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 penopangnya adalah kerangka daya badan pesawat.

Ailerons11 adalah badan lintas pemerintah. Mereka menyediakan kontrol lateral pesawat.

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

badan pesawat13 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. di badan pesawat pesawat kargo sistem bongkar muat yang dikembangkan, perangkat untuk tambatan kargo yang cepat dan andal disediakan.

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 pemindahan 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 tata letak sasis 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 pendaratan 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 yang terdiri dari mesin, serta sistem dan perangkat yang memastikan operasinya dalam 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 Senin /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 dan pasokan bahan bakar tertentu;

Karakteristik lepas landas dan pendaratan (TLC) pesawat.

Parameter utama yang mencirikan pendaratan di udara adalah kecepatan pendekatan - V z.p.; kecepatan pendaratan - V P; kecepatan lepas landas - V omp; panjang lepas landas aku sekali; panjang lari pendaratan - aku np; nilai maksimum koefisien angkat dalam konfigurasi pendaratan sayap - Dengan y maks n;nilai maksimum koefisien angkat dalam konfigurasi lepas landas sayap Dengan 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>6000 km;

- 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 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 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

Mengetahui jumlah pesawat yang sangat banyak dengan berbagai jenis dan tipe. Bahkan tidak mungkin semua nama pesawat bisa dicantumkan. Namun, sangat mungkin untuk menutupi model utama. Mari kita cari tahu bagaimana pesawat diklasifikasikan, jenisnya, tipenya, namanya juga akan dipertimbangkan.

Nama-nama

Mari kita lihat daftar nama produsen utama pesawat luar negeri dalam urutan abjad. Daftar ini mencakup perusahaan yang ada saat ini dan yang dihapuskan:

• Aerospatiale (Prancis).
• Airbus (UE).
• Boeing (AS).
• Kedirgantaraan Inggris (Britania Raya).
• Pesawat Inggris (Britania Raya).
• Heinkel (Jerman).
• Junker (Jerman).
• McDonnell Douglas (AS).
• Messerschmitt (Jerman).

Nama-nama pesawat dalam urutan abjad, diproduksi di Uni Soviet dan negara-negara ruang pasca-Soviet, diberikan di bawah ini:

• An (Antonov).
• Saya (Polikarpov).
• La (Lavochkin).
• LaGG (Lavochkin, Gorbunov, Gudkov).
• Lee (Lisunov).
• MiG (Mikoyan dan Gurevich).
• Oleh (Polikarpov).
• Su (kering).
• Tu (Tupolev).
• Yak (Yakovlev).

Bagaimana klasifikasi pesawat?

Pertama-tama, mari kita cari tahu apa itu pesawat. Nama-nama pesawat dapat memberi tahu banyak, tetapi klasifikasi akan memberi tahu kita lebih banyak lagi. Bagaimana klasifikasi pesawat? Mereka melakukannya sesuai dengan parameter berikut:

• dengan perjanjian;
• kecepatan;
• jumlah mesin;
• jenis mesin;
• jenis sasis;
• massa;
• jumlah sayap;
• ukuran badan pesawat;
• jenis manajemen;
• bentuk lepas landas.

Sekarang kita akan membahas beberapa poin di atas secara lebih rinci.

Klasifikasi berdasarkan tujuan

Ini dianggap yang paling umum. Menurut indikator ini, semua pesawat dibagi menjadi dua jenis besar: militer dan sipil. Selain itu, masing-masing kelompok ini memiliki pembagiannya sendiri ke dalam kategori yang lebih kecil.

Sesuai dengan afiliasi fungsional khusus, pesawat militer diklasifikasikan ke dalam kategori khusus berikut: pesawat pengebom, pesawat pencegat, pesawat tempur, pesawat serang, kapal angkut militer, pesawat pengebom tempur, dan pesawat pengintai.

Dalam penerbangan sipil, perangkat penerbangan dibagi ke dalam kategori berikut: penumpang, pertanian, transportasi, pos, eksperimental, dll.

pengebom

Tugas pembom adalah menghancurkan target di darat. Mereka melakukannya dengan bom dan misil.

Sekarang mari kita cari tahu nama-nama pesawat militer. Di antara pembom, model produksi dalam negeri berikut dapat dibedakan: Su-24, Tu-160, Su-34. Selama Perang Dunia Kedua, pembom domestik Pe-2 sangat terkenal. Tapi yang pertama bisa disebut "Ilya Muromets" yang terkenal - ciptaan desainer hebat Igor Sikorsky. Perangkat ini lepas landas untuk pertama kalinya di udara pada tahun 1913. Di era Perang Dunia Pertama, itu diubah menjadi pembom. Pesawat "Ilya Muromets" juga digunakan selama Perang Saudara.

Di antara perangkat asing, orang dapat membedakan pembom strategis modern Amerika Northrop B-2 Spirit, XB-70 Valkyrie, Rockwell B-1 Lancer, B-2, B-52 Stratofortress, pesawat buatan AS dari 30-an Boeing B-17 dan Martin B-10, pembom era Perang Dunia II Jerman Junkers Ju 86 dan Heinkel He 111.

petarung

Tugas utama perangkat ini adalah menghancurkan pesawat dan benda-benda lain yang ada di udara.

Nama-nama pesawat tempur juga akan berbicara banyak kepada penikmat urusan militer. Model Soviet paling terkenal dari periode Perang Dunia Kedua adalah LaGG-3, I-15 bis, MiG-3, I-16, I-153, Yak-1. Di era yang sama, pesawat Jerman Bf.109, Bf.110 dan Fw 190, serta jet Me.262, Me.163 Komet dan He 162 Volksjager memenangkan ketenaran dunia.

Di antara para pejuang Soviet di era selanjutnya, MiG-31, Su-27 dan MiG-29 harus dibedakan. Saat ini, langit dipenuhi dengan pesawat Rusia modern. Nama mereka terkenal di kalangan spesialis penerbangan. Ini adalah pesawat tempur generasi 4++ Su-35 dan MiG-35.

Di antara model Amerika modern, pesawat tempur generasi pertama nomor lima di dunia, Boeing F-22, serta model F-4 dan F-15 Eagle sebelumnya, menonjol.

Pembom-tempur

Mereka menggabungkan fungsi dari dua kategori pesawat pertama yang dijelaskan oleh kami. Artinya, mereka menghancurkan target udara dan darat.

Me.262 Jerman, model modifikasi dari pesawat tempur British Supermarine Spitfire, De Havilland Mosquito, dan Soviet Yak-9 dianggap sebagai pesawat pembom tempur pertama.

Yang pertama dari model di atas dirilis pada tahun 1968, dan hari ini adalah yang paling besar dari semua pesawat penumpang. Boeing 747, yang diproduksi setahun kemudian, adalah pelopor di antara pesawat berbadan lebar. Boeing 747-8 adalah pesawat penumpang terpanjang. Itu dirilis pada tahun 2010. Saat ini, Boeing 777 yang diproduksi sejak 1994 telah menjadi yang paling populer di pasar penerbangan penumpang. Model terbaru perusahaan saat ini adalah Boeing 787 2009.

"Airbus"

Seperti disebutkan sebelumnya, pesaing utama Boeing di pasar global adalah perusahaan Eropa Airbus, yang berkantor pusat di Prancis. Itu didirikan jauh lebih lambat dari saingannya di Amerika - pada tahun 1970. Nama pesawat yang paling terkenal dari perusahaan ini adalah A300, A320, A380 dan A350 XWB.

Diluncurkan pada tahun 1972, A300 adalah pesawat berbadan lebar bermesin ganda pertama. A320, diproduksi pada tahun 1988, adalah yang pertama di dunia yang menggunakan bentuk kontrol fly-by-wire. A380, yang pertama kali mengudara pada tahun 2005, adalah yang terbesar di dunia. Ia mampu membawa hingga 480 penumpang. Perkembangan terbaru perusahaan adalah A350 XWB. Tugas utamanya adalah bersaing dengan Boeing 787 yang dirilis sebelumnya. Dan pesawat ini berhasil mengatasi tugas ini, melewati saingannya dalam hal efisiensi.

Industri penerbangan penumpang Soviet juga terwakili pada tingkat yang layak. Sebagian besar modelnya adalah pesawat Aeroflot. Nama-nama merek utama: Tu, Il, An dan Yak.

Pesawat jet domestik pertama adalah Tu-104, dirilis pada tahun 1955. Tu-154, lepas landas pertama yang dilakukan pada tahun 1972, dianggap sebagai pesawat penumpang Soviet paling besar. Tu-144 1968 memperoleh status legendaris sebagai pesawat pertama di dunia yang menembus penghalang suara. Dia bisa mencapai kecepatan hingga 2,5 ribu km / jam, dan rekor ini belum dipecahkan oleh zaman kita. Saat ini, model operasi terbaru dari pesawat yang dikembangkan oleh Biro Desain Tupolev adalah pesawat Tu-204 tahun 1990, serta modifikasi Tu-214.

Wajar saja, selain Tu, ada pesawat Aeroflot lainnya. Nama-nama yang paling populer adalah An-24, An-28, Yak-40 dan Yak-42.

Maskapai dari negara lain di dunia

Selain di atas, ada model penting dari produsen pesawat penumpang lainnya.

Pesawat Inggris De Havilland Comet, dirilis pada tahun 1949, adalah pesawat jet pertama dalam sejarah dunia. Pesawat Prancis-Inggris Concorde, yang dikembangkan pada tahun 1969, mendapatkan popularitas yang luas. Dia turun dalam sejarah karena fakta bahwa dia adalah upaya sukses kedua (setelah Tu-144) untuk membuat pesawat penumpang supersonik. Dan sejauh ini, kedua pesawat ini unik dalam hal ini, karena sejauh ini belum ada orang lain yang mampu menghasilkan pesawat penumpang yang cocok untuk operasi massal, yang mampu bergerak lebih cepat daripada suara.

Pekerja transportasi

Tujuan utama pesawat angkut adalah untuk mengangkut barang dengan jarak yang jauh.

Di antara perangkat jenis ini, perlu untuk menunjuk model pesawat penumpang Barat yang dimodifikasi untuk kebutuhan transportasi: Douglas MD-11F, dan Boeing 747-8F.

Tetapi yang paling penting dalam produksi pesawat angkut, Soviet, dan sekarang biro desain Ukraina dinamai Antonov, menjadi terkenal. Ini menghasilkan pesawat yang terus-menerus memecahkan rekor dunia dalam hal daya dukung: An-22 1965 (daya angkut - 60 ton), An-124 1984 (kapasitas angkut - 120 ton), An-225 1988 (mengangkut 253, 8 ton ). Model terbaru memegang rekor kapasitas beban sampai sekarang tak terputus. Selain itu, direncanakan untuk menggunakannya untuk mengangkut pesawat ulang-alik Buran Soviet, tetapi dengan runtuhnya Uni Soviet, proyek tersebut tetap tidak terealisasi.

Di Federasi Rusia dengan penerbangan transportasi, semuanya tidak begitu cerah. Nama-nama pesawat Rusia adalah sebagai berikut: Il-76, Il-112 dan Il-214. Namun masalahnya, Il-76 yang diproduksi saat ini dikembangkan kembali pada masa Soviet, pada tahun 1971, dan sisanya direncanakan baru diluncurkan pada tahun 2017.

Pesawat pertanian

Ada pesawat yang tugasnya meliputi pengolahan lahan dengan pestisida, herbisida dan bahan kimia lainnya. Jenis pesawat ini disebut pertanian.

Dari sampel Soviet dari perangkat ini, U-2 dan An-2 diketahui, yang, karena spesifikasi penggunaannya, secara populer disebut "jagung" oleh orang-orang.

Divisi Kecepatan

Selain klasifikasi pesawat berdasarkan tujuan, yang kami pelajari secara rinci di atas, ada jenis peringkat lainnya. Ini termasuk klasifikasi berdasarkan kecepatan penerbangan. Atas dasar ini, pesawat dibagi ke dalam kategori berikut: pesawat subsonik, pesawat transonik, pesawat supersonik, dan hipersonik.

Sangat mudah untuk memahami bahwa pesawat subsonik bergerak lebih lambat daripada suara. Pesawat transonik terbang dengan kecepatan mendekati sonik, pesawat supersonik mengatasi dan hipersonik melebihi angka ini lebih dari lima kali.

Saat ini, kendaraan hipersonik tercepat di dunia dianggap sebagai kendaraan hipersonik eksperimental dari USA X-43A 2001. Kecepatannya bisa mencapai 11.200 km/jam. Di tempat kedua adalah rekan senegaranya X-15, dirilis kembali pada tahun 1959. Kecepatannya adalah 7.273 km/jam. Jika kita berbicara bukan tentang perangkat eksperimental, tetapi tentang pesawat yang melakukan tugas tertentu, maka SR-71 Amerika, yang mampu mencapai kecepatan hingga 3530 km / jam, memiliki kejuaraan. Di antara kendaraan domestik, MiG-25 supersonik harus dipilih. Kecepatan maksimumnya bisa mencapai 3000 km/jam.

Dalam penerbangan penumpang, hal-hal yang jauh lebih buruk dengan kecepatan. Hingga saat ini, hanya dua pesawat supersonik yang telah diproduksi: Tu-144 domestik (1968) dan Concorde Prancis-Inggris (1969). Yang pertama dari mereka dapat mengembangkan indikator kecepatan hingga 2,5 ribu km / jam, yang merupakan rekor penerbangan sipil, tetapi ini hanya tempat kesepuluh di antara pesawat dari semua tujuan. Perlu juga dicatat bahwa saat ini tidak ada satu pun pesawat supersonik yang beroperasi, sejak penggunaan Tu-144 ditinggalkan pada tahun 1978, dan penggunaan Concorde dihentikan pada tahun 2003.

Pesawat penumpang hipersonik tidak pernah ada sama sekali. Benar, sekarang ada beberapa proyek biro desain domestik dan asing untuk produksi pesawat hipersonik. Di antara mereka, yang paling terkenal adalah ZEHST Eropa. Pesawat ini akan mampu mencapai kecepatan hingga 5,0 ribu km/jam, namun waktu pembuatannya belum jelas. Di Rusia, ada dua proyek serupa - Tu-244 dan Tu-444, tetapi saat ini keduanya dibekukan.

Jenis klasifikasi lainnya

Berdasarkan jumlah mesin, pesawat memiliki peringkat dari satu hingga dua belas mesin.

Menurut jenis mesinnya, pesawat dibagi menjadi beberapa kategori berikut: dengan mesin listrik, piston, turboprop, jet, roket, dan juga perangkat dengan mesin gabungan.

Menurut jenis sasis, klasifikasi pesawat adalah sebagai berikut: beroda, ski, hovercraft, tracked, float, amfibi. Secara alami, yang paling umum adalah pesawat dengan roda pendarat beroda.

Berdasarkan beratnya, pesawat dibagi menjadi super ringan, kendaraan ringan, pesawat berat sedang, berat dan super berat.

Menurut jumlah sayap, dalam arah penurunan jumlahnya, pesawat dibagi menjadi polyplanes, triplanes, biplans, sesquiplanes dan monoplanes.

Ada juga klasifikasi menurut ukuran badan pesawat: badan sempit dan badan lebar.

Menurut klasifikasi jenis kontrol, pesawat dibagi menjadi kendaraan udara berawak dan tak berawak.

Menurut bentuk lepas landas, semua pesawat dapat dibagi ke dalam kategori berikut: lepas landas vertikal, horizontal dan pendek.

Berjenis

Kami belajar apa klasifikasi pesawat, jenisnya, jenisnya, namanya juga dipertimbangkan. Seperti yang Anda lihat, sejumlah besar model disajikan yang melakukan berbagai fungsi dan memiliki karakteristik teknis yang sangat berbeda. Dunia penerbangan benar-benar beragam, dan dalam satu tinjauan tidak mungkin untuk menggambarkan secara mutlak semua aspeknya.

Namun demikian, kita dapat memberikan gambaran umum tentang masalah ini dengan menggambarkan pesawat paling terkenal yang telah turun dalam sejarah. Spesies dan nama, meskipun jumlahnya besar, masih benar-benar sistematis dalam cara tertentu untuk memperjelas esensi dari topik ini.

· melengkapi kursi penumpang dengan kursi yang nyaman, meja yang dapat dilepas, pencahayaan individual, ventilasi dan sistem alarm;

· kabin kedap suara yang baik;

· kinerja penerbangan di ketinggian di mana "obrolan" kurang mungkin;

· peralatan kabin penumpang dengan prasmanan, lemari pakaian, toilet dan tempat rumah tangga lainnya.

Persyaratan khusus berlaku untuk pesawat kargo. Persyaratan ini meliputi:

· kapasitas pemuatan besar, peningkatan ukuran kompartemen kargo;

tersedianya sarana pengikat (mooring) barang;

Tersedianya sarana intra-pesawat untuk mekanisasi bongkar muat.

Banyak dari persyaratan ini bertentangan satu sama lain: peningkatan beberapa karakteristik memerlukan kemerosotan yang lain. Misalnya, peningkatan kecepatan penerbangan maksimum menyebabkan peningkatan kecepatan pendaratan dan penurunan kemampuan manuvernya; kepatuhan dengan persyaratan kekuatan, kekakuan dan kemampuan bertahan bertentangan dengan persyaratan untuk memastikan massa minimum struktur; peningkatan jangkauan penerbangan dicapai dengan mengurangi massa kargo yang diangkut, dll. Ketidakmungkinan untuk memenuhi persyaratan yang saling bertentangan secara bersamaan membuat tidak mungkin untuk membuat pesawat terbang atau helikopter universal. Setiap pesawat atau helikopter dirancang untuk melakukan tugas-tugas tertentu.

3.2. Klasifikasi pesawat, helikopter dan mesin pesawat

3.2.1. Klasifikasi pesawat

Keanekaragaman jenis pesawat dan kegunaannya dalam perekonomian nasional mengharuskan klasifikasinya menurut berbagai kriteria.

Di antara banyak fitur di mana sebuah pesawat dapat diklasifikasikan, yang paling penting adalah tujuannya. Fitur ini menentukan pilihan kinerja penerbangan, ukuran dan tata letak pesawat, komposisi peralatan di dalamnya, dll.

Tujuan utama pesawat udara sipil adalah transportasi penumpang, surat dan kargo, pelaksanaan berbagai tugas ekonomi nasional. Sesuai dengan ini, menurut tujuannya, pesawat dibagi menjadi: transportasi, tujuan khusus dan pelatihan. Pada gilirannya, pesawat angkut dibagi menjadi penumpang dan kargo. Menurut berat lepas landas maksimum, pesawat dibagi menjadi beberapa kelas, Tabel. 3.1.

Tabel 3.1

Kelas pesawat

		Jenis pesawat
	75 ke atas	Il-96, Il-86, Il-76T, Il-62, Tu-154, Tu-204
		An-12, Il-18, Il-114, Tu-134, Yak-42
		An-24, An-26, An-30, Il-14, Yak-40
		An-2, L-410, M-15

Pesawat latih berfungsi untuk pelatihan dan pelatihan personel penerbangan di berbagai lembaga pendidikan penerbangan sipil.

Pesawat untuk keperluan khusus: pertanian, sanitasi, untuk perlindungan hutan dari kebakaran dan hama, untuk foto udara, dll.

Menurut jangkauan penerbangan, pesawat dibagi menjadi jarak jauh utama (lebih dari 6000 km), menengah utama (dari 2500 hingga 6000 km), jarak pendek utama (dari 1000 hingga 2500 km) dan pesawat penerbangan lokal (hingga 1000 km). km).

Pesawat kargo, berbeda dengan pesawat penumpang, memiliki volume internal yang besar di badan pesawat, yang memungkinkan untuk menempatkan berbagai kargo, lantai yang lebih kuat, dan dilengkapi dengan sarana operasi bongkar muat mekanis.

Klasifikasi pesawat ditunjukkan pada gambar. 3.1. Dari seluruh variasi fitur desain, yang utama dipilih: jumlah dan lokasi sayap; jenis badan pesawat; jenis mesin, jumlah dan lokasinya; jenis sasis; jenis bulu dan lokasinya.

Beras. 3.1. Klasifikasi pesawat

Pertimbangkan fitur skema pesawat, karena jumlah dan susunan sayap.

Menurut jumlah sayapnya, pesawat terbang dibagi menjadi monoplane, yaitu pesawat dengan satu sayap, dan biplan, pesawat dengan dua sayap yang terletak satu di atas yang lain. Keuntungan dari biplan lebih baik, dibandingkan dengan monoplane, kemampuan manuver, karena fakta bahwa dengan luas lebar sayap yang sama, rentangnya lebih kecil untuk biplan. Namun, karena resistensi frontal yang besar karena adanya penyangga dan penyangga antar sayap, kecepatan terbang biplan menjadi rendah. Saat ini, biplan An-2 dioperasikan dalam penerbangan sipil.

Sebagian besar pesawat modern dibuat sesuai dengan skema monoplane.

Menurut lokasi sayap relatif terhadap badan pesawat, pesawat sayap rendah, sayap sedang dan sayap tinggi dibedakan. Masing-masing skema ini memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri.

sayap rendah- pesawat dengan sayap yang lebih rendah relatif terhadap badan pesawat. Skema inilah yang menjadi paling luas untuk pesawat penumpang, karena keuntungannya sebagai berikut:

· tinggi rendah dari roda pendarat, yang mengurangi beratnya, menyederhanakan pembersihan dan mengurangi volume kompartemen untuk mengakomodasi sasis;

kemudahan perawatan mesin pesawat saat ditempatkan di sayap;

daya apung yang baik disediakan selama pendaratan darurat di atas air;

· selama pendaratan darurat dengan roda pendarat tidak diperpanjang, pendaratan terjadi di sayap, yang mengurangi bahaya bagi penumpang dan awak.

Kerugian dari skema ini adalah bahwa di daerah persimpangan sayap dan badan pesawat, kelancaran cutoff udara terganggu dan resistensi tambahan muncul, yang disebut interferensi, dan karena pengaruh timbal balik dari sayap pada badan pesawat. Selain itu, pada low wing sulit untuk melindungi mesin yang berada pada sayap dan bawah sayap dari debu dan kotoran dari landasan pacu.

Sredneplan- pesawat yang sayapnya terletak kira-kira di tengah ketinggian badan pesawat. Keuntungan utama dari skema semacam itu adalah hambatan aerodinamis minimum.

Kerugian dari skema termasuk kesulitan dengan penempatan penumpang, kargo dan peralatan di bagian tengah badan pesawat karena kebutuhan untuk melewati di sini elemen kekuatan memanjang sayap.

Vysokoplan Sebuah pesawat yang sayapnya melekat pada bagian atas badan pesawat.

Keuntungan utama sayap tinggi:

interferensi rendah antara sayap dan badan pesawat;

penempatan mesin tinggi dari permukaan landasan. Yang mengurangi kemungkinan kerusakan saat meluncur di darat;

gambaran yang baik dari belahan bawah;

· kemungkinan penggunaan maksimum volume internal badan pesawat, melengkapinya dengan sarana mekanisasi bongkar muat kargo besar.

Kerugian dari skema ini meliputi:

Kesulitan dalam menarik kembali roda pendarat ke sayap;

kompleksitas mesin servis yang terletak di sayap;

· kebutuhan untuk memperkuat struktur bagian bawah badan pesawat.

· Menurut jenis badan pesawat, pesawat dibagi menjadi satu badan, twin-boom dengan gondola dan "sayap terbang".

Kebanyakan pesawat modern memiliki badan pesawat tunggal yang sayap dan ekornya terpasang.

Tergantung pada jenis dan lokasi bulu, ada tiga skema utama:

· susunan bulu belakang;

bulu depan (tipe pesawat "bebek");

pesawat tanpa ekor dari jenis "sayap terbang".

Sebagian besar pesawat sipil modern dibuat sesuai dengan skema dengan unit ekor. Skema ini memiliki varietas berikut:

· lokasi pusat lunas vertikal dan lokasi horizontal stabilizer;

bulu vertikal berjarak;

Bulu berbentuk V tanpa lunas vertikal.

Menurut jenis sasisnya, pesawat dibagi menjadi pesawat darat dan pesawat amfibi. Roda pendaratan pesawat darat biasanya beroda, terkadang ski, sedangkan pesawat amfibi adalah perahu atau pelampung.

Pesawat juga dibedakan berdasarkan jenis, jumlah dan letak mesinnya. Pada pesawat modern, mesin piston (PD), turboprop (TVD) dan turbojet (TRD) digunakan.

Lokasi mesin di pesawat tergantung pada jenis, jumlah, dimensi dan tujuan pesawat.

Pada pesawat bermesin ganda, mesin baling-baling dipasang di nacelles di depan sayap.

Mesin turbojet paling sering terletak di tiang di bawah sayap atau di belakang pesawat.

Keuntungan dari metode pertama: penempatan langsung mesin di aliran udara, pembongkaran sayap dari momen lentur dan torsi, kemudahan perawatan mesin. Namun, lokasi mesin yang dekat dengan tanah dikaitkan dengan risiko benda asing jatuh ke dalamnya dari permukaan landasan pacu. Pesawat dengan susunan mesin ini juga menyulitkan piloting dengan satu mesin yang gagal (terbang dengan gaya dorong asimetris).

Dalam metode kedua, keuntungan utama adalah sebagai berikut:

Sayap, bersih dari superstruktur, memiliki karakteristik aerodinamis terbaik (ada lebih banyak ruang untuk mengakomodasi peralatan mekanisasi sayap);

· tidak ada kesulitan saat terbang dengan gaya dorong asimetris;

Mengurangi tingkat kebisingan di kabin pesawat;

Sayap melindungi mesin dari kotoran saat pesawat bergerak di tanah;

Menyediakan perawatan mesin yang nyaman.

Namun, pengaturan mesin ini memiliki kelemahan serius:

· bulu horizontal harus digerakkan ke atas dan lunasnya diperkuat;

· badan pesawat di area mesin harus diperkuat;

· keselarasan pesawat saat bahan bakar habis bergerak mundur, mengurangi stabilitas pesawat.

3.2.2. Klasifikasi helikopter

Helikopter diklasifikasikan menurut berbagai kriteria, misalnya, menurut berat lepas landas maksimum (Tabel 3.2), menurut jenis penggerak rotor utama, jumlah dan lokasi rotor utama, atau metode kompensasi momen reaksi. dari baling-baling ini.

Tabel 3.2

Kelas helikopter

	Berat lepas landas maksimum, t	Jenis helikopter
	10 atau lebih	Mi-6, Mi-10K, Mi-26
		Mi-4, Mi-8, Ka-32
		Ka-15, Ka-18

Pada kebanyakan helikopter modern, rotor utama digerakkan melalui transmisi dari mesin. Selama rotasi, rotor utama mengalami aksi momen reaktif Mreact, yang merupakan reaksi udara dan sama dengan Mcr - torsi pada poros rotor utama. Momen ini cenderung untuk memutar badan pesawat helikopter ke arah yang berlawanan dengan putaran baling-baling. Metode penyeimbangan torsi reaktif baling-baling terutama menentukan skema helikopter.

Skema helikopter rotor tunggal saat ini adalah yang paling umum. Helikopter dari skema ini memiliki rotor ekor, yang dilakukan pada boom ekor panjang di luar bidang rotasi rotor utama. Daya dorong yang dihasilkan oleh rotor ekor memungkinkan untuk menyeimbangkan torsi reaktif dari rotor utama. Dengan mengubah nilai gaya dorong rotor ekor, dimungkinkan untuk melakukan kontrol arah, yaitu rotasi helikopter terhadap sumbu vertikal.

Helikopter rotor tunggal lebih sederhana untuk diproduksi dan dioperasikan daripada yang lain dan oleh karena itu memungkinkan untuk memperoleh biaya jam terbang yang relatif lebih rendah. Helikopter semacam itu kompak, memiliki beberapa bagian yang menonjol ke dalam aliran dan memungkinkan Anda untuk mencapai kecepatan penerbangan yang lebih tinggi dibandingkan dengan skema lainnya. Terkadang sayap dapat dipasang pada helikopter semacam itu untuk meningkatkan kecepatan. Saat mendekati dengan kecepatan horizontal, gaya angkat dibuat di sayap, akibatnya rotor utama diturunkan sebagian.

Biaya daya (8 ... 10%) mesin untuk menggerakkan rotor ekor, serta adanya boom ekor panjang dan rotor utama berdiameter besar, yang meningkatkan dimensi helikopter, adalah kerugian dari skema ini.

Dalam helikopter twin-rotor, penyeimbangan torsi reaktif dicapai dengan mengomunikasikan baling-baling kontra-rotasi. Helikopter twin-rotor dapat memiliki pengaturan rotor yang berbeda.

Dengan skema koaksial, poros rotor atas melewati poros berongga yang lebih rendah. Bidang rotasi baling-baling dipisahkan satu sama lain dengan jarak sedemikian rupa untuk mengecualikan tabrakan antara bilah baling-baling atas dan bawah di semua mode penerbangan.

Kontrol arah helikopter koaksial disediakan dengan mengatur bilah baling-baling atas dan bawah pada sudut serangan yang berbeda. Perbedaan torsi yang dihasilkan pada rotor menyebabkan helikopter berputar ke arah yang diinginkan. Terkadang, untuk meningkatkan kontrol arah, helikopter semacam itu dilengkapi dengan kemudi, yang aksinya mirip dengan aksi kemudi serupa di pesawat terbang. Kontrol longitudinal dan transversal dilakukan dengan kemiringan simultan dari bidang rotasi kedua rotor.

Helikopter dengan baling-baling koaksial adalah yang paling kompak dan bermanuver, memiliki pengembalian berat yang tinggi. Namun, kerumitan desain meningkatkan biaya produksi mereka dan menyebabkan kesulitan dalam pengoperasian, terutama dalam menyesuaikan sistem pembawa.

Dengan skema longitudinal, rotor dipasang di ujung badan pesawat. Baling-baling kontra-rotasi disinkronkan sehingga bilah satu baling-baling selalu lewat di antara bilah yang lain selama rotasi.

Keuntungan dari helikopter dari skema ini adalah badan pesawat yang panjang dan luas, di mana kargo berukuran besar dapat diangkut. Kalau tidak, mereka lebih rendah daripada helikopter rotor tunggal.

Helikopter skema melintang memiliki dua rotor yang terletak di bidang yang sama di sisi badan pesawat dan berputar ke arah yang berlawanan. Dari sudut pandang aerodinamika, tata letak rotor seperti itu adalah yang paling tepat, tetapi sayap, yang mengambil beban dari rotor, secara signifikan meningkatkan bobot struktur helikopter.

3.2.3. Klasifikasi mesin pesawat terbang

Pembangkit listrik dirancang untuk menciptakan traksi. Ini termasuk engine, baling-baling, nacelles engine, sistem bahan bakar dan oli, sistem kontrol engine dan baling-baling, dll.

Tergantung pada skema desain dan sifat proses kerja, mesin diklasifikasikan menjadi piston (PD) dan turbin gas (GTE). Pada gilirannya, mesin turbin gas dibagi menjadi: turbojet (TRD), turboprop (TVD), bypass turbojet (DTRD) dan turbo-fan, gbr. 3.2.

Beras. 3.2. Klasifikasi mesin pesawat terbang

TRD ringan, kompak, dan andal, dan karenanya menempati posisi dominan pada pesawat jarak jauh.

HPT memiliki efisiensi bahan bakar yang lebih tinggi dibandingkan dengan turbojet, tetapi desainnya secara signifikan lebih berat dan rumit oleh baling-baling, yang juga menyebabkan kebisingan dan getaran tambahan. TVD dipasang di sayap dan di bagian depan badan pesawat. Kehadiran baling-baling di teater membatasi pilihan lain untuk lokasi mereka di pesawat.

Mesin turbojet dipasang di sayap, di bawah sayap di tiang, di dalam badan pesawat, di sepanjang sisinya di bagian ekor. Setiap tata letak memiliki kelebihan dan kekurangan dan dipilih dengan mempertimbangkan jenis dan jumlah mesin, aerodinamis, kekuatan, massa dan fitur lain dari pesawat, dan kondisi operasinya.

Mesin piston berjalan pada kelas bensin penerbangan B-70 dan B-95/130. Energi panas dari bahan bakar yang dibakar di dalam silinder diubah menjadi energi mekanik dan ditransfer ke baling-baling, yang menciptakan daya dorong yang diperlukan untuk terbang. Mesin turbin gas berjalan pada minyak tanah kelas penerbangan T-1, TS-1, RT-1, dll.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Apa itu “keselamatan penerbangan” dan bagaimana memastikannya?

2. Apa yang mencapai "ekonomi operasi"?

3. Di bidang apa “kenyamanan penumpang” dipastikan?

4. Dengan tanda dan kriteria apa pesawat diklasifikasikan? Kekurangan dan kelebihan berbagai skema desain pesawat.

5. Klasifikasi helikopter. Apa kelebihan dan kekurangan berbagai desain helikopter?

6. Berikan klasifikasi mesin pesawat terbang.

BAB 4

KINERJA AERODINAMIKA

PESAWAT TERBANG

Aerohidromekanika (mekanika fluida dan gas) adalah ilmu yang mempelajari hukum gerak dan keseimbangan cairan dan gas serta interaksi gayanya dengan benda yang disederhanakan dan permukaan batas. Mekanika fluida disebut hidromekanika, mekanika benda gas - mekanika udara.

Perkembangan ilmu aeronautika, penerbangan, dan roket membangkitkan minat khusus dalam studi tentang interaksi gaya udara dan media gas lainnya dengan benda-benda yang bergerak di dalamnya (sayap pesawat, badan pesawat, baling-baling, kapal udara, roket, dll.).

Desain dan perhitungan pesawat (helikopter) didasarkan pada hasil yang diperoleh dari studi aerodinamis. Mempertimbangkan aerodinamika, dimungkinkan untuk memilih bentuk eksternal pesawat yang rasional (dengan mempertimbangkan pengaruh timbal balik dari bagian-bagiannya) dan menetapkan penyimpangan yang diizinkan dalam bentuk eksternal, dimensi, dll. selama produksi.

Untuk perhitungan aerodinamis pesawat udara, yaitu untuk menentukan kemungkinan kisaran kecepatan, ketinggian dan jarak terbang, serta untuk menentukan karakteristik seperti stabilitas dan pengendalian pesawat, perlu diketahui gaya dan momen yang bekerja pada pesawat. pesawat dalam penerbangan. Untuk menghitung kekuatan, keandalan dan daya tahan pesawat, perlu diketahui besarnya dan distribusi gaya aerodinamis di atas permukaan pesawat. Jawaban dari pertanyaan-pertanyaan ini adalah aerodinamika.

Sangat penting untuk menentukan karakteristik aerodinamis pesawat dan bagian-bagiannya selama penerbangan dengan kecepatan supersonik, karena dalam hal ini ada masalah tambahan untuk menentukan suhu di permukaan tubuh dalam tubuh yang ramping dan pertukaran panas antara tubuh. dan medianya.

Aerodinamika memainkan peran penting tidak hanya dalam desain dan perhitungan sebuah pesawat (helikopter), tetapi juga dalam uji terbangnya. Dengan bantuan data aerodinamis dan uji penerbangan, nilai deformasi yang diizinkan, kecepatan untuk pesawat, serta mode penerbangan, di mana getaran, guncangan pesawat, dll. terjadi.

Menurut prinsip interaksi mekanis dari beberapa benda yang bergerak, gaya yang bekerja pada benda bergantung pada gerakan relatifnya. Inti dari gerak relatif adalah sebagai berikut: jika dalam media udara yang diam sebuah benda (misalnya pesawat terbang di udara) bergerak lurus dan beraturan dengan kecepatan V∞, maka ketika media dan pesawat secara bersamaan diberikan kecepatan balik V∞, diperoleh apa yang disebut gerakan “terbalik”, yaitu aliran udara mengalir ke benda diam (misalnya, aliran udara di terowongan angin ke pesawat model stasioner), sedangkan kecepatan aliran tidak terganggu sama dengan V∞. Dalam kedua kasus, persamaan yang menggambarkan gerakan relatif pesawat dan udara akan menjadi invarian. Dengan demikian, gaya aerodinamis hanya bergantung pada gerakan relatif tubuh dan udara.

Untuk menentukan karakteristik aerodinamis badan (misalnya, sayap, badan pesawat, dan bagian lain dari pesawat) yang disederhanakan oleh aliran udara, sintesis metode teoretis dan eksperimental saat ini digunakan: perhitungan teoretis dengan pengenalan koreksi eksperimental atau studi eksperimental dengan mempertimbangkan koreksi teoretis (untuk variasi pengaruh kriteria kesamaan, kondisi batas, dll.). Dalam kedua kasus tersebut, komputer banyak digunakan untuk perhitungan dan pemrosesan data eksperimen. Setelah pembuatan pesawat, tahap terakhir adalah uji terbang - eksperimen dalam kondisi alam. Sulit untuk secara langsung mengukur gaya aerodinamis (seperti, misalnya, di terowongan angin) selama uji terbang. Karakteristik aerodinamis ditentukan dengan memproses parameter pergerakan pesawat relatif terhadap udara yang diukur selama pengujian. Untuk mendapatkan jumlah data eksperimen yang cukup, penerbangan dilakukan dalam berbagai mode.

Aerodinamika dibagi menjadi dua bagian: aerodinamika kecepatan rendah dan aerodinamika kecepatan tinggi. Perbedaan mendasar antara bagian-bagian ini adalah sebagai berikut. Ketika kecepatan aliran gas kecil dibandingkan dengan kecepatan rambat suara, gas dianggap praktis tidak termampatkan dalam perhitungan aerodinamis, dan perubahan densitas dan suhu gas di dalam aliran tidak diperhitungkan. Pada kecepatan yang sepadan dengan kecepatan suara, fenomena kompresibilitas gas tidak dapat diabaikan.

Tugas aerodinamika adalah menentukan gaya aerodinamis yang menjadi dasar data penerbangan pesawat.

Aerodinamika sebagai ilmu berkembang dalam dua arah: eksperimental dan teoritis. Aerodinamika teoretis menemukan solusi dengan menganalisis hukum dasar hidroaerodinamika. Namun, karena kerumitan proses yang terjadi ketika aliran udara mengalir di sekitar benda, solusi dalam kasus ini adalah perkiraan dan memerlukan verifikasi eksperimental. Studi aerodinamis eksperimental dilakukan di terowongan angin atau secara langsung selama uji terbang pesawat. Tes penerbangan memberikan hasil yang paling dapat diandalkan. Mereka dilakukan, sebagai suatu peraturan, setelah tes di terowongan angin dilakukan.

Terowongan angin adalah perangkat di mana aliran udara dibuat secara artifisial, bertiup di sekitar tubuh yang diteliti.

pada gambar. 4.1 menunjukkan diagram terowongan angin. Kipas - 2 digerakkan oleh motor listrik - 1, yang memungkinkan Anda mengubah kecepatan kipas dan kecepatan aliran udara. Udara yang dihisap oleh kipas, setelah melewati saluran balik - 4, masuk melalui nosel konvergen - 7 ke bagian kerja - 6, di mana model uji ditempatkan - 5. Untuk kehilangan energi udara dan mencegah munculnya vortisitas ketika aliran berputar, baling-baling pemandu - 9 digunakan, dan untuk membuat aliran seragam di area kerja - panggangan pengarah - 8. Diffuser yang mengembang - 3 mengurangi kecepatan dan, karenanya, meningkatkan tekanan aliran udara, yang mengurangi energi yang dibutuhkan untuk memutar kipas.

Beras. 4.1. Skema terowongan angin: 1 - motor listrik; 2 - kipas angin; 3 - penyebar; 4 - saluran kembali; 5 - model yang diuji; 6 - bagian kerja terowongan angin; 7 - nozel; 8 - kisi pelurus; 9 - panduan baling-baling

Keseimbangan aerodinamis digunakan untuk menentukan gaya aerodinamis yang bekerja pada model yang diuji. Tekanan di berbagai bagian permukaan model diukur melalui lubang khusus yang terhubung ke pengukur tekanan.

4.2. Karakteristik lingkungan udara

suasana disebut cangkang gas yang mengelilingi dunia dan berputar bersamanya. Bagian atas atmosfer terdiri dari partikel terionisasi yang ditangkap oleh medan magnet bumi. Atmosfer dengan mulus masuk ke luar angkasa dan sulit untuk menentukan ketinggian yang tepat. Secara konvensional, ketinggian atmosfer diasumsikan 2500 km: pada ketinggian ini, kerapatan udara mendekati kerapatan luar angkasa. Studi tentang keadaan atmosfer sangat menarik untuk penerbangan, karena kinerja penerbangan pesawat tergantung pada sifat-sifat atmosfer. Kondisi meteorologi memiliki pengaruh yang sangat besar pada kinerja penerbangan pesawat.

Ketika ketinggian meningkat, tekanan dan kepadatan udara menurun. Parameter udara atmosfer tergantung pada koordinat tempat dan berubah dari waktu ke waktu dalam batas-batas tertentu. Radiasi matahari memiliki dampak yang signifikan terhadap keadaan atmosfer. Atmosfer dalam interaksi terus menerus dengan ruang dan bumi.

Atmosfer terdiri dari beberapa lapisan: troposfer, stratosfer, kemosfer, ionosfer, mesosfer, dan eksosfer, yang masing-masing dicirikan oleh perubahan suhu yang berbeda tergantung pada ketinggian.

Di troposfer, suhu menurun dengan ketinggian rata-rata 6,5 ​​° C setiap 1000 m. Di stratosfer, suhu tetap hampir konstan. Di kemosfer, lapisan udara hangat terletak di antara dua lapisan dingin, sehingga ada dua gradien suhu: di bagian bawah, rata-rata, +4°C per 1000 m, dan di bagian atas - 4,5°C per 1000 m. di ionosfer, suhu meningkat dengan ketinggian rata-rata 10 ° C setiap 1000 m. Di mesosfer, suhu menurun rata-rata 3 ° C setiap 1000 m.

Semua lapisan dipisahkan satu sama lain oleh zona setebal 1-2 km, yang disebut jeda: tropopause, stratopause, chymopause, ionopause, mesopause.

Lapisan atmosfer yang lebih rendah, khususnya troposfer dan stratosfer, saat ini paling menarik bagi penerbangan.

Pengamatan jangka panjang dari keadaan atmosfer di berbagai belahan dunia telah menunjukkan bahwa nilai-nilai suhu, tekanan dan kepadatan udara bervariasi tergantung pada waktu dan koordinat pada rentang yang sangat luas, yang tidak memungkinkan untuk memprediksi keadaan secara akurat. atmosfer pada saat penerbangan. Misalnya, di Siberia, suhu udara di permukaan laut di musim dingin kadang-kadang mencapai 2130 K, dan di musim panas 3030 K, yaitu, selama tahun itu berubah 900 K. Di garis lintang tengah, suhu bervariasi sekitar 700K. Fluktuasi yang signifikan juga diamati dalam perubahan suhu pada ketinggian yang berbeda.

Kisaran fluktuasi tekanan signifikan: di garis lintang tengah di permukaan laut, bervariasi dari 1,04 hingga 0,93 bar (1 bar = 105 N/m2). Dengan demikian, kerapatan udara juga berubah (dalam ± 10%).

Kurangnya kepastian dalam keadaan atmosfer di dekat Bumi dan dalam perubahan keadaannya dengan meningkatnya ketinggian menciptakan kesulitan serius dalam perhitungan aerodinamis dari karakteristik penerbangan pesawat, yang, seperti yang telah dicatat, sangat bergantung pada keadaan pesawat. suasana. Kebutuhan untuk menyatukan perhitungan yang terkait dengan pesawat ketika memecahkan masalah praktis, misalnya, kalibrasi seragam berbagai instrumen penerbangan (pengukur kecepatan, macometer, dll.), Perhitungan ulang karakteristik penerbangan pesawat yang diperoleh dalam kondisi atmosfer tertentu, pada yang lain menyebabkan penciptaan karakteristik kondisional atmosfer - standar. Karakteristik tersebut diperkenalkan dalam bentuk kondisi standar atmosfer (SA), yang memiliki bentuk tabel nilai numerik parameter fisik atmosfer untuk sejumlah ketinggian.

4.3. Informasi umum tentang hukum aerodinamika

Aerodinamika memberikan penjelasan kualitatif tentang sifat terjadinya gaya aerodinamis dan, dengan bantuan persamaan khusus, memungkinkan untuk memperoleh penilaian kuantitatifnya.

Saat mempelajari gerakan gas, kita berangkat dari asumsi bahwa media ini kompleks dengan distribusi materi yang berkelanjutan di ruang angkasa. Aliran gas (selanjutnya - udara) dalam aerodinamika biasanya direpresentasikan sebagai jet dasar yang terpisah - kontur tertutup dalam bentuk tabung, melalui permukaan samping di mana udara tidak dapat mengalir, Gambar. 4.2. Jika pada suatu titik dalam ruang kecepatan, tekanan, dan besaran karakteristik lainnya konstan dalam waktu, maka gerakan seperti itu disebut tunak.

Mari kita terapkan pada aliran udara dalam tetesan dua hukum alam yang paling umum: hukum kekekalan massa dan hukum kekekalan energi.

Untuk kasus gerak tetap, hukum kekekalan massa direduksi menjadi fakta bahwa massa udara yang sama mengalir melalui setiap penampang aliran per satuan waktu, yaitu:

1f1V1= 2f2V2=konstan,

di mana: adalah kerapatan massa udara di bagian aliran yang sesuai;

f adalah luas penampang tetesan;

V adalah kecepatan udara.

Persamaan ini disebut persamaan kontinuitas jet.

Produk fV adalah laju aliran massa per detik udara yang melewati setiap penampang jet.

Untuk kecepatan aliran rendah (M< 0,3), когда сжимаемостью воздуха мож-но пренебречь, то есть когда ρ1 = ρ2 = const, уравнение неразрывности прини-мает вид:

f1V1= f2V2=konst.

Dari persamaan tersebut dapat diketahui bahwa untuk M< 0,3 скорость течения в струйке обратно пропорциональна площади ее поперечного сечения.

Saat kecepatan meningkat, itu mulai mempengaruhi perubahan kepadatan lebih dan lebih terasa. Misalnya, pada kecepatan yang sesuai dengan M > 1, peningkatan kecepatan hanya dimungkinkan dengan peningkatan luas penampang jet.

https://pandia.ru/text/78/049/images/image012_75.gif" width="29" height="38 src=">, dan energi potensial yang sama dengan kerja gravitasi relatif terhadap beberapa tingkat bersyarat adalah mgh1. Selain itu, udara di atas bagian pertama bekerja dengan menggerakkan massa udara di depan. Pekerjaan ini didefinisikan sebagai produk dari gaya tekanan P1f1 dan lintasan V1Δτ.Jadi, energi udara yang ditransmisikan selama waktu melalui bagian I-I akan menjadi:

Jadi, berdasarkan persamaan Bernoulli, kita dapat menyimpulkan bahwa dalam gerak tunak jumlah tekanan statis dan tekanan dinamis adalah nilai konstan.

Sesuai dengan kode Federasi Penerbangan Internasional, pesawat dibagi menjadi beberapa kelas, misalnya:

Kelas TETAPI- balon gratis;

Kelas PADA- kapal udara;

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

Kelas S- model ruang.

Selain itu, kelas Dengan 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 tipe pesawat terbang.

Pesawat - pesawat terbang dipertahankan 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 dihasilkan saat bergerak di udara.

Pesawat dapat diklasifikasikan menurut banyak karakteristik, tetapi mereka saling berhubungan dan membentuk satu sistem pesawat, yang bergerak konstan 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 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 permukaan buatan, tetapi juga menggunakan permukaan air untuk tujuan ini, pesawat multiguna dapat 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 dari 6000 km.

Gambar 2.12 - Klasifikasi pesawat terbang
tergantung pada zona jangkauan

Klasifikasi pesawat dapat diberikan menurut berbagai kriteria - menurut tujuan, menurut konfigurasi aerodinamis, menurut jenis mesin, menurut parameter kinerja penerbangan, dll.

(skema aerodinamis pesawat, skema sayap, skema bulu, skema roda pendarat, skema badan pesawat, pembangkit listrik).

Kualitas pesawat terbang dan efisiensinya ditentukan oleh sejumlah karakteristik dan parameter,

yang terpenting di antaranya adalah sebagai berikut:

berat lepas landas,

massa muatan,

kecepatan tertinggi,

kecepatan berlayar,

langit-langit,

jangkauan penerbangan,

tingkat pendakian,

kemampuan manuver,

lepas landas dan mendarat karakteristik,

keandalan dan keamanan operasi,

sumber.

Desain pesawat harus memenuhi banyak persyaratan yang dikembangkan berdasarkan pengalaman bertahun-tahun.

desain, manufaktur, dan pengoperasian pesawat terbang. Persyaratan utama akan selalu menjadi persyaratan

memastikan efisiensi tinggi pesawat dengan

biaya tertentu untuk pengembangan, pembuatan, dan pengoperasiannya. Persyaratan ini terpenuhi

tingkat kesempurnaan aerodinamis yang tinggi dan

kesempurnaan pembangkit listrik, peralatan penerbangan dan radio-elektronik pesawat, cukup

kekuatan dan kekakuan struktur, keandalan yang tinggi,

survivabilitas dan keselamatan penerbangan untuk sumber daya pesawat tertentu, kinerjanya yang baik, serta kemampuan manufaktur desain tingkat tinggi. Semua persyaratan ini harus dipenuhi dengan massa terkecil dari struktur dan pesawat secara keseluruhan. Persyaratan terakhir adalah yang paling penting untuk setiap pesawat, karena. membebani struktur selalu mengarah pada peningkatan

massa total pesawat dan mengurangi efisiensinya.

peta rute pesawat Il-96-300.

Peta rute pesawat Tu-204

Saat mempelajari bagian-bagian kompleks, Anda juga dapat menggunakan sumber:

Zhitomirsky G. I. Desain pesawat - M .: Mashinostroenie, 1995. - 416 hal.

Grebenkov O.A. Desain pesawat. - M.: Mashinostroenie, 1984. - 238 hal.

Yeger S.M., Mishin V.F., Liseytsev N.K. Desain pesawat. - M.: Mashinostroenie, 1983. - 616 hal.

Shulzhenko M.N. Desain pesawat - M.: Mashinostroenie, 1971. - 416 hal. dan sebagainya.