolóerőt. A gázturbinás motorok T-1, TS-1, RT-1 stb. minőségű légi kerozinnal működnek.

Kérdések az önkontrollhoz

1. Mi a „repülésbiztonság” és hogyan biztosítható?

2. Mi éri el a „működési gazdaságosságot”?

3. Milyen területeken biztosított az „utaskényelem”?

4. Milyen jelek és szempontok alapján osztályozzák a légi járműveket? A különböző repülőgép-tervezési sémák hátrányai és előnyei.

5. A helikopterek osztályozása. Milyen előnyei és hátrányai vannak a különféle helikopter-konstrukcióknak?

6. Adja meg a repülőgép-hajtóművek osztályozását!

4. FEJEZET

AERODINAMIKAI TELJESÍTMÉNY

REPÜLŐGÉP

Az aerohidromechanika (folyadék- és gázmechanika) olyan tudomány, amely a folyadékok és gázok mozgásának és egyensúlyának törvényeit, valamint az áramvonalas testekkel és határfelületekkel való kölcsönhatásukat vizsgálja. A folyadékmechanikát ún hidromechanika, gáznemű test mechanikája - aeromechanika.

A légi közlekedés, a repülés és a rakétatudomány fejlődése különös érdeklődést váltott ki a levegő és más gáznemű közegek és a bennük mozgó testekkel (repülőgép szárnya, törzse, légcsavar, léghajó, rakéták stb.) való erőkölcsönhatásának vizsgálata iránt.

A repülőgépek (helikopterek) tervezése és számítása az aerodinamikai vizsgálatok eredményein alapul. Az aerodinamika figyelembevételével lehetőség van a repülőgép racionális külső alakjának megválasztására (figyelembe véve az alkatrészek kölcsönös hatását), és a gyártás során a külső alakban, méretekben stb.

A repülőgép aerodinamikai számításaihoz, azaz a lehetséges sebesség-, magasság- és repülési tartomány meghatározásához, valamint olyan jellemzők meghatározásához, mint a repülőgép stabilitása és irányíthatósága, ismerni kell a rá ható erőket és nyomatékokat. a repülőgép repülés közben. A repülőgép szilárdságának, megbízhatóságának és tartósságának kiszámításához ismerni kell az aerodinamikai erők nagyságát és eloszlását a repülőgép felületén. A válasz ezekre a kérdésekre az aerodinamika.

Nagyon fontos a repülőgép és részei aerodinamikai jellemzőinek meghatározása szuperszonikus sebességű repülés közben, mivel ebben az esetben további problémát jelent az áramvonalas testben a test felületének hőmérsékletének meghatározása és a test közötti hőcsere. és a médium.

Az aerodinamika nemcsak a repülőgép (helikopter) tervezésében és számításában játszik fontos szerepet, hanem a repülési tesztekben is. Az aerodinamikai adatok és a repülési tesztek segítségével meghatározható a deformációk megengedett értékei, a repülőgépek sebessége, valamint a repülési módok, amelyekben rezgések, a repülőgép rázkódása stb.

A több mozgó test mechanikai kölcsönhatásának elve szerint a testekre ható erők relatív mozgásuktól függenek. A relatív mozgás lényege a következő: ha egy álló levegőben egy test (például egy repülőgép a levegőben) egyenes vonalban és egyenletesen mozog V∞ sebességgel, akkor ha a közeget és a repülőgépet egyidejűleg adjuk meg. fordított sebességet V∞ kapunk, az úgynevezett „fordított” mozgást, azaz egy légáramlat befut egy álló testbe (például szélcsatornában egy álló repülőgépmodellre), míg a a zavartalan áramlás V∞. Mindkét esetben a repülőgép és a levegő relatív mozgását leíró egyenletek változatlanok lesznek. Így az aerodinamikai erők csak a test és a levegő egymáshoz viszonyított mozgásától függenek.

A légárammal áramvonalasított testek (például a repülőgép szárnya, törzse és egyéb részei) aerodinamikai jellemzőinek meghatározására jelenleg elméleti és kísérleti módszerek szintézisét alkalmazzák: elméleti számításokat kísérleti korrekciók vagy kísérleti tanulmányok bevezetésével. elméleti korrekciók figyelembevételével (hasonlósági kritériumok, peremfeltételek, stb. hatásvariációihoz). Mindkét esetben a számítógépeket széles körben használják számításokhoz és kísérleti adatok feldolgozásához. A repülőgép létrehozása után az utolsó szakasz a repülési tesztek - egy kísérlet természetes körülmények között. Nehéz közvetlenül mérni az aerodinamikai erőket (mint például a szélcsatornákban) a repülési tesztek során. Az aerodinamikai jellemzőket a repülőgép mozgásának a tesztek során mért levegőhöz viszonyított paramétereinek feldolgozásával határozzák meg. A megfelelő mennyiségű kísérleti adat megszerzése érdekében a repüléseket különféle módokban hajtják végre.

Az aerodinamika két részre oszlik: kis sebességű aerodinamika és nagy sebességű aerodinamika. Az alapvető különbség ezek között a szakaszok között a következő. Ha a gáz áramlási sebessége a hangterjedés sebességéhez képest kicsi, akkor az aerodinamikai számítások során a gáz gyakorlatilag összenyomhatatlannak tekinthető, és az áramláson belüli gáz sűrűségében és hőmérsékletében bekövetkező változásokat nem veszik figyelembe. A hangsebességgel arányos sebességeknél nem elhanyagolható a gáz összenyomhatóságának jelensége.

Az aerodinamika feladata azoknak az aerodinamikai erőknek a meghatározása, amelyektől a repülőgépek repülési adatai függenek.

Az aerodinamika mint tudomány két irányban fejlődik: kísérleti és elméleti. Az elméleti aerodinamika a hidroaerodinamika alaptörvényeinek elemzésével talál megoldást. A testek körüli légáramlat során fellépő folyamatok összetettsége miatt azonban a megoldások ebben az esetben közelítőek, és kísérleti igazolást igényelnek. A kísérleti aerodinamikai vizsgálatokat szélcsatornákban vagy közvetlenül a repülőgépek repülési tesztjei során végzik. A repülési tesztek adják a legmegbízhatóbb eredményeket. Ezeket általában a szélcsatornákban végzett tesztek után hajtják végre.

A szélcsatornák olyan eszközök, amelyekben mesterségesen hoznak létre légáramot, amely a vizsgált testek körül fúj.

ábrán A 4.1 egy szélcsatorna diagramját mutatja. A ventilátort - 2 - elektromos motor hajtja - 1, amely lehetővé teszi a ventilátor fordulatszámának és a légáramlás sebességének megváltoztatását. A ventilátor által beszívott levegő a visszatérő csatornán - 4 áthaladva - a 7 konvergáló fúvókán keresztül belép a munkarészbe - 6, ahol a tesztmodellt elhelyezik - 5. A levegőenergia elvesztése és az örvények megjelenésének megakadályozása amikor az áramlás elfordul, vezetőlapátokat - 9 használnak, és a munkaterületen egyenletes áramlás kialakítására - egy irányító rácsot - 8. A táguló diffúzor - 3 csökkenti a sebességet és ennek megfelelően növeli a légáramlás nyomását, ami csökkenti a ventilátor forgatásához szükséges energiát.

Rizs. 4.1. A szélcsatorna vázlata: 1 - villanymotor; 2 - ventilátor; 3 - diffúzor; 4 - visszatérő csatorna; 5 - tesztelt modell; 6 – a szélcsatorna működő része; 7 - fúvóka; 8 - egyengető rács; 9 - vezetőlapátok

A vizsgált modellre ható aerodinamikai erők meghatározására aerodinamikai mérleget használnak. A modell felületének különböző részein a nyomás mérése speciális lyukakon keresztül történik, amelyek nyomásmérőkkel vannak összekötve.

4.2. A levegő környezet jellemzői

légkör a földgömböt körülvevő és vele együtt forgó gáznemű héjnak nevezik. A légkör felső része ionizált részecskékből áll, amelyeket a Föld mágneses mezeje fog be. A légkör simán átjut a világűrbe, és nehéz megállapítani a pontos magasságát. Hagyományosan a légkör magasságát 2500 km-nek feltételezik: ezen a magasságon a levegő sűrűsége megközelíti a világűr sűrűségét. A légkör állapotának vizsgálata nagy érdeklődésre tart számot a légi közlekedésben, mivel a repülőgépek repülési teljesítménye a légkör tulajdonságaitól függ. A meteorológiai viszonyok különösen nagy hatással vannak a repülőgépek repülési teljesítményére.

A magasság növekedésével a légnyomás és a sűrűség csökken. A légköri levegő paraméterei a hely koordinátáitól függenek, és bizonyos határokon belül idővel változnak. A napsugárzás jelentős hatással van a légkör állapotára. A légkör folyamatos kölcsönhatásban van a térrel és a Földdel.

A légkör több rétegből áll: troposzféra, sztratoszféra, kemoszféra, ionoszféra, mezoszféra és exoszféra, amelyek mindegyikét a magasságtól függően eltérő hőmérséklet-változás jellemzi.

A troposzférában a hőmérséklet a magassággal 1000 méterenként átlagosan 6,5 ° C-kal csökken. A sztratoszférában a hőmérséklet szinte állandó marad. A kemoszférában egy meleg levegőréteg található két hideg réteg között, így két hőmérsékleti gradiens van: alul átlagosan +4°C 1000 m-enként, felül - 4,5°C 1000 m-enként. Az ionoszférában a hőmérséklet a magassággal 1000 méterenként átlagosan 10°C-kal növekszik. A mezoszférában a hőmérséklet 1000 méterenként átlagosan 3°C-kal csökken.

Minden réteget egymástól 1-2 km vastag zónák választanak el, amelyeket szüneteknek neveznek: tropopauza, sztratopauza, kimopauza, ionopauza, mezopauza.

A légiközlekedés számára jelenleg a légkör alsóbb rétegei, különösen a troposzféra és a sztratoszféra érdeklik a legnagyobb érdeklődést.

A légkör állapotának hosszú távú megfigyelései a földkerekség különböző részein azt mutatták, hogy a hőmérséklet, a nyomás és a levegő sűrűsége értékei időtől és koordinátáktól függően nagyon széles tartományban változnak, ami nem teszi lehetővé az állapot pontos előrejelzését. a légkör a repülés pillanatában. Például Szibériában a levegő hőmérséklete az óceán szintjén télen néha eléri a 2130 K-t, nyáron pedig a 3030 K-t, azaz év közben 900 K-kal változik. A középső szélességi körökben a hőmérséklet körülbelül 700 K-val változik. Jelentős ingadozások figyelhetők meg a hőmérséklet-változásokban is a különböző magasságokban.

A nyomásingadozás tartománya jelentős: a középső szélességi körökben óceánszinten 1,04-0,93 bar (1 bar = 105 N/m2) között változik. Ennek megfelelően a levegő sűrűsége is változik (± 10%-on belül).

A Föld közelében lévő légkör állapotának bizonytalansága és állapotának változása a magasság növekedésével komoly nehézségeket okoz a repülőgépek repülési jellemzőinek aerodinamikai számításaiban, amelyek, mint már említettük, jelentősen függenek a légkör állapotától. légkör. A gyakorlati problémák megoldása során a repülőgépekkel kapcsolatos számítások egységesítésének szükségessége, például a különböző repülési műszerek (sebességmérők, machométerek stb.) egységes kalibrálása, a repülőgépek adott légköri viszonyok között kapott repülési jellemzőinek újraszámítása, mások mellett a a légkör feltételes jellemzőinek létrehozása - szabványok. Az ilyen jellemzőket egy feltételes standard légkör (SA) formájában vezették be, amely a légkör fizikai paramétereinek számértékeit tartalmazó táblázat formájában jelenik meg számos magasságban.

4.3. Általános tudnivalók az aerodinamika törvényeiről

Az aerodinamika kvalitatív magyarázatot ad az aerodinamikai erők fellépésének természetére, és speciális egyenletek segítségével lehetővé teszi azok mennyiségi értékelését.

A gázok mozgásának vizsgálatakor abból a feltevésből indulunk ki, hogy ezek a közegek összetettek, és az anyag térbeli eloszlása ​​folyamatos. A gáz (a továbbiakban - levegő) áramlását az aerodinamikában általában különálló elemi fúvókákként ábrázolják - zárt kontúrokként csövek formájában, amelyek oldalfelületén a levegő nem tud átáramlani. 4.2. Ha a tér bármely pontján a sebesség, a nyomások és egyéb jellemző mennyiségek időben állandóak, akkor az ilyen mozgást állandósult állapotnak nevezzük.

Alkalmazzuk a két legáltalánosabb természeti törvényt a levegő szivárgásos áramlására: a tömegmegmaradás törvényét és az energiamegmaradás törvényét.

Állandó mozgás esetén a tömegmegmaradás törvénye arra a tényre redukálódik, hogy az áramlat minden keresztmetszetén egységnyi idő alatt ugyanaz a légtömeg áramlik át, azaz:

ρ1f1V1= ρ2f2V2=állandó,

ahol: ρ a levegő tömegsűrűsége az áramlás megfelelő szakaszaiban;

f a szivárgás keresztmetszete;

V a levegő sebessége.

Ezt az egyenletet sugárfolytonossági egyenletnek nevezik.

A ρfV szorzat a sugár egyes keresztmetszetein áthaladó levegő másodpercenkénti tömegáramlási sebessége.

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

f1V1= f2V2=állandó.

Ebből az egyenletből látható, hogy M esetén< 0,3 скорость течения в струйке обратно пропорциональна площади ее поперечного сечения.

A sebesség növekedésével egyre érezhetőbben kezdi befolyásolni a sűrűség változását. Például az M > 1-nek megfelelő sebességeknél a sebesség növekedése csak a sugár keresztmetszeti területének növekedésével lehetséges.

https://pandia.ru/text/78/049/images/image012_75.gif" width="29" height="38 src=">, és a potenciális energia, amely megegyezik a gravitáció valamely feltételes szinthez viszonyított munkájával mgh1. Ezenkívül az első szakasz feletti levegő úgy működik, hogy elöl mozgatja a légtömeget. Ezt a munkát a P1f1 nyomóerő és a V1Δτ út szorzataként határozzuk meg.Így a levegő energiája a Δτ idő alatt az I-I szakaszon keresztül:

Így a Bernoulli-egyenlet alapján azt a következtetést vonhatjuk le, hogy egyenletes mozgásban a statikus nyomás és a dinamikus nyomás összege állandó érték.

A Nemzetközi Repülési Szövetség kódexének megfelelően a repülőgépeket osztályokra osztják, például:

Osztály DE- ingyenes léggömbök;

Osztály NÁL NÉL- léghajók;

Osztály Val vel- repülőgépek, helikopterek, hidroplánok stb.;

Osztály S- űrmodellek.

Ezen kívül az osztály Val vel erőműtől függően négy csoportra osztva. Ezenkívül az összes polgári repülőgépet felszálló tömegüktől függően osztályokba sorolják:

első osztály - 75 t és több;

Másodosztály - 30-75 t;

harmadik osztály - 10-30 t;

Negyedik osztály - ig 10 t.

Típusbesorolás repülőgép.

Repülőgép - repülőgép a légkörben a levegővel való kölcsönhatása miatt megmarad, ami különbözik a földfelszínről visszaverődő levegővel való kölcsönhatástól.

A repülőgép a légkörben való repüléshez a levegőnél nehezebb repülőgép tolóerőt létrehozó erőmű és rögzített szárny segítségével, amelyen a levegőben való mozgás során aerodinamikai emelőerő keletkezik.

A repülõgépeket számos jellemzõ alapján lehet osztályozni, de összefüggenek, és egyetlen repülõgép-rendszert alkotnak, amely számos piaci tényezõ hatására állandó mozgásban van.

Az üzemeltetés jellegétől függően a polgári repülési repülőgépek a következőkre oszthatók:

1) általános repülési repülőgépek (GA);

2) kereskedelmi légi járművek.

Kereskedelmi repülésnek minősülnek azok a légi járművek, amelyek rendszeresen üzemelnek, vagyis a menetrend szerint utasokat és árukat szállító kereskedelmi légitársaságok tevékenységi körébe tartoznak. A légi jármű személyes vagy üzleti célú felhasználása általános repülési repülőgépek közé sorolja.

Az elmúlt években megnőtt az általános célú repülőgépek népszerűsége, hiszen képesek ellátni a kereskedelmi repüléstől szokatlan feladatokat - kis rakományok szállítása, mezőgazdasági munkák, járőrözés, pilótaképzés, légisport, turizmus stb. ., és jelentősen időt takaríthat meg a felhasználók számára. Ez utóbbi a menetrenden kívüli repülés képességének, a kis repülőterek fel- és leszállásának lehetőségének köszönhetően valósul meg, és a felhasználó nem vesztegeti az idejét a repülőjegyek kiállítására és regisztrációjára, és képes közvetlen útvonalat választani a célállomáshoz . A GA repülőgépek általában legfeljebb legfeljebb felszálló tömegű repülőgépek 8,6 m. Lehetőség van azonban nagyobb repülőgép használatára is.

A céltól függően a repülőgépek két fő csoportja különíthető el, függetlenül az üzemeltetési feltételektől - többcélú és speciális repülőgépek.

A többcélú repülőgépeket számos feladat megoldására tervezték. Ezt úgy érik el, hogy a repülőgépet egy adott küldetésre, csekély vagy semmilyen tervezési változtatással átszerelik és átszerelik. Attól függően, hogy nem csak mesterséges felületű repülőtereken tudnak fel- és leszállni, hanem a vízfelületet is e célra használják fel, a többcélú repülőgépek lehetnek földi és kétéltűek.

Speciális repülőgépek, amelyek bármely feladat elvégzésére összpontosítanak.

A repülőgépek osztályozása az aerodinamikai konfiguráció jellemzőitől függően lehetséges, amely a repülőgép csapágyfelületeinek bizonyos rendszereként értendő. A csapágyfelületek rendszerében vannak fő felületek - szárnyak, amelyek az aerodinamikus emelés fő részét képezik, és segédfelületek - tollazat, amelyek a repülőgép stabilizálására és repülésének szabályozására szolgálnak. A következő típusú aerodinamikai sémák léteznek, a 2.10. ábra szerint.

2.10. ábra - Repülőgép aerodinamikai sémák

A légi járműveket az aerodinamikai séma egyedi jellemzői szerint elsősorban a szárny tervezési jellemzői alapján osztályozzák, a 2.11. ábra szerint.

Lehetőség van a repülőgépek törzsséma szerinti osztályozására is - az erőelemek típusától függően, az alváz tervezési jellemzőitől függően -, amelyek megkülönböztethetők a futómű elhelyezkedésétől, az erőműtől - típustól függően a motorok száma és elhelyezkedése.

2.11. ábra - Egy repülőgép szárnyának szerkezeti jellemzői

A polgári repülés szempontjából különösen fontos a légi járművek besorolása a repülési távolságuk szerint, a 2.12. ábra szerint:

Rövid távú (fő légitársaságok) repülőgépek, repülési hatótávolsággal - 1000-2500 km;

Középtávú repülőgépek, amelyek repülési hatótávolsága: 2500-6000 km;

Nagy hatótávolságú főrepülőgép, több mint repülési hatótávolsággal 6000 km.

2.12. ábra – A repülőgépek osztályozása
hatótávolságtól függően

A repülőgépek besorolása különféle szempontok szerint adható meg - cél szerint, aerodinamikai séma szerint, hajtóművek típusa szerint, repülési teljesítmény paraméterei szerint stb.

(repülőgép aerodinamikai séma, szárnyséma, tollazati séma, futómű-séma, törzsvázlat, erőmű).

A repülőgép tulajdonságait és hatékonyságát számos jellemző és paraméter határozza meg,

amelyek közül a legfontosabbak a következők:

felszálló tömeg,

hasznos teher tömege,

csúcssebesség,

utazósebesség,

mennyezet,

repülési távolság,

emelkedési sebesség,

manőverezhetőség,

fel- és leszállás jellemzők,

a működés megbízhatósága és biztonsága,

forrás.

A repülőgép kialakításának sok, sok éves tapasztalat alapján kidolgozott követelménynek kell megfelelnie.

repülőgépek tervezése, gyártása és üzemeltetése. A fő követelmény mindig a követelmény lesz

biztosítva a repülőgép nagy hatékonyságát

fejlesztésének, létrehozásának és működtetésének bizonyos költségeit. Ez a követelmény teljesül

magas szintű aerodinamikai tökéletesség és

a repülőgép erőművi, repülési és rádióelektronikai berendezéseinek tökéletessége, elegendő

a szerkezet szilárdsága és merevsége, nagy megbízhatóság,

adott repülőgép erőforrás túlélhetősége és repülésbiztonsága, jó teljesítménye, valamint a tervezési gyárthatóság magas szintje. Mindezeket a követelményeket a szerkezet és a repülőgép egészének legkisebb tömegével kell teljesíteni. Az utolsó követelmény minden repülőgépnél a legfontosabb, mert. a szerkezet túlsúlyozása mindig növekedéshez vezet

a repülőgép össztömegét, és csökkenti annak hatékonyságát.

Az Il-96-300 repülőgép útvonaltérképe.

Tu-204 repülőgép útvonaltérkép

A komplexum szakaszainak tanulmányozásakor további forrásokat is használhat:

Zhitomirsky G. I. Repülőgép tervezése - M .: Mashinostroenie, 1995. - 416 p.

Grebenkov O.A. Repülőgép tervezés. - M.: Mashinostroenie, 1984. - 238 p.

Yeger S.M., Mishin V.F., Liseytsev N.K. Repülőgép tervezés. - M.: Mashinostroenie, 1983. - 616 p.

Shulzhenko M.N. Repülőgép tervezés - M.: Mashinostroenie, 1971. - 416 p. satöbbi.