Unit utama pesawat

Pesawat terbang adalah pesawat yang lebih berat dari udara, mereka dicirikan oleh prinsip penerbangan aerodinamis. Pesawat memiliki lift kamu dibuat karena energi aliran udara yang mencuci permukaan bantalan, yang tetap relatif terhadap tubuh, dan gerakan translasi dalam arah tertentu disediakan oleh daya dorong pembangkit listrik (PU) pesawat.

Berbagai jenis pesawat memiliki unit utama (komponen) yang sama: sayap , vertikal (VO) dan horisontal (PERGILAH) bulu burung , badan pesawat , pembangkit listrik (SU) dan casis (Gambar 2.1).

Beras. 2.1. Elemen struktural utama pesawat

Sayap pesawat1 menciptakan daya angkat dan memberikan stabilitas lateral ke pesawat selama penerbangannya.

seringkali sayap adalah basis kekuatan untuk menempatkan roda pendarat, mesin, dan volume internalnya digunakan untuk menampung bahan bakar, peralatan, berbagai komponen dan rakitan sistem fungsional.

Untuk perbaikan karakteristik lepas landas dan mendarat(VPH) pesawat modern, peralatan mekanisasi dipasang di sayap di sepanjang tepi depan dan belakang. Di tepi depan sayap ditempatkan tulang rusuk , dan di belakang - flaps10 , spoiler12 dan spoiler aileron .

Dalam hal kekuatan, sayap adalah balok desain yang kompleks, yang penyangganya adalah kerangka daya badan pesawat.

Aileron11 adalah badan lintas pemerintah. Mereka menyediakan kontrol lateral pesawat.

Tergantung pada skema dan kecepatan terbang, parameter geometris, bahan struktural dan skema daya struktural, massa sayap bisa mencapai 9 ... 14 % dari berat lepas landas pesawat.

Pesawat 13 menggabungkan unit utama pesawat menjadi satu kesatuan, yaitu menyediakan sirkuit untuk sirkuit daya pesawat.

Volume internal badan pesawat digunakan untuk menampung awak, penumpang, kargo, peralatan, surat, bagasi, peralatan penyelamatan jika terjadi keadaan darurat. Badan pesawat kargo dilengkapi dengan sistem bongkar muat yang canggih, perangkat untuk tambatan kargo yang cepat dan andal.

Fungsi badan pesawat amfibi dilakukan oleh perahu, yang memungkinkan Anda lepas landas dan mendarat di air.

badan pesawat dalam hal gaya adalah balok berdinding tipis, yang penyangganya adalah tiang sayap, yang dengannya ia dihubungkan melalui simpul kerangka daya.

massa struktur badan pesawat adalah 9…15 % dari berat lepas landas pesawat.

Bulu vertikal5 terdiri dari bagian tetap lunas4 dan kemudi (RN) 7 .

Lunas 4 menyediakan pesawat dengan stabilitas arah di pesawat X0Z, dan - pengendalian arah terhadap sumbu 0 tahun.

Penghias RN 6 memastikan penghapusan beban yang berkepanjangan dari pedal, misalnya, jika terjadi kegagalan mesin.

Ekor horisontal9 termasuk bagian bergerak tetap atau terbatas ( stabilizer2 ) dan bagian yang bergerak - tangga berjalan (RV) 3 .

Stabilisator 2 memberikan stabilitas longitudinal pesawat, dan RV 3 - pengendalian memanjang. RV dapat membawa pemangkas 8 untuk membongkar kolom kemudi.

Berat, struktur GO dan VO biasanya tidak melebihi 1,3 ... 3 % dari berat lepas landas pesawat.

Casis pesawat terbang 16 mengacu pada perangkat lepas landas dan pendaratan (TLU), yang menyediakan lepas landas, lepas landas, mendarat, berlari, dan manuver pesawat saat bergerak di darat.

Jumlah penyangga dan posisi relatifnya Pusat gravitasi (CM) pesawat tergantung pada skema roda pendaratan dan karakteristik pengoperasian pesawat.

Roda pendaratan pesawat yang ditunjukkan pada Gambar. 2.1 memiliki dua dukungan utama16 dan satu dukungan busur17 . Setiap dukungan termasuk kekuatan rak18 dan elemen pendukung roda15 . Setiap penyangga dapat memiliki beberapa rak dan beberapa roda.

Paling sering, roda pendarat pesawat dibuat dapat ditarik dalam penerbangan, oleh karena itu, kompartemen khusus di badan pesawat disediakan untuk penempatannya. 13. Dimungkinkan untuk membersihkan dan menempatkan roda pendaratan utama di tempat khusus gondola (atau mesin nacelles), fairing14 .

Sasis memastikan penyerapan energi kinetik benturan saat mendarat dan energi pengereman selama berlari, meluncur, dan bermanuver pesawat di lapangan terbang.

pesawat amfibi dapat lepas landas dan mendarat baik dari lapangan udara darat maupun dari permukaan air.

Gambar 2.2. Roda pendaratan pesawat amfibi.

pada tubuh pesawat terbang air pasang sasis beroda, dan letakkan di bawah sayap mengapung1 ,2 (gbr.2.2).

Massa relatif sasis biasanya 4…6 % dari berat lepas landas pesawat.

Power Point 19 (lihat Gambar 2.1), menyediakan penciptaan daya dorong pesawat, terdiri dari mesin, serta sistem dan perangkat yang memastikan operasinya dalam kondisi penerbangan dan operasi darat pesawat.

Untuk mesin piston, gaya dorong diciptakan oleh baling-baling, untuk turboprop - oleh baling-baling dan sebagian oleh reaksi gas, untuk mesin jet - oleh reaksi gas.

CS meliputi: titik pemasangan engine, nacelle, kontrol CS, perangkat input dan output engine, sistem bahan bakar dan oli, sistem start engine, sistem kebakaran dan anti-icing.

Massa relatif dari sistem kontrol, tergantung pada jenis mesin dan tata letaknya di pesawat, dapat mencapai 14 ... 18 % dari berat lepas landas pesawat.

2.2. Teknis, ekonomi dan teknis penerbangan
karakteristik pesawat

Karakteristik teknis dan ekonomi pesawat adalah:

Massa muatan relatif:

`m mon = m mon /m 0

di mana m mon - massa muatan;

m 0 - berat lepas landas pesawat;

Massa relatif dari beban maksimum yang dibayarkan:

`m knmax = m knmax / m 0

di mana m knmax massa muatan maksimum;

Output per jam maksimum:

P h = m knmax v penerbangan

di mana v penerbangan - kecepatan terbang pesawat;

Konsumsi bahan bakar per unit produktivitas q T

Karakteristik kinerja penerbangan utama pesawat meliputi:

Kecepatan jelajah maksimum v cr.max;

kecepatan ekonomi jelajah V ke p .ek;

Ketinggian pelayaran H atas;

Jangkauan penerbangan dengan beban berbayar maksimum L;

Rasio lift-to-drag rata-rata Ke dalam penerbangan;

tingkat pendakian;

Daya dukung, yang ditentukan oleh massa penumpang, kargo, bagasi yang diangkut di pesawat untuk massa penerbangan tertentu dan pasokan bahan bakar;

Karakteristik lepas landas dan pendaratan (TLC) pesawat.

Parameter utama yang mencirikan pendaratan di udara adalah kecepatan pendekatan - V s.p.; kecepatan pendaratan - V P; kecepatan lepas landas - V omp; panjang lepas landas aku satu kali; panjang lari pendaratan - aku np; nilai maksimum koefisien angkat dalam konfigurasi pendaratan sayap - DARI y maks n;nilai maksimum koefisien angkat dalam konfigurasi lepas landas sayap DARI di maks vzl

Klasifikasi pesawat

Klasifikasi pesawat dilakukan menurut banyak kriteria.

Salah satu kriteria utama untuk mengklasifikasikan pesawat adalah kriteria janji . kriteria ini menentukan kinerja penerbangan, parameter geometris, tata letak dan komposisi sistem fungsional pesawat.

Menurut tujuannya, pesawat dibagi menjadi: sipil dan militer . Baik pesawat pertama dan kedua diklasifikasikan tergantung pada jenis tugas yang dilakukan.

Klasifikasi pesawat sipil hanya dipertimbangkan di bawah ini.

Pesawat sipil dirancang untuk mengangkut penumpang, surat, kargo, serta untuk memecahkan berbagai masalah ekonomi.

Pesawat dibagi menjadi penumpang , muatan , eksperimental , pelatihan , serta pesawat terbang sasaran tujuan ekonomi nasional .

Penumpang pesawat, tergantung pada jangkauan penerbangan dan daya dukung, dibagi menjadi:

- pesawat jarak jauh - jangkauan penerbangan L>6000km;

- pesawat angkut sedang - 2500 < L < 6000 км;

- pesawat jarak pendek - 1000< L < 2500 км;

- pesawat untuk maskapai lokal (MVL) - L <1000 км.

pesawat jarak jauh(Gbr. 2.3) dengan jangkauan terbang lebih dari 6000 km, biasanya dilengkapi dengan sistem kontrol empat mesin turbofan atau mesin propfan, yang meningkatkan keselamatan penerbangan jika terjadi kerusakan pada satu atau dua mesin.

Pesawat jarak menengah(Gbr. 2.4, Gbr. 2.5) memiliki sistem kontrol dua atau tiga mesin.

pesawat jarak pendek(Gbr. 2.6) dengan jangkauan penerbangan hingga 2.500 km, mereka memiliki sistem kontrol dua atau tiga mesin.

Pesawat dari maskapai lokal (LA) dioperasikan pada rute udara dengan panjang kurang dari 1000 km, dan sistem kendalinya dapat terdiri dari dua, tiga atau bahkan empat mesin. Penambahan jumlah mesin menjadi empat karena keinginan untuk memastikan tingkat keselamatan penerbangan yang tinggi dengan intensitas lepas landas dan pendaratan yang tinggi, khas untuk pesawat internasional.

Pesawat MVL termasuk pesawat administrasi, yang dirancang untuk membawa 4 ... 12 penumpang.

Pesawat kargo menyediakan transportasi barang. Pesawat-pesawat ini, tergantung pada jangkauan penerbangan dan daya dukungnya, dapat dibagi lagi seperti pesawat penumpang. pengangkutan barang dapat dilakukan baik di dalam kompartemen kargo (Gbr. 2.7) dan di selempang eksternal badan pesawat (Gbr. 2.8).

Pesawat latih memberikan pelatihan dan pelatihan bagi personel penerbangan di lembaga pendidikan dan pusat pelatihan penerbangan sipil (Gbr. 2.9) Pesawat semacam itu sering dibuat ganda (instruktur dan peserta pelatihan)

pesawat eksperimental diciptakan untuk memecahkan masalah ilmiah tertentu, untuk melakukan penelitian skala penuh secara langsung dalam penerbangan, bila perlu untuk memverifikasi hipotesis dan solusi konstruktif.

Pesawat untuk perekonomian nasional tergantung pada tujuan penggunaan, mereka dibagi menjadi pertanian, patroli, pengamatan jaringan pipa minyak dan gas, hutan, zona pesisir, lalu lintas, sanitasi, pengintaian es, foto udara, dll.

Bersamaan dengan pesawat yang dirancang khusus untuk tujuan ini, pesawat MVL berkapasitas kecil dapat dilengkapi kembali untuk tugas-tugas tertentu.

Beras. 2.7. Pesawat kargo

Sesuai dengan kode International Aviation Federation, pesawat dibagi menjadi beberapa kelas, misalnya:

Kelas TETAPI- balon gratis;

Kelas PADA- kapal udara;

Kelas DARI- pesawat terbang, helikopter, pesawat amfibi, dll.;

Kelas S- model ruang.

Selain itu, kelas DARI dibagi menjadi empat kelompok, tergantung pada pembangkit listrik. Juga, semua pesawat sipil dikelompokkan ke dalam kelas tergantung pada berat lepas landasnya:

Kelas satu - 75 t dan banyak lagi;

Kelas kedua - 30-75 t;

Kelas tiga - 10-30 t;

Kelas empat - hingga 10 t.

Klasifikasi berdasarkan jenis pesawat.

Pesawat udara - pesawat yang dipelihara di atmosfer karena interaksinya dengan udara, yang berbeda dengan interaksi dengan udara yang dipantulkan dari permukaan bumi.

Pesawat terbang adalah pesawat yang lebih berat dari udara untuk penerbangan di atmosfer dengan bantuan pembangkit listrik yang menciptakan daya dorong dan sayap tetap, di mana gaya angkat aerodinamis terbentuk ketika bergerak di udara.

Pesawat dapat diklasifikasikan dalam banyak cara, tetapi mereka saling berhubungan dan membentuk satu sistem pesawat terbang, yang terus bergerak di bawah pengaruh banyak faktor pasar.

Tergantung pada sifat operasinya, pesawat penerbangan sipil dapat diklasifikasikan menjadi:

1) pesawat terbang umum (GA);

2) pesawat penerbangan komersial.

Pesawat udara yang beroperasi secara teratur, yaitu dalam bidang kegiatan penerbangan niaga yang mengangkut penumpang dan kargo secara terjadwal, diklasifikasikan sebagai penerbangan niaga. Penggunaan pesawat udara untuk keperluan pribadi atau bisnis mengklasifikasikannya sebagai pesawat penerbangan umum.

Dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi peningkatan popularitas pesawat tujuan umum, karena mereka mampu melakukan tugas-tugas yang tidak biasa untuk penerbangan komersial - transportasi kargo kecil, pekerjaan pertanian, patroli, pelatihan pilot, olahraga penerbangan, pariwisata, dll. ., dan juga secara signifikan menghemat waktu bagi pengguna . Yang terakhir ini dicapai karena kemampuan untuk terbang di luar jadwal, kemampuan untuk menggunakan lapangan terbang kecil untuk lepas landas dan mendarat, dan pengguna tidak membuang waktu untuk menerbitkan dan mendaftarkan tiket pesawat dan memiliki kemampuan untuk memilih rute langsung ke tujuan. . Sebagai aturan, pesawat GA adalah pesawat dengan berat lepas landas hingga 8,6 m. Namun, dimungkinkan juga untuk menggunakan pesawat yang lebih besar.

Tergantung pada tujuannya, dua kelompok utama pesawat dapat dibedakan, terlepas dari kondisi operasinya - pesawat serba guna dan khusus.

Pesawat serba guna dirancang untuk menyelesaikan berbagai tugas. Ini dicapai dengan memasang kembali dan memasang kembali pesawat untuk misi tertentu dengan sedikit atau tanpa perubahan desain. Tergantung pada kemampuan lepas landas dan mendarat tidak hanya di lapangan terbang dengan rumput sintetis, tetapi juga menggunakan permukaan air untuk tujuan ini, pesawat multiguna berbasis darat dan amfibi.

Pesawat khusus, fokus pada kinerja satu tugas.

Klasifikasi pesawat dimungkinkan tergantung pada karakteristik konfigurasi aerodinamis, yang dipahami sebagai sistem permukaan bantalan pesawat tertentu. Dalam sistem permukaan bantalan ada permukaan utama - sayap, yang menciptakan bagian utama dari gaya angkat aerodinamis, dan permukaan tambahan - bulu, yang dirancang untuk menstabilkan pesawat dan mengontrol penerbangannya. Berikut adalah jenis skema aerodinamis, sesuai dengan Gambar 2.10.

Gambar 2.10 - Skema aerodinamis pesawat terbang

Pesawat, menurut fitur individu dari skema aerodinamis, diklasifikasikan terutama oleh karakteristik desain sayap, sesuai dengan Gambar 2.11.

Dimungkinkan juga untuk mengklasifikasikan pesawat sesuai dengan skema badan pesawat - tergantung pada jenis elemen daya, tergantung pada karakteristik desain sasis - yang dibedakan berdasarkan lokasi roda pendarat, oleh pembangkit listrik - tergantung pada jenisnya mesin, jumlah mesin dan lokasinya.

Gambar 2.11 - Karakteristik struktural sayap pesawat terbang

Yang sangat penting untuk penerbangan sipil adalah klasifikasi pesawat tergantung pada jangkauan penerbangannya, sesuai dengan Gambar 2.12:

Pesawat jarak pendek (maskapai penerbangan utama), dengan jangkauan penerbangan - 1000-2500 km;

Pesawat jarak menengah, dengan jangkauan penerbangan - 2500-6000 km;

Pesawat utama jarak jauh, dengan jangkauan penerbangan lebih 6000 km.

Gambar 2.12 - Klasifikasi pesawat terbang
tergantung pada zona jangkauan

Perwakilan Bisnis Penerbangan.

Lama berlalu adalah hari-hari ketika sebuah pesawat (kemudian pesawat terbang) itu adil. Seperti yang mereka katakan di dalam dan untuk diri mereka sendiri. Kebutuhan masyarakat berubah, kemajuan teknologi tidak berhenti sama sekali, dan pesawat praktis tidak terbang untuk kepentingan, olahraga ekstrim atau semacamnya. Meskipun, tentu saja, dalam keadilan harus dikatakan bahwa ini juga terjadi. Namun, penggunaan penerbangan yang berguna untuk perdagangan masih berlaku. Dan karena di dunia modern sudah cukup banyak bidang penerapannya, maka keragamannya cukup besar.

Jadi, . Mereka ditentukan sesuai dengan peraturan. Ada dokumen yang sangat serius (dalam penampilan :-)): Kode Udara Federasi Rusia. Jadi itu mendefinisikan bahwa penerbangan memiliki tiga jenis: sipil, negara dan eksperimental . Penerbangan sipil meliputi penerbangan sipil, komersial sipil dan umum. Dengan dua yang pertama, saya pikir itu jelas, tetapi "tujuan umum" adalah semua jenis pekerjaan yang bermanfaat, seperti pekerjaan pertanian, perawatan medis, bantuan polisi, penerbangan pribadi dan perusahaan, pelatihan, dll. Penerbangan eksperimental digunakan untuk melakukan berbagai pekerjaan eksperimental dan peralatan uji (termasuk penerbangan). Dan negara adalah penerbangan militer dan penerbangan negara tujuan khusus , seperti misalnya penerbangan Kementerian Dalam Negeri atau ada juga penerbangan Kementerian Dalam Negeri untuk melakukan berbagai tugas khusus. Menariknya, pesawat pemerintah dan eksperimental juga dapat digunakan untuk tujuan komersial. Ini didefinisikan dalam kode di atas.

Pengangkut AN-12

Penumpang terkenal Boeing 737

Ini adalah bagaimana semuanya terdengar resmi. Dan sekarang, tanpa melihat dokumen peraturan, saya akan menambahkan sesuatu yang lain dari diri saya sendiri. Dengan penerbangan sipil, semuanya kurang lebih jelas. Ini adalah penumpang, transportasi dan kargo-penumpang. Fungsi mereka jelas bagi semua orang. Dan perwakilan mereka yang paling cerdas adalah, misalnya, pekerja keras TU-154 dan Boeing-737, An-12 dan Il-76.
Adapun penerbangan umum, meskipun nama ini dijabarkan dalam kode, ada definisi lain di sebelahnya, dan kadang-kadang tidak selalu jelas mana yang mengandung yang lain. Kami tidak akan mengerti ini, saya hanya akan menyebutkan beberapa lagi, atau lebih tepatnya nama mereka, yang sekarang digunakan dalam praktik penerbangan.

Interior kabin pesawat penerbangan bisnis.

Di luar negeri, itu sudah ada cukup lama, dan di Rusia, yang disebut penerbangan bisnis atau "Penerbangan bisnis" dalam versi Anglo-Amerika. Ini biasanya pesawat khusus (dan, tentu saja, kompleks perawatannya) dengan kapasitas kecil, tetapi cukup nyaman :-). Mereka digunakan untuk penerbangan individu dan perusahaan dan, tentu saja, untuk penyediaan layanan khusus. Salah satu perwakilannya adalah Gulfstream G500.

Pesawat Yak-52.

Olahraga Yak-55M

Olahraga SU-26M.

terhormat AN-2

Selanjutnya, penerbangan olahraga dan penerbangan pelatihan awal dapat dibedakan. Dengan kata lain, aeroclub. Ini adalah pesawat dan helikopter tempat orang belajar terbang dan lebih meningkatkan keterampilan terbang mereka. Di Rusia, sistem klub terbang dalam proses perubahan revolusioner, dari perestroika dan seterusnya, dihancurkan secara menyeluruh. Tetapi ada sesuatu yang tetap dan sekarang bahkan perlahan berkembang. Perwakilan dari jenis penerbangan ini di negara kita terutama adalah Yak-52, Yak-55, SU-26 dan Yak-18T pekerja keras. Tentu saja, AN-2 juga digunakan dalam sistem ini (terutama untuk tujuan tambahan, misalnya, untuk menghilangkan pasukan terjun payung). Di luar negeri, ini paling sering Cessna-172, Piper PA-28 Warrior dan Robinson R-22.

Pejuang Piper PA-28

Helikopter Robinson R-22

Secara alami, semua pesawat ini juga digunakan untuk kargo komersial dan tujuan penumpang. Lagi pula, semua klub terbang sebagian besar bersifat pribadi. Dan hanya satu pesawat yang bisa dimiliki secara pribadi. Kemudian seseorang dengan lisensi pilot pribadi dapat menerbangkannya untuk tujuan mereka sendiri (bahkan hanya untuk bersenang-senang :-)). Tapi ini, bagaimanapun, lebih berlaku untuk Amerika Serikat dan negara-negara Barat. Di Rusia, belum ada dasar legislatif atau kemungkinan teknis dan keuangan untuk ini. Sangat disayangkan ... Akan menyenangkan memiliki "pesawat keluarga" seperti itu dan terbang di akhir pekan untuk mengunjungi kota lain :-).

Sehubungan dengan hal di atas, harus dikatakan bahwa secara umum konsep seperti pesawat kecil . Secara legislatif, konsep ini tidak didefinisikan dengan jelas (walaupun, menurut saya, ini paling dekat dengan penerbangan umum), tetapi biasanya pesawat kecil memiliki berat lepas landas yang rendah (biasanya hingga 9000 kg) dan mengangkut tidak lebih dari 18 penumpang. Tentu saja, seluruh infrastruktur layanan juga milik penerbangan kecil, yaitu. lapangan terbang, sistem kontrol lalu lintas udara, pemeliharaan. Ada semakin banyak pesawat kecil di dunia sekarang. Di AS, misalnya, sudah ada lebih dari 280 ribu yang terdaftar. Dengan demikian, jumlah landasan pacu dan platform juga bertambah. Menurut statistik, lebih dari 80% dari semua yang terbang di dunia bekerja di pesawat kecil. Artinya, pesawat kecil menaklukkan dunia :-). Itu dia. Tapi mari kita biarkan saja dan kembali serius :-).

Meskipun saya, pada kenyataannya, sudah mendaftar semuanya. Tapi itu pasti layak untuk dikatakan bahwa beberapa selain divisi ini adalah penerbangan militer(walaupun merupakan bagian dari negara). Faktanya adalah dia sendiri juga memiliki spesies, dan selain itu, beberapa dari mereka juga dibagi menjadi genus. Pembagian yang cukup menarik, dan ini sudah menjadi topik artikel lain, atau lebih tepatnya bagian kedua artikel tentang jenis-jenis penerbangan.

Foto dapat diklik.

Rencana:

pengantar

• 1 Klasifikasi pesawat
  • 1.1 Dengan tujuan
  • 1.2 Berat lepas landas
  • 1.3 Berdasarkan jenis dan jumlah mesin
  • 1.4 Menurut tata letak
  • 1.5 Dengan kecepatan penerbangan
  • 1.6 Berdasarkan jenis organ pendaratan
  • 1.7 Jenis lepas landas dan mendarat
  • 1.8 Berdasarkan jenis sumber dorong
  • 1.9 Keandalan
  • 1.10 Dengan cara manajemen
• 2 Desain pesawat
• 3 Sejarah pesawat
• 4 Fakta Menarik
literatur

pengantar

Pesawat terbang(alias pesawat terbang) - pesawat terbang dengan metode aerodinamis untuk menciptakan gaya angkat menggunakan mesin dan sayap tetap (sayap) dan digunakan untuk penerbangan di atmosfer bumi. (Nanti dalam artikel ini, istilah pesawat terbang ditafsirkan hanya dalam pengertian ini.)

Pesawat ini mampu bergerak dengan kecepatan tinggi, menggunakan gaya angkat sayap untuk menjaga dirinya tetap di udara. Sayap tetap membedakan pesawat terbang dari ornithopter (maple) dan helikopter, dan kehadiran mesin membedakannya dari pesawat layang. Pesawat terbang berbeda dari kapal udara dalam cara aerodinamis dalam menciptakan daya angkat - sayap pesawat menciptakan daya angkat dalam aliran udara yang datang.

Definisi di atas adalah "klasik" dan relevan untuk pesawat yang ada pada awal penerbangan. Sehubungan dengan perkembangan modern dan menjanjikan dalam teknologi penerbangan (tata letak aerodinamis terintegrasi dan hipersonik, penggunaan vektor dorong variabel, dll.), konsep "pesawat" memerlukan klarifikasi: Pesawat terbang- pesawat terbang untuk penerbangan di atmosfer (dan luar angkasa (misalnya, pesawat orbital)), menggunakan gaya angkat aerodinamis badan pesawat untuk mempertahankan dirinya di udara (saat terbang di dalam atmosfer) dan daya dorong (propulsi ) instalasi untuk manuver dan kompensasi untuk kehilangan energi mekanik penuh untuk drag.

1. Klasifikasi pesawat

Klasifikasi pesawat dapat diberikan menurut berbagai kriteria - berdasarkan tujuan, fitur desain, jenis mesin, parameter kinerja penerbangan, dll., dll.

1.1. Dengan janji

1.2. Berat lepas landas

Pesawat ringan MAI-223

• Kelas 1 (75 ton dan lebih)
• Kelas 2 (dari 30 hingga 75 ton)
• Kelas 3 (dari 10 hingga 30 ton)
• Kelas 4 (sampai 10 ton)
• mesin ringan
• ultra ringan (hingga 495 kg)

Kelas pesawat dikaitkan dengan kelas bandar udara yang mampu menerima pesawat jenis ini.

1.3. Berdasarkan jenis dan jumlah mesin

Mesin radial penampang melintang

Kompresor mesin turbojet (TRD)

• Menurut jenis pembangkit listrik:
  • piston (PD) (An-2)
  • turboprop (TVD) (An-24)
  • turbojet (TRD) (Tu-154)
  • dengan mesin roket
  • dengan pembangkit listrik gabungan (CPU)
• Dengan jumlah mesin:
  • mesin tunggal (An-2)
  • bermesin ganda (An-24)
  • tiga mesin (Tu-154)
  • empat mesin (An-124 "Ruslan")
  • lima mesin (He-111Z)
  • enam mesin (An-225 "Mriya")
  • tujuh mesin (K-7)
  • delapan mesin (ANT-20, Boeing B-52)
  • sepuluh mesin (Convair B-36J)
  • dua belas mesin (Dornier Do X)

1.4. Menurut tata letak

Klasifikasi atas dasar ini adalah yang paling multivarian). Beberapa opsi utama ditawarkan:

• Dengan jumlah sayap:
  • pesawat bersayap tunggal
  • satu setengah glider
  • biplan
  • pesawat terbang tiga
  • pesawat poli
• Berdasarkan posisi sayap (untuk monoplane):
  • pemain sayap tinggi
  • rencana menengah
  • sayap rendah
  • payung
• Menurut lokasi ekor:
  • konfigurasi aerodinamis normal (bulu ekor di belakang)
  • sayap terbang (tanpa ekor)
  • kuntul
  • ketik "bebek" (bulu di depan);
• Berdasarkan jenis dan dimensi badan pesawat:
  • tubuh tunggal;
    • tubuh sempit;
    • berbadan lebar;
  • skema dua balok ("bingkai");
  • tanpa pesawat ("sayap terbang").
  • Pesawat dek ganda
• Jenis sasis:
  • Tanah;
    • dengan sasis roda;
      • dengan dukungan ekor;
      • dengan dukungan depan;
      • dukungan jenis sepeda;
    • dengan sasis ski;
    • dengan sasis ulat;
  • pesawat amfibi;
    • amfibi;
    • mengambang;
    • "perahu terbang".

1.5. Dengan kecepatan penerbangan

• subsonik (hingga Mach 0,7-0,8)
• transonik (dari 0,7-0,8 hingga 1,2 M)
• supersonik (dari 1,2 hingga 5 M)
• hipersonik (lebih dari 5 M)

1.6. Berdasarkan jenis organ pendaratan

• tanah
• kapal
• pesawat amfibi
• kapal selam terbang

1.7. Jenis lepas landas dan mendarat

• vertikal (PDB)
• pendek (KVP)
• lepas landas dan mendarat normal

1.8. Berdasarkan jenis sumber dorong

• baut
• reaktif

1.9. Keandalan

• eksperimental
• berpengalaman
• serial

1.10. Dengan cara manajemen

• berpilot
• tak berawak

2. Desain pesawat

Elemen utama pesawat:

• Sayap - menciptakan daya angkat yang diperlukan untuk penerbangan selama pergerakan pesawat ke depan.
• Fuselage - adalah "tubuh" pesawat.
• Plumage - permukaan bantalan yang dirancang untuk memberikan stabilitas, pengendalian, dan keseimbangan pesawat.
• Chassis - perangkat lepas landas dan pendaratan pesawat.
• Pembangkit listrik - buat traksi yang diperlukan.
• Sistem peralatan terpasang - berbagai peralatan yang memungkinkan Anda terbang dalam kondisi apa pun.

3. Sejarah pesawat

Viktor Vasnetsov "Karpet Terbang", 1880

Pesawat Vimana dijelaskan dalam literatur India kuno. Ada juga referensi tentang pesawat terbang dalam cerita rakyat dari berbagai negara (karpet terbang, stupa dengan Baba Yaga).

Upaya pertama untuk membangun pesawat terbang dilakukan pada abad ke-19. Pesawat ukuran penuh pertama yang dibangun pada tahun 1882 dan dipatenkan adalah pesawat Mozhaisky A.F. Selain itu, Ader dan Maxim membuat pesawat dengan mesin uap. Namun, tidak satu pun dari struktur ini yang bisa mengudara. Alasan untuk ini adalah: berat lepas landas yang terlalu tinggi dan daya spesifik mesin yang rendah - (mesin uap), kurangnya teori penerbangan dan kontrol, teori kekuatan dan perhitungan aerodinamis. Dalam hal ini, pesawat dibuat "secara acak", "dengan mata", terlepas dari pengalaman rekayasa banyak perintis penerbangan.

Pesawat pertama yang mampu lepas landas secara mandiri dan melakukan penerbangan horizontal terkontrol adalah Flyer-1, yang dibuat oleh saudara Orville dan Wilbur Wright di AS. Penerbangan pesawat pertama dalam sejarah terjadi pada 17 Desember 1903. Flyer tetap di udara selama 59 detik dan terbang 260 meter. Gagasan Wrights secara resmi diakui sebagai kendaraan lebih berat dari udara pertama di dunia, yang melakukan penerbangan berawak menggunakan mesin.

Peralatan mereka adalah biplan tipe canard - pilot ditempatkan di sayap bawah, kemudi di belakang, lift di depan. Sayap dua tiang dilapisi kain muslin tipis yang tidak dikelantang. Mesin Flyer adalah empat langkah, dengan kekuatan awal 16 tenaga kuda dan beratnya hanya (atau keseluruhan, jika kita mengevaluasi dari sudut pandang modern) 80 kilogram.

Aparat memiliki dua baling-baling kayu. Alih-alih sasis beroda, Wright menggunakan ketapel peluncuran yang terdiri dari menara piramidal dan rel panduan kayu. Ketapel didorong oleh beban besar yang jatuh yang terhubung ke pesawat dengan kabel melalui sistem blok khusus.

Di Rusia, perkembangan praktis penerbangan tertunda karena orientasi pemerintah terhadap penciptaan pesawat aeronautika. Berdasarkan contoh Jerman, kepemimpinan militer Rusia mengandalkan pengembangan kapal udara dan balon untuk tentara dan tidak tepat waktu menilai potensi penemuan baru - pesawat terbang.

Kisah "Airmobile" V. V. Tatarinov juga memainkan peran negatif dalam kaitannya dengan pesawat yang lebih berat daripada udara. Pada tahun 1909, penemu menerima 50 ribu rubel dari Kementerian Perang untuk pembangunan helikopter. Selain itu, ada banyak sumbangan dari individu. Mereka yang tidak dapat membantu dengan uang menawarkan tenaga mereka secara gratis untuk mewujudkan rencana sang penemu. Rusia memiliki harapan besar untuk penemuan dalam negeri ini. Tapi usaha itu berakhir dengan kegagalan total. Pengalaman dan pengetahuan Tatarinov tidak sesuai dengan kompleksitas tugas, dan banyak uang dibuang ke angin. Insiden ini berdampak negatif pada nasib banyak proyek penerbangan yang menarik - penemu Rusia tidak lagi dapat memperoleh subsidi pemerintah.

Pada tahun 1909, pemerintah Rusia akhirnya menunjukkan minat pada pesawat terbang. Diputuskan untuk menolak tawaran Wright bersaudara untuk membeli penemuan mereka dan membangun pesawat sendiri. Perwira pesawat M.A. Agapov, B.V. Golubev, B.F. Gebauer dan A.I. Shabsky diinstruksikan untuk merancang pesawat. Kami memutuskan untuk membangun pesawat tiga tempat duduk dari berbagai jenis, untuk memilih yang paling sukses nanti. Tak satu pun dari perancang tidak hanya tidak menerbangkan pesawat, tetapi bahkan tidak melihatnya dalam bentuk barang. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika pesawat jatuh bahkan saat berjalan di darat.

"Kudashev-1" - pesawat terbang Rusia pertama

Bersayap benz. Pesawat Rusia di belakang truk di bagian depan Kaukasia pada Perang Dunia Pertama. 1916

Keberhasilan pertama penerbangan Rusia dimulai pada tahun 1910. Pada tanggal 4 Juni, seorang profesor di Institut Politeknik Kyiv, Pangeran Alexander Kudashev, terbang beberapa puluh meter dengan biplan rancangannya sendiri.

Pada 16 Juni, perancang pesawat muda Kyiv Igor Sikorsky pertama kali membawa pesawatnya ke udara, dan tiga hari kemudian pesawat insinyur Yakov Gakkel menerbangkan biplan yang tidak biasa dengan skema badan pesawat (bimonoplane) untuk waktu itu.

4. Fakta menarik

• Pada tahun 1901, dua profesor di salah satu universitas AS "membuktikan" bahwa pesawat yang lebih berat dari udara tidak akan pernah bisa lepas landas, bahwa itu seperti "perpetuum mobile". Senat AS melarang Pentagon mendanai pengembangan, tetapi tiga tahun kemudian pesawat Wright bersaudara lepas landas, yang memberi jalan bagi pengembangan penerbangan.
• Pesawat hipersonik X-43A adalah pesawat tercepat di dunia. X-43A baru-baru ini mencatat rekor kecepatan baru 11.230 km/jam, melebihi kecepatan suara sebanyak 9,6 kali. Sebagai perbandingan: jet tempur terbang pada atau di atas dua kali kecepatan suara.

literatur

• Sejarah desain pesawat di Uni Soviet - Vadim Borisovich Shavrov. Sejarah desain pesawat di Uni Soviet 1938-1950 // M. Mashinostroenie, 1994. ISBN 5-217-00477-0.
• "JALAN BERDENGAR KE MANA SAJA. Catatan seorang perancang pesawat terbang." L.L. Selyakov

Unit utama pesawat

Pesawat terbang adalah pesawat yang lebih berat dari udara, mereka dicirikan oleh prinsip penerbangan aerodinamis. Pesawat memiliki lift kamu dibuat karena energi aliran udara yang mencuci permukaan bantalan, yang tetap relatif terhadap tubuh, dan gerakan translasi dalam arah tertentu disediakan oleh daya dorong pembangkit listrik (PU) pesawat.

Berbagai jenis pesawat memiliki unit utama (komponen) yang sama: sayap , vertikal (VO) dan horisontal (PERGILAH) bulu burung , badan pesawat , pembangkit listrik (SU) dan casis (Gambar 2.1).

Beras. 2.1. Elemen struktural utama pesawat

Sayap pesawat1 menciptakan daya angkat dan memberikan stabilitas lateral ke pesawat selama penerbangannya.

seringkali sayap adalah basis kekuatan untuk menempatkan roda pendarat, mesin, dan volume internalnya digunakan untuk menampung bahan bakar, peralatan, berbagai komponen dan rakitan sistem fungsional.

Untuk perbaikan karakteristik lepas landas dan mendarat(VPH) pesawat modern, peralatan mekanisasi dipasang di sayap di sepanjang tepi depan dan belakang. Di tepi depan sayap ditempatkan tulang rusuk , dan di belakang - flaps10 , spoiler12 dan spoiler aileron .

Dalam hal kekuatan, sayap adalah balok desain yang kompleks, yang penyangganya adalah kerangka daya badan pesawat.

Aileron11 adalah badan lintas pemerintah. Mereka menyediakan kontrol lateral pesawat.

Tergantung pada skema dan kecepatan terbang, parameter geometris, bahan struktural dan skema daya struktural, massa sayap bisa mencapai 9 ... 14 % dari berat lepas landas pesawat.

Pesawat 13 menggabungkan unit utama pesawat menjadi satu kesatuan, yaitu menyediakan sirkuit untuk sirkuit daya pesawat.

Volume internal badan pesawat digunakan untuk menampung awak, penumpang, kargo, peralatan, surat, bagasi, peralatan penyelamatan jika terjadi keadaan darurat. Badan pesawat kargo dilengkapi dengan sistem bongkar muat yang canggih, perangkat untuk tambatan kargo yang cepat dan andal.

Fungsi badan pesawat amfibi dilakukan oleh perahu, yang memungkinkan Anda lepas landas dan mendarat di air.

badan pesawat dalam hal gaya adalah balok berdinding tipis, yang penyangganya adalah tiang sayap, yang dengannya ia dihubungkan melalui simpul kerangka daya.

massa struktur badan pesawat adalah 9…15 % dari berat lepas landas pesawat.

Bulu vertikal5 terdiri dari bagian tetap lunas4 dan kemudi (RN) 7 .

Lunas 4 menyediakan pesawat dengan stabilitas arah di pesawat X0Z, dan - pengendalian arah terhadap sumbu 0 tahun.

Penghias RN 6 memastikan penghapusan beban yang berkepanjangan dari pedal, misalnya, jika terjadi kegagalan mesin.

Ekor horisontal9 termasuk bagian bergerak tetap atau terbatas ( stabilizer2 ) dan bagian yang bergerak - tangga berjalan (RV) 3 .

Stabilisator 2 memberikan stabilitas longitudinal pesawat, dan RV 3 - pengendalian memanjang. RV dapat membawa pemangkas 8 untuk membongkar kolom kemudi.

Berat, struktur GO dan VO biasanya tidak melebihi 1,3 ... 3 % dari berat lepas landas pesawat.

Casis pesawat terbang 16 mengacu pada perangkat lepas landas dan pendaratan (TLU), yang menyediakan lepas landas, lepas landas, mendarat, berlari, dan manuver pesawat saat bergerak di darat.

Jumlah penyangga dan posisi relatifnya Pusat gravitasi (CM) pesawat tergantung pada skema roda pendaratan dan karakteristik pengoperasian pesawat.

Roda pendaratan pesawat yang ditunjukkan pada Gambar. 2.1 memiliki dua dukungan utama16 dan satu dukungan busur17 . Setiap dukungan termasuk kekuatan rak18 dan elemen pendukung roda15 . Setiap penyangga dapat memiliki beberapa rak dan beberapa roda.

Paling sering, roda pendarat pesawat dibuat dapat ditarik dalam penerbangan, oleh karena itu, kompartemen khusus di badan pesawat disediakan untuk penempatannya. 13. Dimungkinkan untuk membersihkan dan menempatkan roda pendaratan utama di tempat khusus gondola (atau mesin nacelles), fairing14 .

Sasis memastikan penyerapan energi kinetik benturan saat mendarat dan energi pengereman selama berlari, meluncur, dan bermanuver pesawat di lapangan terbang.

pesawat amfibi dapat lepas landas dan mendarat baik dari lapangan udara darat maupun dari permukaan air.

Gambar 2.2. Roda pendaratan pesawat amfibi.

pada tubuh pesawat terbang air pasang sasis beroda, dan letakkan di bawah sayap mengapung1 ,2 (gbr.2.2).

Massa relatif sasis biasanya 4…6 % dari berat lepas landas pesawat.

Power Point 19 (lihat Gambar 2.1), menyediakan penciptaan daya dorong pesawat, terdiri dari mesin, serta sistem dan perangkat yang memastikan operasinya dalam kondisi penerbangan dan operasi darat pesawat.

Untuk mesin piston, gaya dorong diciptakan oleh baling-baling, untuk turboprop - oleh baling-baling dan sebagian oleh reaksi gas, untuk mesin jet - oleh reaksi gas.

CS meliputi: titik pemasangan engine, nacelle, kontrol CS, perangkat input dan output engine, sistem bahan bakar dan oli, sistem start engine, sistem kebakaran dan anti-icing.

Massa relatif dari sistem kontrol, tergantung pada jenis mesin dan tata letaknya di pesawat, dapat mencapai 14 ... 18 % dari berat lepas landas pesawat.

2.2. Teknis, ekonomi dan teknis penerbangan
karakteristik pesawat

Karakteristik teknis dan ekonomi pesawat adalah:

Massa muatan relatif:

`m mon = m mon /m 0

di mana m mon - massa muatan;

m 0 - berat lepas landas pesawat;

Massa relatif dari beban maksimum yang dibayarkan:

`m knmax = m knmax / m 0

di mana m knmax massa muatan maksimum;

Output per jam maksimum:

P h = m knmax v penerbangan

di mana v penerbangan - kecepatan terbang pesawat;

Konsumsi bahan bakar per unit produktivitas q T

Karakteristik kinerja penerbangan utama pesawat meliputi:

Kecepatan jelajah maksimum v cr.max;

kecepatan ekonomi jelajah V ke p .ek;

Ketinggian pelayaran H atas;

Jangkauan penerbangan dengan beban berbayar maksimum L;

Rasio lift-to-drag rata-rata Ke dalam penerbangan;

tingkat pendakian;

Daya dukung, yang ditentukan oleh massa penumpang, kargo, bagasi yang diangkut di pesawat untuk massa penerbangan tertentu dan pasokan bahan bakar;

Karakteristik lepas landas dan pendaratan (TLC) pesawat.

Parameter utama yang mencirikan pendaratan di udara adalah kecepatan pendekatan - V s.p.; kecepatan pendaratan - V P; kecepatan lepas landas - V omp; panjang lepas landas aku satu kali; panjang lari pendaratan - aku np; nilai maksimum koefisien angkat dalam konfigurasi pendaratan sayap - DARI y maks n;nilai maksimum koefisien angkat dalam konfigurasi lepas landas sayap DARI di maks vzl

Klasifikasi pesawat

Klasifikasi pesawat dilakukan menurut banyak kriteria.

Salah satu kriteria utama untuk mengklasifikasikan pesawat adalah kriteria janji . kriteria ini menentukan kinerja penerbangan, parameter geometris, tata letak dan komposisi sistem fungsional pesawat.

Menurut tujuannya, pesawat dibagi menjadi: sipil dan militer . Baik pesawat pertama dan kedua diklasifikasikan tergantung pada jenis tugas yang dilakukan.

Klasifikasi pesawat sipil hanya dipertimbangkan di bawah ini.

Pesawat sipil dirancang untuk mengangkut penumpang, surat, kargo, serta untuk memecahkan berbagai masalah ekonomi.

Pesawat dibagi menjadi penumpang , muatan , eksperimental , pelatihan , serta pesawat terbang sasaran tujuan ekonomi nasional .

Penumpang pesawat, tergantung pada jangkauan penerbangan dan daya dukung, dibagi menjadi:

- pesawat jarak jauh - jangkauan penerbangan L>6000km;

- pesawat angkut sedang - 2500 < L < 6000 км;

- pesawat jarak pendek - 1000< L < 2500 км;

- pesawat untuk maskapai lokal (MVL) - L <1000 км.

pesawat jarak jauh(Gbr. 2.3) dengan jangkauan terbang lebih dari 6000 km, biasanya dilengkapi dengan sistem kontrol empat mesin turbofan atau mesin propfan, yang meningkatkan keselamatan penerbangan jika terjadi kerusakan pada satu atau dua mesin.

Pesawat jarak menengah(Gbr. 2.4, Gbr. 2.5) memiliki sistem kontrol dua atau tiga mesin.

pesawat jarak pendek(Gbr. 2.6) dengan jangkauan penerbangan hingga 2.500 km, mereka memiliki sistem kontrol dua atau tiga mesin.

Pesawat dari maskapai lokal (LA) dioperasikan pada rute udara dengan panjang kurang dari 1000 km, dan sistem kendalinya dapat terdiri dari dua, tiga atau bahkan empat mesin. Penambahan jumlah mesin menjadi empat karena keinginan untuk memastikan tingkat keselamatan penerbangan yang tinggi dengan intensitas lepas landas dan pendaratan yang tinggi, khas untuk pesawat internasional.

Pesawat MVL termasuk pesawat administrasi, yang dirancang untuk membawa 4 ... 12 penumpang.

Pesawat kargo menyediakan transportasi barang. Pesawat-pesawat ini, tergantung pada jangkauan penerbangan dan daya dukungnya, dapat dibagi lagi seperti pesawat penumpang. pengangkutan barang dapat dilakukan baik di dalam kompartemen kargo (Gbr. 2.7) dan di selempang eksternal badan pesawat (Gbr. 2.8).

Pesawat latih memberikan pelatihan dan pelatihan bagi personel penerbangan di lembaga pendidikan dan pusat pelatihan penerbangan sipil (Gbr. 2.9) Pesawat semacam itu sering dibuat ganda (instruktur dan peserta pelatihan)

pesawat eksperimental diciptakan untuk memecahkan masalah ilmiah tertentu, untuk melakukan penelitian skala penuh secara langsung dalam penerbangan, bila perlu untuk memverifikasi hipotesis dan solusi konstruktif.

Pesawat untuk perekonomian nasional tergantung pada tujuan penggunaan, mereka dibagi menjadi pertanian, patroli, pengamatan jaringan pipa minyak dan gas, hutan, zona pesisir, lalu lintas, sanitasi, pengintaian es, foto udara, dll.

Bersamaan dengan pesawat yang dirancang khusus untuk tujuan ini, pesawat MVL berkapasitas kecil dapat dilengkapi kembali untuk tugas-tugas tertentu.

Beras. 2.7. Pesawat kargo

Beras. 2.10

Beras. 2.9

Gbr.2.8

Beras. 2.8. Transportasi barang dengan sling eksternal

Beras. 2.9. Pesawat latih

Beras. 2.10. Pesawat terbang tujuan ekonomi nasional

Tata letak aerodinamis pesawat mencirikan jumlah, bentuk luar dari permukaan bantalan dan posisi relatif sayap, ekor, dan badan pesawat.

Klasifikasi tata letak aerodinamis didasarkan pada dua fitur:

- bentuk sayap ;

- pengaturan bulu SAYA.

Sesuai dengan tanda pertama, enam jenis konfigurasi aerodinamis dibedakan:

- dengan sayap lurus dan trapesium;

- dengan sayap tersapu;

- dengan sayap delta;

- dengan sayap lurus dengan pemanjangan kecil;

- dengan sayap melingkar;

- dengan sayap bulat.

Untuk pesawat sipil modern, dua tipe pertama dan sebagian tipe konfigurasi aerodinamis ketiga digunakan secara praktis.

Menurut jenis klasifikasi kedua, tiga opsi berikut untuk tata letak aerodinamis pesawat dibedakan:

Skema normal (klasik);

Skema "bebek";

Skema tanpa ekor.

Variasi dari skema "tanpa ekor" adalah skema "sayap terbang".

Pesawat terbang sirkuit biasa (lihat gbr. 2.5, 2.6) memiliki GO yang terletak di belakang sayap. Skema ini telah menjadi dominan pada pesawat penerbangan sipil.

Keuntungan utama dari rangkaian normal:

Kemungkinan penggunaan mekanisasi sayap yang efektif;

Penyeimbangan pesawat yang mudah dengan flap yang diperpanjang;

Mengurangi panjang badan pesawat depan. Hal ini meningkatkan pandangan pilot dan mengurangi area airfoil, karena badan pesawat depan yang diperpendek menyebabkan momen tanah yang tidak stabil;

Kemungkinan pengurangan area VO dan GO, karena bahu GO dan VO jauh lebih besar daripada skema lainnya.

kerugian dari skema normal:

GO menciptakan pengangkatan negatif di hampir semua mode penerbangan. Hal ini menyebabkan penurunan gaya angkat pesawat. Terutama dalam kondisi penerbangan transisi saat lepas landas dan mendarat;

GO terletak di aliran udara yang terganggu di belakang sayap, yang berdampak buruk pada operasinya.

Untuk menghilangkan GO dari "bayangan aerodinamis" sayap atau dari "bangun" sayap dalam mode penerbangan transisi, ia digeser relatif terhadap ketinggian sayap (Gbr. 2.11, a), dilakukan ke tengah lunas (Gbr. 2.11; b) atau ke atas lunas (Gbr. 2.11, c).

Beras. 2.12

Beras. 2.11

Beras. 2.11 Tata letak ekor horizontal

sebuah. VO., offset relatif terhadap tinggi sayap;

b. VO terletak di tengah lunas (bulu salib);

di. bulu berbentuk T;

g.v - bulu kiasan.

Dalam praktik konstruksi pesawat terbang, dikenal kasus penggunaan gabungan, yang disebut v-ekor (Gbr. 2.12). fungsi GO dan VO dalam hal ini dilakukan oleh dua permukaan yang berjarak relatif satu sama lain. Kemudi yang ditempatkan pada permukaan ini, dengan defleksi ke atas dan ke bawah yang sinkron, bekerja sebagai RV, dan ketika satu kemudi dibelokkan ke atas dan yang lainnya ke bawah, pesawat dikemudikan sesuai arah.

Cukup sering, pertahanan udara dua lunas dan bahkan tiga lunas dapat digunakan di pesawat.

Dengan tata letak aerodinamis pesawat sesuai dengan pola bebek pada GO mereka ditempatkan di depan sayap di bagian depan badan pesawat (Gbr. 2.13)

Keuntungan dari skema "bebek" adalah:

Penempatan GO pada aliran udara yang tidak terganggu;

Kemungkinan mengurangi ukuran sayap, karena GO menjadi pembawa, mis. berpartisipasi dalam penciptaan gaya angkat pesawat;

Cukup mudah menangkis momen penyelaman yang muncul ketika mekanisasi sayap dibelokkan oleh defleksi GO;

Beras. 2.13 Tata letak pesawat sesuai dengan skema "bebek"

Peningkatan bahu GO lebih dari 30% daripada skema normal, yang memungkinkan untuk mengurangi area sayap;

Ketika sudut serang tinggi tercapai, aliran terhenti di GO terjadi lebih awal daripada di sayap, yang praktis menghilangkan risiko pesawat mencapai sudut serang superkritis dan menghentikannya hingga berputar-putar.

Untuk pesawat yang dibuat menurut skema "bebek", pergeseran posisi fokus ke belakang saat bergerak dari M<1 к М>1 kurang dari pesawat normal, sehingga peningkatan derajat stabilitas longitudinal diamati pada tingkat yang lebih rendah.

Kerugian dari skema ini adalah:

Mengurangi daya dukung sayap sebesar 10-15 % karena kemiringan aliran dari GO;

Lengan VO yang relatif kecil, menyebabkan peningkatan luas VO, dan terkadang pemasangan dua lunas untuk meningkatkan stabilitas arah. Ini mengkompensasi momen destabilisasi yang diciptakan oleh badan pesawat yang memanjang ke depan.

Skema tanpa ekor ditandai dengan tidak adanya GO (lihat Gambar 1.13), sedangkan fungsi GO digeser ke sayap. Pesawat yang dibuat menurut skema ini mungkin tidak memiliki badan pesawat, dalam hal ini mereka disebut "sayap terbang". Pesawat seperti itu dicirikan oleh hambatan minimal.

Skema tailless memiliki keuntungan sebagai berikut:

Karena sayap segitiga digunakan pada pesawat seperti itu, dengan dimensi rusuk yang besar, dimungkinkan untuk mengurangi ketebalan relatif profil, memastikan penggunaan volume sayap yang rasional untuk penempatan bahan bakar;

Tidak adanya beban GO memungkinkan untuk meringankan bagian ekor badan pesawat;

Biaya dan berat badan pesawat berkurang, karena tidak ada GO, untuk alasan yang sama, hambatan gesekan pesawat berkurang karena berkurangnya luas permukaan yang dialiri aliran udara;

Dimensi geometris yang signifikan dari tulang rusuk onboard memberikan kemampuan untuk menciptakan efek "bantalan udara" dalam mode pendaratan pesawat;

Karena sayap sapuan ganda digunakan dalam skema "tanpa ekor", peningkatan yang signifikan dalam koefisien angkat terjadi selama lepas landas.

Di antara kekurangan skema ini, yang paling signifikan adalah:

Ketidakmungkinan penggunaan penuh daya dukung sayap saat mendarat;

Mengurangi langit-langit pesawat karena penurunan rasio lift-to-drag, yang dijelaskan dengan menahan elevon pada posisi defleksi atas untuk mencapai angle of attack tertinggi dari sayap;

Kesulitan, dan terkadang ketidakmungkinan untuk menyeimbangkan pesawat dengan sayap yang diperpanjang;

Sulit untuk memastikan stabilitas arah pesawat karena bahu VO yang kecil, oleh karena itu, terkadang tiga lunas dipasang (lihat Gambar 1.13).

Dalam praktik konstruksi pesawat eksperimental, Anda dapat menemukan opsi dengan kombinasi skema dasar dalam satu pesawat.

Varian dimungkinkan ketika dua GO digunakan di pesawat - satu di depan sayap dan yang kedua di belakangnya. Saat menerapkan skema “tandem”, pesawat memiliki sayap dan GO yang hampir sepadan luasnya. Skema "tandem" dapat dianggap sebagai perantara antara skema normal dan skema "bebek", karena jangkauan operasional pusat gravitasi diperluas dengan kerugian yang relatif kecil dalam kualitas aerodinamis untuk menyeimbangkan pesawat.

Fitur desain utama yang mengklasifikasikan pesawat adalah:

Jumlah dan susunan sayap;

Jenis pesawat;

Jenis mesin, jumlah dan penempatannya di pesawat;

Skema sasis, dicirikan oleh jumlah penyangga dan posisi relatifnya relatif terhadap CM pesawat.

Tergantung pada jumlah sayap, monoplane dan biplan dibedakan.

Skema pesawat udara bersayap sepasang mendominasi dalam konstruksi pesawat, dan sebagian besar pesawat dibuat sesuai dengan skema ini, yang disebabkan oleh drag yang lebih rendah dari monoplane dan kemungkinan peningkatan kecepatan penerbangan.

Skema pesawat "biplan" (Gbr. 2.16) dibedakan dengan tinggi
kemampuan manuver, tetapi kecepatannya rendah, jadi skema ini diterapkan untuk pesawat tujuan khusus, misalnya, untuk pertanian.

Gambar 2. 16 Pesawat Biplan

Menurut lokasi sayap relatif terhadap badan pesawat, pesawat dapat dioperasikan sesuai dengan skema "sayap rendah" (Gbr. 2.17, a), "sayap sedang" (Gbr. 2.17, b) dan "sayap tinggi" " (Gbr. 2.17, c).

Gambar 2.17. Berbagai tata letak sayap

Skema "sayap rendah" paling tidak menguntungkan dalam hal aerodinamika, karena di zona persimpangan sayap dengan badan pesawat, kelancaran aliran terganggu dan hambatan tambahan muncul karena gangguan sistem sayap-pesawat. Kerugian ini dapat dikurangi secara signifikan dengan mengatur fairing, memastikan penghapusan efek diffuser.

Penempatan mesin turbin gas di bagian akar sayap memungkinkan untuk digunakan
efek ejector dari mesin jet, yang disebut fairing aktif.

Pesawat bersayap rendah memiliki lokasi yang lebih tinggi dari kontur badan pesawat yang lebih rendah di atas tanah. Hal ini disebabkan kebutuhan untuk mencegah ujung sayap menyentuh permukaan landasan pacu selama pendaratan terguling, serta untuk memastikan pengoperasian sistem kontrol yang aman saat menempatkan mesin di sayap. Dalam hal ini, proses bongkar muat kargo, bagasi, serta naik dan turun penumpang menjadi lebih rumit. Kekurangan ini dapat dihindari dengan melengkapi landing gear pesawat dengan mekanisme “jongkok”.

Skema "sayap rendah" paling sering digunakan untuk pesawat penumpang, karena memberikan keamanan yang lebih besar dibandingkan dengan opsi lain untuk pendaratan darurat di tanah dan air. Selama pendaratan darurat di tanah dengan roda pendarat ditarik, sayap menyerap energi benturan, melindungi kabin penumpang. Saat mendarat di air, pesawat terendam air hingga ke sayap, yang memberikan daya apung tambahan pada badan pesawat dan menyederhanakan organisasi pekerjaan yang terkait dengan evakuasi penumpang.

Keuntungan penting dari skema "sayap rendah" adalah massa terkecil dari struktur, karena roda pendarat utama paling sering dikaitkan dengan sayap dan dimensi serta beratnya lebih kecil daripada sayap tinggi. Dibandingkan dengan pesawat sayap tinggi dengan roda pendarat di badan pesawat, pesawat sayap rendah memiliki massa yang lebih rendah, karena tidak memerlukan pembobotan badan pesawat yang terkait dengan pemasangan roda pendarat utama padanya.

Pesawat bersayap rendah dengan penempatan penyangga utama di sayap mempertahankan aturan dasar: pesawat ditopang oleh permukaan bantalan. Aturan ini dipertahankan dalam semua mode operasi, baik dalam penerbangan maupun saat lepas landas dan mendarat. Sayap dalam kasus terakhir bertumpu pada sasis selama lari dan lari. Berkat ini, dimungkinkan untuk menyatukan sirkuit daya, yang menentukan cara mentransfer beban maksimum, dan untuk mengurangi berat struktur pesawat secara keseluruhan. Keuntungan yang dipertimbangkan menjadi alasan posisi dominan skema "sayap rendah" pada pesawat penumpang.

Skema "rencana menengah" (Gbr. 2. 17, b) paling sering tidak digunakan untuk pesawat penumpang dan kargo, karena kotak sayap (bagian dayanya) tidak dapat ditempatkan di kabin penumpang atau kargo.

Dengan pertumbuhan massa lepas landas dan parameter pesawat, menjadi mungkin untuk membawa tata letak sayap pesawat berbadan lebar lebih dekat ke tengah pesawat. Dalam hal ini, sayap dinaikkan ke lantai kompartemen penumpang atau kompartemen kargo, seperti yang dilakukan pada A-300, Boeing-747, Il-96, dll. Berkat solusi ini, dimungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan karakteristik aerodinamis.

Dalam bentuknya yang murni, skema "rencana menengah" dapat diterapkan pada pesawat dek ganda, di mana sayap praktis tidak mengganggu penggunaan volume badan pesawat untuk menampung kompartemen penumpang, ruang kargo, dan peralatan.

Skema "sayap tinggi" (Gbr. 2.17, c) banyak digunakan untuk pesawat kargo, dan juga diterapkan pada pesawat MVL. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk memperoleh jarak terkecil dari kontur bawah badan pesawat ke permukaan landasan pacu, karena sayap yang tinggi tidak mempengaruhi pilihan ketinggian badan pesawat relatif terhadap tanah.

Saat menggunakan skema "sayap tinggi" ada kemungkinan manuver bebas kendaraan khusus selama perawatan pesawat.

Efisiensi transportasi pesawat kargo meningkat karena posisi terendah dari lantai kompartemen kargo, yang memungkinkan pemuatan dan pembongkaran kargo besar dengan cepat dan mudah, peralatan self-propelled, berbagai modul, dll.

Sumber daya mesin meningkat, karena mereka berada pada jarak yang cukup jauh dari tanah dan kemungkinan partikel padat dari permukaan landasan memasuki saluran masuk udara berkurang tajam.

Keuntungan yang dicatat dari pesawat bersayap tinggi menjelaskan posisi dominan yang diambil skema ini pada pesawat angkut di dalam negeri (An-22, An-124, An-225), asing (C-141, C-5A, C- 17 (AS) dan lain-lain .) latihan.

Skema "sayap tinggi" dengan mudah memberikan jarak aman terukur dari permukaan landasan pacu ke ujung bilah baling-baling atau kontur bawah saluran masuk udara GTE. Ini menjelaskan cukup seringnya penggunaan skema ini pada pesawat penumpang MVL (An-28 (Ukraina), F-27 (Belanda), Short-360 (Inggris), ATP 42, ATP-72 (Prancis-Italia)).

Keuntungan yang tidak diragukan dari skema "sayap tinggi" adalah nilai yang lebih tinggi DARI pada maksimal karena pelestarian permukaan atas sayap yang sepenuhnya atau sebagian bersih secara aerodinamis di atas badan pesawat, efisiensi mekanisasi sayap yang lebih besar dengan mengurangi efek akhir pada sayap, karena sisi badan pesawat dan nacelle mesin berperan sebagai pencuci ujung.

Namun, massa besar dari struktur badan pesawat dibandingkan dengan skema lain mempengaruhi baik muatan, atau pasokan bahan bakar dan jangkauan penerbangan. Pembobotan struktur badan pesawat dijelaskan oleh:

Kebutuhan untuk meningkatkan area VO sebesar 15-20 % karena sebagian masuk ke zona naungan dari sayap;

Peningkatan massa badan pesawat sebesar 15-20 % karena peningkatan jumlah kerangka yang diperkuat di area pemasangan roda pendarat utama, penguatan struktur area kontur badan pesawat bawah jika terjadi pendaratan darurat dengan roda pendarat tidak diperpanjang, dan karena pengerasan kabin bertekanan.

Saat memasang roda pendarat utama ke dasar daya badan pesawat, ada kesulitan dalam menyediakan pengukur yang diperlukan.

Jalur kecil sasis meningkatkan beban pada satu pelat beton,
yang mungkin memerlukan kelas aerodrome yang lebih tinggi untuk mengoperasikan pesawat.

Keinginan untuk menyediakan jalur yang dapat diterima sering kali membuat perlu untuk meningkatkan lebar keseluruhan rangka yang diperkuat di area di mana penyangga utama berada, untuk membentuk nacelles roda pendarat yang menonjol dan untuk meningkatkan bagian tengah pesawat, dan karenanya hambatan aerodinamisnya. . Seperti yang ditunjukkan statistik, dalam hal ini, resistansi frontal nacelles sasis dapat mencapai 10-15 % dari hambatan total badan pesawat.

Keamanan yang lebih rendah dari pesawat bersayap tinggi selama pendaratan darurat di air dan darat terkadang membuat skema ini tidak mungkin digunakan pada pesawat dengan kapasitas penumpang yang besar, karena selama pendaratan darurat di darat, sayap dengan massanya, bersama dengan mesin, cenderung menghancurkan badan pesawat dan kabin penumpang. Saat mendarat di air, badan pesawat tenggelam ke kontur bawah sayap dan kabin penumpang mungkin berada di bawah air. Dalam hal ini, organisasi pekerjaan untuk menyelamatkan penumpang jauh lebih rumit dan evakuasi orang hanya mungkin dilakukan melalui palka darurat di bagian atas badan pesawat.

menurut tipe badan pesawat pesawat dibagi menjadi yang konvensional, yaitu dibuat sesuai dengan skema pesawat tunggal (Gbr. 2.18, a); sesuai dengan skema dua badan pesawat dan skema "nacelle" (Gbr. 2.18, b).

Beras. 2.18 Klasifikasi pesawat terbang menurut tipe badan pesawat

Skema badan pesawat tunggal yang paling banyak digunakan, yang memungkinkan untuk memperoleh konfigurasi bentuk badan pesawat yang paling menguntungkan dari sudut pandang aerodinamis, karena hambatan frontal dalam hal ini akan menjadi yang terkecil dibandingkan dengan jenis lainnya.

Ketika menempatkan bulu pesawat tidak pada badan pesawat, tetapi pada dua balok (Gbr. 2.18, b) atau mengganti badan pesawat dengan gondola, peningkatan drag terjadi. Skema "nacelle" (Gbr. 2.18, b) dicirikan oleh perampingan nacelle yang buruk, yang dapat menyebabkan ketidakstabilan pesawat pada sudut serang yang tinggi. Oleh karena itu, skema "nacelle" dua balok dalam praktik konstruksi pesawat terbang jarang diterapkan, terutama pada pesawat angkut, di mana masalah efisiensi transportasi menjadi yang terpenting. Contoh dari solusi tersebut adalah pesawat kargo Argosy dari Hawker Sidley.

Gambar 2.19 Pesawat Udara “Pesawat Adgie”

Berdasarkan jenis mesin membedakan antara pesawat dengan PD, turbojet, TVLD, dll.

Dengan jumlah mesin pesawat dibagi menjadi satu, dua, tiga, empat, enam mesin.

Pada pesawat penumpang, dari kondisi menjamin keselamatan penerbangan, jumlah mesin tidak boleh kurang dari dua. Peningkatan jumlah mesin di atas enam tidak dapat dibenarkan karena kesulitan yang terkait dengan memastikan sinkronisasi pengoperasian sistem kontrol individu dan peningkatan waktu dan intensitas tenaga kerja dalam pekerjaan pemeliharaan.

Menurut lokasi mesin pesawat penumpang subsonik dapat diklasifikasikan menjadi empat kelompok utama: mesin - di sayap (Gbr. 2.20, a), mesin - di akar sayap, mesin - di badan pesawat belakang (b) dan versi campuran (c) dari tata letak mesin.

Saat memilih tempat untuk memasang mesin, mereka mempertimbangkan fitur tata letak umum pesawat, kondisi operasi dan memastikan umur mesin maksimum, berusaha untuk mendapatkan resistensi frontal paling sedikit dari sistem kontrol, untuk meminimalkan kehilangan udara di udara. asupan.

Jadi, pada pesawat dengan tiga mesin, disarankan untuk menggunakan opsi tata letak campuran (Gbr. 2.20): dua mesin di bawah sayap dan yang ketiga di belakang badan pesawat atau di lunas.

Beras. 2.20 Tata letak mesin pesawat

Pada pesawat dengan dua mesin, sistem kontrol ditempatkan di sayap atau di belakang badan pesawat.

Dengan peningkatan rasio bypass mesin, diameternya meningkat. Oleh karena itu, ketika mengatur mesin di bawah sayap, perlu untuk meningkatkan ketinggian sasis untuk memastikan jarak yang dinormalisasi dari bypass nacelle mesin ke tanah. Hal ini menyebabkan peningkatan massa struktur pesawat dan menciptakan sejumlah masalah yang berkaitan dengan penumpang, bagasi dan pemeliharaan. Pertama-tama, ini berlaku untuk pesawat MVL, yang sering dioperasikan dari lapangan terbang yang tidak memiliki peralatan khusus. Pada saat yang sama, efek pembongkaran sayap dalam penerbangan karena penempatan mesin di atasnya berkurang secara signifikan, karena dengan peningkatan rasio bypass, berat jenis mesin turbojet berkurang.

Gambar 2.21 menunjukkan dua pesawat, desain yang dibuat berdasarkan persyaratan yang sama untuk beban berbayar, jangkauan, tekanan udara, bagian tengah badan pesawat, dll. Gambar 2.21 menunjukkan perbedaan antara kedua pesawat dalam hal ketinggian sayap dan badan pesawat relatif terhadap tanah.

Gambar 2.21 Pengaruh mesin bypass pada tata letak pesawat

Berdasarkan jenis roda pendaratan mereka dibagi menjadi roda, ski, pelampung (untuk pesawat amfibi), sasis ulat dan hovercraft.

Distribusi dominan diterima oleh sasis beroda, dan cukup sering menggunakan pelampung.

Menurut diagram sasis pesawat dibagi menjadi roda tiga dan
dua-dukungan.

Skema tiga bantalan dilakukan dalam dua versi: skema tiga bantalan dengan penyangga hidung dan skema tiga bantalan dengan penyangga ekor. Dalam kebanyakan kasus, penggunaan pesawat terbang roda tiga dengan dukungan hidung. Versi kedua dari skema ini ditemukan pada pesawat ringan.

Skema sasis dua bantalan pada pesawat sipil praktis tidak digunakan.

Pada pesawat berat, terutama transportasi, skema sasis multi-dukungan telah tersebar luas. Misalnya, pada pesawat Boeing-747, roda pendaratan lima tiang digunakan, pada pesawat An-225, roda pendaratan enam belas tiang, dan pada penumpang Il-86, roda pendaratan empat tiang.

2.4. PERSYARATAN DESAIN
PESAWAT TERBANG

Semua persyaratan untuk desain pesawat dibagi menjadi: umum , wajib untuk semua unit badan pesawat, dan spesial .

Persyaratan umum meliputi aerodinamis, kekuatan dan kekakuan, keandalan dan kemampuan bertahan pesawat, operasional, rawatan, kemampuan manufaktur produksi pesawat, ekonomi dan persyaratan, berat minimum struktur badan pesawat dan sistem fungsional.

Persyaratan aerodinamis dikurangi untuk memastikan bahwa pengaruh bentuk pesawat, parameter geometris dan desainnya sesuai dengan data penerbangan yang diperoleh dengan biaya energi terendah. Penerapan persyaratan ini menyediakan untuk memastikan ketahanan minimum pesawat, karakteristik stabilitas dan kemampuan kontrol yang diperlukan, karakteristik penanganan udara yang tinggi, indikator mode penerbangan jelajah.

Pemenuhan persyaratan aerodinamis dicapai dengan memilih nilai optimal dari parameter unit individu (bagian) pesawat, tata letak timbal balik yang rasional dan parameter spesifik tingkat tinggi.

Persyaratan kekuatan dan kekakuan disajikan ke rangka badan pesawat dan kulitnya, yang harus menahan semua jenis beban operasional tanpa kerusakan, sementara deformasi tidak boleh menyebabkan perubahan sifat aerodinamis pesawat, getaran berbahaya tidak boleh terjadi, dan deformasi sisa yang signifikan tidak boleh muncul . Pemenuhan persyaratan ini dipastikan dengan pemilihan sirkuit daya yang rasional dan luas penampang elemen daya, serta pemilihan bahan.

Persyaratan keandalan dan kelangsungan hidup pesawat menyediakan pengembangan dan penerapan langkah-langkah konstruktif yang bertujuan untuk memastikan keselamatan penerbangan.

Keandalan pesawat mewakili kemampuan suatu struktur untuk menjalankan fungsinya sambil mempertahankan kinerja operasional untuk periode tertentu dari periode antar-pengaturan, sumber daya atau unit pengukuran waktu operasi lainnya. Karakteristik keandalan adalah jam terbang per kegagalan, jumlah kegagalan per satu jam terbang, dll.

Keandalan pesawat dapat ditingkatkan dengan memilih elemen struktural yang andal, duplikasinya (redundansi).

Kelangsungan hidup pesawat ditentukan oleh kemampuan struktur untuk menjalankan fungsinya dengan adanya kerusakan. Untuk memastikan persyaratan ini, tindakan konstruktif diperlukan, misalnya, penggunaan sirkuit listrik statis tak tentu, tindakan proteksi kebakaran yang efektif dan, terutama, redundansi. Persyaratan ini sangat penting untuk memastikan level tertentu keselamatan penerbangan .

Kebutuhan operasional menyediakan untuk pembentukan tersebut
struktur yang memungkinkan dalam waktu singkat untuk menyediakan teknis
perawatan pesawat dengan biaya material dan teknis yang minimal.

Implementasi persyaratan tersebut dimungkinkan dengan menyediakan akses yang mudah ke unit, standarisasi dan penyatuan unit, unit, bagian pesawat dan konektor, penggunaan sistem bawaan untuk pemantauan otomatis kondisi teknis sistem dan unit pesawat, sistem yang efektif untuk pemecahan masalah dan pemecahan masalah, meningkatkan sumber daya dan masa pakai antar-regulasi.

Persyaratan Pemeliharaan menentukan kemungkinan pemulihan cepat dan murah bagian-bagian pesawat yang gagal (rusak), pemeliharaan operasional jumlah pesawat dan armada mesin. Pentingnya persyaratan ini meningkat karena komplikasi konstan pesawat dan sarana navigasi.