Основні агрегати літака

Літаки відносяться до літальних апаратів важчих за повітря, їм характерний аеродинамічний принцип польоту. У літаків підйомна сила Y створюється за рахунок енергії повітряного потоку, що омиває поверхню, що несе, яка нерухомо закріплена щодо корпусу, а поступальний рух у заданому напрямку забезпечується тягою силової установки (СУ) літака.

Різні типи літаків мають одні й самі основні агрегати (складові частини): крило , вертикальне (ВО) та горизонтальне (ГО) оперення , фюзеляж , силове встановлення (СУ) та шасі (Рис. 2.1).

Рис. 2.1. Основні елементи конструкції літака

Крило літака1створює підйомну силу та забезпечує поперечну стійкість літака при його польоті.

Часто крило є силовою базою для розміщення шасі, двигунів, а його внутрішні обсяги використовують для розміщення палива, обладнання, різних вузлів та агрегатів функціональних систем.

Для поліпшення злітно-посадкових характеристик(ВПХ) сучасних літаків на крилі встановлюються засоби механізації по передній та задній кромках. По передній кромці крила розміщують передкрилки , а по задній - закрилки10 , інтерцептори12 і елерони-інтерцептори .

У силовому відношенні крило є балкою складної конструкції, опорами якої є силові шпангоути фюзеляжу.

Елерони11є органами поперечного управління. Вони забезпечують поперечну керованість літака.

Залежно від схеми та швидкості польоту, геометричних параметрів, конструкційних матеріалів та конструктивно-силової схеми маса крила може становити до 9…14 % від злітної маси літака.

Фюзеляж13об'єднує основні агрегати літака єдине ціле, тобто. забезпечує замикання силової схеми літака.

Внутрішній обсяг фюзеляжу служить розміщення екіпажу, пасажирів, вантажів, устаткування, пошти, багажу, засобів порятунку людей випадок виникнення аварійних ситуацій. У фюзеляжах вантажних літаківпередбачені розвинені вантажно-розвантажувальні системи, пристрої швидкого та надійного швартування вантажів.

Функцію фюзеляжу у гідролітаків виконує човен, який дозволяє проводити зліт та посадку на воду.

фюзеляж у силовому відношенні є тонкостінною балкою, опорами якої є лонжерони крила, з якими він пов'язаний через вузли силових шпангоутів.

маса конструкції фюзеляжу становить 9…15 % від злітної маси літака.

Вертикальне оперення5складається з нерухомої частини кіля4 і керма напряму (РН) 7 .

Кіль 4 забезпечує літаку колійну стійкість у площині X0Z, а РН - колійну керованість щодо осі 0y.

Тример РН 6 забезпечує зняття тривалих навантажень із педалей, наприклад, при відмові двигуна.

Горизонтальне оперення9включає в себе нерухому або обмежено рухливу частину ( стабілізатор2 ) та рухливу частину – кермо висоти (РВ) 3 .

Стабілізатор 2 надає літаку поздовжню стійкість, а РВ 3 - Поздовжню керованість. РВ може нести на собі триммер 8 для розвантаження штурвальної колонки.

Маса, конструкції ГО та ВО зазвичай не перевищує 1,3…3 % від злітної маси літака.

Шасілітака 16 відноситься до злітно-посадкових пристроїв (ВПУ), які забезпечують розбіг, зліт, посадку, пробіг та маневрування літака під час руху по землі.

Число опор та розташування їх відносно центру мас (ЦМ) літака залежить від схем шасі та особливостей експлуатації літака.

Шасі літака, показаного на рис.2.1, має дві основні опори16 і одну носову опору17 . Кожна опора включає силову стійку18 та опорні елементи - колеса15 . Кожна опора може мати кілька стійок та кілька коліс.

Найчастіше шасі літака роблять такими, що забираються в польоті, тому для його розміщення передбачають спеціальні відсіки у фюзеляжі. 13. Можливе прибирання та розміщення основних опор шасі у спеціальних гондолах (або мотогондолах), обтічниках14 .

Шасі забезпечує поглинання кінетичної енергії удару при посадці та енергії гальмування на пробігу, рулюванні та при маневруванні літака по аеродрому.

літаки-амфібіїможуть здійснювати зліт і посадку як з наземних аеродромів, так і з водної поверхні.

Рис.2.2. Шасі літак-амфібії.

на корпусі гідролітака встановлюють колісне шасі, а під крилом розміщують поплавки1 ,2 (Рис.2.2).

Відносна маса шасі зазвичай становить 4…6 % від злітної маси літака.

Силова установка 19 (див. рис.2.1), забезпечує створення сили тяги літака. Вона складається з двигунів, а також систем та пристроїв, що забезпечують їх роботу в умовах льотної та наземної експлуатації літака.

У поршневих двигунів сила тяги створюється повітряним гвинтом, у турбогвинтових - повітряним гвинтом та частково реакцією газів, у реактивних - реакцією газів.

У СУ входять: вузли кріплення двигунів, гондола, управління СУ, вхідні та вихідні пристрої двигунів, паливна та масляна системи, системи запуску двигуна, протипожежна та протиобмерзаюча системи.

Відносна маса СУ залежно від типу двигунів та схеми розміщення їх на літаку може досягати 14…18 % від злітної маси літака.

2.2. Техніко-економічні та льотно-технічні
характеристики літаків

Техніко-економічними характеристиками літаків є:

Відносна маса корисного навантаження:

`m пн = m пн /m 0

де m пн – маса корисного навантаження;

m 0 – злітна маса літака;

Відносна маса максимального платного навантаження:

`m кнmах = m кнтах / m 0

де m кнтах маса максимального комерційного навантаження;

Максимальна годинна продуктивність:

Пгод = m кнmах ∙ v рейс

де v рейс - рейсова швидкість літака;

Витрата палива на одиницю продуктивності q Т

До основних льотно-технічних характеристик літаків відносять:

Максимальну крейсерську швидкість vкр.mах;

Крейсерську економічну швидкість Vдо p .ек;

Висоту крейсерського польоту Ндо p;

Дальність польоту з максимальним платним навантаженням L;

Середнє значення аеродинамічної якості До в польоті;

Швидкопідйомність;

Вантажопідйомність, що визначається масою пасажирів, вантажів, багажу, що перевозиться на літаку при заданій польотній масі та запасі палива;

Злітно-посадкові характеристики (ВПХ) літака.

Основними параметрами, що характеризують ВПХ, є швидкість заходу на посадку - Vз.п; посадкова швидкість - Vпшвидкість відриву при зльоті - V omp; довжина розбігу при зльоті - lраз; довжина пробігу при посадці - l np; максимальне значення коефіцієнта підйомної сили в посадковій конфігурації крила - Зу max п;максимальне значення коефіцієнта підйомної сили у злітній конфігурації крила Зу max взл

Класифікація літаків

Класифікацію літаків проводять за багатьма критеріями.

Одним із основних критеріїв класифікації літаків є критерій за призначенням . цей критерій визначає льотно-технічні характеристики, геометричні параметри, компонування та склад функціональних систем літака.

За своїм призначенням літаки поділяють на цивільні і військові . Як перші, і другі літаки класифікують залежно від виду виконуваних завдань.

Нижче розглянуто класифікацію лише цивільних літаків.

Громадянські літаки призначені для перевезення пасажирів, пошти, вантажів, а також для вирішення різноманітних народногосподарських завдань.

Літаки поділяють на пасажирські , вантажні , експериментальні , навчально-тренувальні , а також на літаки цільового народногосподарського призначення .

Пасажирськілітаки в залежності від дальності польоту та вантажопідйомності поділяють на:

- дальні магістральні літаки - дальність польоту L>6000 км;

- середні магістральні літаки - 2500 < L < 6000 км;

- найближчі магістральні літаки - 1000< L < 2500 км;

- літаки для місцевих повітряних ліній (МВЛ) - L <1000 км.

Далекі магістральні літаки(рис. 2.3) з дальністю польоту понад 6000 км, зазвичай, оснащуються СУ з чотирьох ТРДД або гвинтовентиляторних двигунів, що дозволяє підвищити безпеку польоту у разі відмови одного або двох двигунів.

Середні магістральні літаки(рис. 2.4, рис. 2.5) мають СУ із двох-трьох двигунів.

Близькомагістральні літаки(Рис. 2.6) при дальності польоту до 2500 км мають СУ з двох-трьох двигунів.

Літаки місцевих повітряних авіаліній (МВЛ)експлуатуються на авіаційних трасах протяжністю менше 1000 км, які СУ може складатися з двох, трьох і навіть чотирьох двигунів. Збільшення числа двигунів до чотирьох обумовлено прагненням забезпечити високий рівень безпеки польотів за великої інтенсивності зльотів-посадок, притаманних літаків МВЛ.

До літаків МВЛ можна віднести адміністративні літаки, що розраховані на перевезення 4...12 пасажирів.

Вантажні літакизабезпечують перевезення вантажів. Ці літаки в залежності від дальності польоту та вантажопідйомності можуть поділятися аналогічно пасажирським. перевезення вантажів може здійснюватися як усередині вантажної кабіни (рис.2.7), і на зовнішній підвісці фюзеляжу (рис. 2.8).

Навчально-тренувальні літакизабезпечують підготовку та тренування льотного складу у навчальних закладах та центрах підготовки цивільної авіації(рис.2.9) Такі літаки часто виготовляють двомісними (інструктор та стажер)

Експериментальні літакистворюються для вирішення конкретних наукових проблем, проведення натурних досліджень безпосередньо в польоті, коли необхідна перевірка гіпотез, що висуваються, і конструктивних рішень.

Літаки народногосподарського призначенняв залежності від цільового використання поділяються на сільськогосподарські, патрульні, спостереження за нафто- та газопроводами, лісовими масивами, прибережною зоною, дорожнім рухом, санітарні, льодової розвідки, аерофотозйомки та ін.

Поряд зі спеціально спроектованими для цього літаками під цільові завдання можуть переобладнатися літаки МВЛ малої вантажопідйомності.

Рис. 2.7. Грузовий літак

Знає дуже велику кількість літальної техніки різних типів та видів. Усі назви літаків навряд чи вдасться навіть перерахувати. Втім, основні моделі охопити цілком реально. Давайте дізнаємося, як проводиться класифікація літаків, їх види, типи, назви теж розглянемо.

Найменування

Погляньмо на перелік найменувань основних іноземних виробників літаків за абеткою. У списку представлені як існуючі компанії, так і скасовані:

• Aérospatiale (Франція).
• Airbus (ЄС).
• Boeing (США).
• British Aerospace (Велика Британія).
• British Aircraft (Велика Британія).
• Heinkel (Німеччина).
• Junkers (Німеччина).
• McDonnell Douglas (США).
• Messerschmitt (Німеччина).

Назви літаків за алфавітом, що випускалися в СРСР та країнах пострадянського простору, наведені нижче:

• Ан (Антонов).
• І (Полікарпов).
• Ла (Лавочкін).
• ЛаГГ (Лавочкін, Горбунов, Гудков).
• Лі (Лісунів).
• МіГ (Мікоян та Гуревич).
• По (Полікарпов).
• Су (Сухий).
• Ту (Туполєв).
• Як (Яковлєв).

Як класифікують літаки?

Насамперед, дізнаємося, які бувають літаки. Назви літальної техніки можуть розповісти багато про що, але класифікація повідає нам ще більше. Які ж класифікуються літаки? Роблять це за такими параметрами:

• по призначенню;
• швидкості;
• числу двигунів;
• типу двигунів;
• типу шасі;
• масі;
• числу крил;
• розміру фюзеляжу;
• типу керування;
• формі зльоту.

На деяких з вищезгаданих моментів ми зараз зупинимося докладніше.

Класифікація за призначенням

Вона вважається найпоширенішою. За цим показником всі літаки діялися на два великі види: військові та цивільні. Крім того, у кожної з перерахованих груп існує власний підрозділ більш дрібні категорії.

Відповідно до конкретної функціональної належності військові літаки класифікуються за такими профільними категоріями: бомбардувальники, літаки-перехоплювачі, авіаційні винищувачі, штурмовики, військово-транспортні судна, винищувачі-бомбардувальники, а також розвідники.

У цивільній авіації апарати для польотів поділяють такі категорії: пасажирські, сільськогосподарського призначення, транспортні, поштові, експериментальні тощо.

Бомбардувальники

У завдання бомбардувальника входить поразка цілей, що є землі. Роблять вони це за допомогою бомб та ракет.

Тепер давайте з'ясуємо назви військових літаків. Серед бомбардувальників можна назвати такі моделі вітчизняного виробництва: Су-24, Ту-160, Су-34. У роки ВВВ особливою популярністю користувався вітчизняний бомбардувальник Пе-2. Але найпершим можна назвати знаменитого «Іллю Муромця» – творіння великого конструктора Ігоря Сікорського. Цей апарат злетів уперше у повітря ще 1913 року. У період Першої світової війни його переобладнали під бомбардувальник. Літаки "Ілля Муромець" також використовувалися під час Громадянської війни.

Серед іноземних апаратів можна виділити сучасні американські стратегічні бомбардувальники Northrop B-2 Spirit, XB-70 Valkyrie, Rockwell B-1 Lancer, B-2, B-52 Stratofortress, літаки виробництва США 30-х років Boeing B-17 та Martin B- 10, німецькі бомбардувальники епохи Другої світової війни Junkers Ju 86 та Heinkel He 111.

Винищувачі

Головним завданням цих апаратів є знищення літаків та інших об'єктів, що знаходяться у повітрі.

Назви літаків-винищувачів знавцю військової справи теж скажуть багато про що. Найбільш відомі радянські моделі періоду Другої світової війни – ЛаГГ-3, І-15 біс, МіГ-3, І-16, І-153, Як-1. У цю ж епоху світову популярність завоювали німецькі літаки Bf.109, Bf.110 та Fw 190, а також реактивні Me.262, Me.163 Komet та He 162 Volksjager.

Серед радянських винищувачів пізнішої епохи слід виділити МіГ-31, Су-27 та МіГ-29. У цей час небо заповнюють сучасні російські літаки. Назви їх чудово відомі фахівцям авіатехніки. Це винищувачі покоління 4++ Су-35 та Міг-35.

З сучасних американських моделей виділяються перший у світі винищувач покоління номер п'ять Boeing F-22, а також ранні моделі F-4 та F-15 Eagle.

Винищувачі-бомбардувальники

Вони поєднують функції перших двох описаних нами категорій літаків. Тобто знищують як повітряні, і наземні мети.

Першими винищувачами-бомбардувальниками вважаються німецька Me.262, модифікована модель британського винищувача Supermarine Spitfire, De Havilland Mosquito, а також радянський Як-9.

Перша із зазначених вище моделей була випущена в 1968 році, і до сьогодні є наймасовішою з усіх пасажирських літальних апаратів. Boeing 747, вироблений через рік, є піонером серед широкофюзеляжних авіалайнерів. Boeing 747-8 - пасажирський літак із найбільшою довжиною. Він був випущений у 2010 році. Сьогодні на ринку пасажирської авіації найбільшу масовість набув Boeing 777, що випускається з 1994 року. Найновіша модель корпорації на даний момент – Boeing 787 2009 року створення.

"Аеробус"

Як уже говорилося, головним конкурентом Boeing на світовому ринку є європейська компанія Airbus, центральний офіс якої знаходиться у Франції. Заснована вона була набагато пізніше за свого американського суперника - у 1970 році. Найвідоміші назви літаків цієї фірми – A300, A320, А380 та A350 XWB.

Випущений у 1972 році, A300 є першим широкофюзеляжним літаком на двох моторах. На A320 1988 року виготовлення вперше у світі було застосовано електродистанційну форму управління. Літак А380, який вперше злетів у небо в 2005 році, є найбільшим у світі. Він може взяти на свій борт до 480 пасажирів. Останньою розробкою компанії є A350 XWB. Його головним завданням було скласти конкуренцію випущеному раніше Boeing 787. І з цим завданням цей авіалайнер успішно справляється, обминаючи свого суперника з економічності.

На гідному рівні було представлено і радянську пасажирську авіаційну промисловість. Більшість моделей – це літаки "Аерофлоту". Назви головних марок: Ту, Іл, Ан та Як.

Першим вітчизняним реактивним авіалайнером є випущений 1955 року Ту-104. Ту-154, перший зліт якого було здійснено 1972 року, вважається наймасовішим радянським пасажирським повітряним апаратом. Ту-144 1968 року випуску набув легендарного статусу, тому що є першим у світі авіалайнером, який зумів пробити звуковий бар'єр. Він міг розвивати швидкість до 2,5 тис. км/год, і цей рекорд на наш час не побитий. На даний момент останньою моделлю авіалайнера, розробленої конструкторським бюро Туполєва, є літак Ту-204 1990 року випуску, а також його модифікація Ту-214.

Природно, що окрім Ту існують інші літаки "Аерофлоту". Назви найпопулярніших: Ан-24, Ан-28, Як-40 та Як-42.

Авіалайнери інших країн світу

Крім зазначених вище існують цікаві моделі та інших виробників пасажирських літаків.

Британський авіалайнер De Havilland Comet, випущений 1949 року, є першим у світовій історії реактивним авіалайнером. Широкої популярності набув французько-британський авіалайнер Concorde, розроблений у 1969 році. Він увійшов в історію завдяки тому, що є другою успішною спробою (після Ту-144) створення надзвукового пасажирського літального апарату. Причому досі ці два авіалайнери в цьому плані унікальні, оскільки поки що більше ніхто не зміг випустити придатний для масової експлуатації пасажирський літак, здатний переміщуватися швидше за звук.

Транспортники

Головним призначенням літаків транспортної авіації є перевезення вантажів великі відстані.

Серед апаратів даного виду потрібно позначити західні моделі пасажирських літаків, модифіковані під транспортні потреби: Douglas MD-11F та Boeing 747-8F.

Але найбільше у виробництві транспортних літаків уславилося радянське, а тепер українське конструкторське бюро імені Антонова. Воно випускає літаки, які постійно б'ють світові рекорди з вантажопідйомності: Ан-22 1965 (вантажопідйомність - 60 т), Ан-124 1984 (вантажопідйомність - 120 т), Ан-225 1988 (бере на борт 253, 8 т). Останній моделі належить досі не побитий рекорд із вантажопідйомності. Крім того, її планували використовувати для транспортування радянських шатлів "Буран", але з розвалом СРСР проект так і залишився нереалізованим.

У Російській Федерації з транспортною авіацією все не так вже й райдужно. Назви літаків Росії наступні: Іл-76, Іл-112 та Іл-214. Але проблема в тому, що Іл-76, який випускається нині, був розроблений ще за радянських часів, у 1971 році, а решта планують запустити лише у 2017-му.

Сільськогосподарські літаки

Існують літальні апарати, завдання яких входить обробка полів пестицидами, гербіцидами та іншими хімікатами. Цей тип авіаційної техніки називається сільськогосподарським.

З радянських зразків цих апаратів відомі У-2 та Ан-2, які через специфіку застосування в народі називали «кукурудзями».

Підрозділ за швидкістю

Крім класифікації літаків за призначенням, яку ми докладно вивчили вище, є й інші види ранжирування. До них належить і класифікація за швидкістю польоту. За цією ознакою літаки поділяються на такі категорії: дозвукові, трансзвукові літаки, надзвукові повітряні судна та гіперзвукові.

Неважко розібратися, що дозвукові літаки переміщуються повільніше за звук. Трансзвукові літаки літають на швидкості, наближеній до звукової, надзвукові долають, а гіперзвукові перевищують цей показник більш ніж у п'ять разів.

На даний момент найшвидкіснішим у світі вважається експериментальний гіперзвуковий апарат із США X-43A 2001 року. Він може набрати швидкість 11200 км/год. На другому місці його співвітчизник X-15, випущений ще далекого 1959 року. Швидкість складає 7273 км/год. Якщо ж говорити не про експериментальні апарати, а про літаки, які виконують конкретні завдання, то тут першість у американця SR-71, здатного розвинути швидкість до 3530 км/год. Серед вітчизняних апаратів слід виділити надзвуковий МіГ-25. Його максимальний показник швидкості може досягти 3000 км/год.

У пасажирській авіації справи зі швидкістю набагато гірші. На сьогоднішній день випущено лише два надзвукові авіалайнери: вітчизняний Ту-144 (1968 рік) та франко-англійський Concorde (1969 рік). Перший може розвинути швидкісні показники до 2,5 тис. км/год, що є рекордом цивільної авіації, але з літаків всіх призначень це лише десяте місце. Потрібно також відзначити, що на даний момент не існує жодного надзвукового авіалайнера, який знаходиться в експлуатації, тому що від використання Ту-144 відмовилися ще в далекому 1978, а використання Concorde було зупинено в 2003 році.

Гіперзвукових пасажирських літаків взагалі ніколи не існувало. Щоправда, зараз є кілька проектів як вітчизняних, і зарубіжних конструкторських бюро з виробництва гіперзвукового авіалайнера. У тому числі найбільшої популярності користується європейський ZEHST. Цей літак здатний розвивати швидкість до 5,0 тис. км/год, але терміни його створення неясні. У Росії існує два подібні проекти - Ту-244 і Ту-444, але на даний момент обидва вони заморожені.

Інші види класифікації

За кількістю двигунів у літаків існує ранжування від одно-до дванадцятирухових.

За типом двигуна літаки діляться такі категорії: з електричним двигуном, поршневі, турбогвинтові, реактивні, ракетні, і навіть апарати з комбінованим двигуном.

За типом шасі класифікація у літаків така: колісні, лижні, на повітряній подушці, гусеничні, поплавкові, амфібії. Звичайно, що найбільшого поширення мають літаки з колісним шасі.

По масі літаки діляться на суперлегкі, легкі апарати, літаки середньої маси, важкі та суперважкі.

За кількістю крил, у бік зменшення їх кількості, літаки поділяються на поліплани, триплани, біплани, півтораплани та моноплани.

Існує також класифікація за розміром фюзеляжу: вузькофюзеляжні та широкофюзеляжні.

За класифікацією типу управління літальні апарати поділяються на пілотовані та безпілотники.

За формою зльоту всі літаки можна поділити на такі категорії: з вертикальним зльотом, горизонтальним та коротким.

Різноманітність

Ми дізналися, що є класифікація літаків, їх види, типи, назви теж розглянули. Як бачимо, представлено дуже багато моделей, що виконують різні функції, що мають дуже різні технічні характеристики. Світ авіації дійсно багатогранний, і в одному огляді не вдасться описати всі його сторони.

Проте загальне уявлення ми з цього питання дати можемо, описавши найвідоміші літаки, що увійшли в історію. Види та назви, незважаючи на свою численність, все-таки реально систематизувати певним чином, щоб внести ясність у суть цієї теми.

· Обладнанням пасажирських місць зручними кріслами, знімними столи-ками, індивідуальним освітленням, вентиляцією та сигналізацією;

· Гарною звукоізоляцією кабін;

· Виконанням польотів на висотах, де «болтанка» менш можлива;

· Обладнанням пасажирських кабін буфетами, гардеробами, туалетами та іншими побутовими приміщеннями.

Особливі вимоги висуваються до вантажних літаків. До таких вимог відносяться:

· велика вантажопідйомність, збільшені розміри вантажних відсіків;

· Наявність засобів кріплення (швартування) вантажів;

· Наявність внутрішньолітакних засобів механізації навантаження-розвантаження.

Багато з перелічених вимог перебувають у протиріччі друг з одним: поліпшення одних показників тягне за собою погіршення інших. Наприклад, збільшення максимальної швидкості польоту викликає збільшення посадкової швидкості та погіршення його маневрених властивостей; виконання вимог міцності, жорсткості та живучості входить у суперечність із вимогою забезпечення мінімальної маси конструкції; збільшення дальності польоту досягається за рахунок зниження маси вантажу, що перевозиться, тощо. п. Неможливість одночасного виконання суперечливих вимог унеможливлює створення універсального літака або вертольота. Кожен літак або гелікоптер проектується для виконання конкретних завдань.

3.2. Класифікація літаків, вертольотів та авіадвигунів

3.2.1. Класифікація літаків

Розмаїття типів літаків та його використання у народному господарстві зумовило необхідність класифікації їх за різними ознаками.

Серед численних ознак, якими можна класифікувати літак, найважливішим є призначення. Ця ознака визначає вибір льотно-технічних характеристик, розміри та компонування літака, склад обладнання на ньому та ін.

Основне призначення цивільних літаків – перевезення пасажирів, пошти та вантажів, виконання різноманітних народногосподарських завдань. Відповідно до цього за призначенням літаки поділяються на: транспортні, спеціального призначення та навчальні. У свою чергу, транспортні літаки поділяються на пасажирські та вантажні. По максимальній злітній масі літаки розбиваються на класи, табл. 3.1.

Таблиця 3.1

Класи літаків

		Тип літака
	75 і більше	Іл-96, Іл-86, Іл-76Т, Іл-62, Ту-154, Ту-204
		Ан-12, Іл-18, Іл-114, Ту-134, Як-42
		Ан-24, Ан-26, Ан-30, Іл-14, Як-40
		Ан-2, Л-410, М-15

Навчальні літаки служать для підготовки та тренування льотного складу у різних навчальних закладах цивільної авіації.

Літаки спеціального призначення: сільськогосподарські, санітарні, для охорони лісів від пожеж та шкідників, для аерофотознімальних робіт та ін.

По дальності польоту літаки поділяються на магістральні дальні (понад 6000 км), магістральні середні (від 2500 до 6000 км), ближні магістральні (від 1000 до 2500 км) і літаки місцевих повітряних ліній (до 1000 км).

Вантажні літаки на відміну від пасажирських мають великі внутрішні обсяги у фюзеляжі, що дозволяють розміщувати різні вантажі, міцнішу підлогу, оснащені засобами механізації вантажно-розвантажувальних робіт.

Класифікація літаків наведено на рис. 3.1. З усього різноманіття конструктивних ознак виділено основні: кількість та розташування крил; тип фюзеляжу; тип двигунів, їх кількість та розташування; тип шасі; тип та розташування оперення.

Рис. 3.1. Класифікація літаків

Розглянемо особливості схем літаків, зумовлені кількістю та розташуванням крил.

За кількістю крил літаки поділяються на моноплани, тобто літаки з одним крилом, і біплани - літак з двома крилами, розташованими одне над іншим. Перевагою біпланів є найкраща, порівняно з монопланом, маневреність, завдяки тому, що при рівній площі крил розмах їх у біплана виявляється меншим. Проте внаслідок великого лобового опору через наявність міжкрилових стійок і розчалок швидкість польоту біплана невелика. Нині у цивільній авіації експлуатується літак – біплан Ан-2.

Більшість сучасних літаків виконано за схемою моноплану.

За розташуванням крила щодо фюзеляжу розрізняють низькоплани, середньоплани та високоплани. Кожна з цих схем має свої переваги та недоліки.

Низькоплан- Літак з нижнім розташуванням крила щодо фюзеляжу. Саме така схема набула найбільшого поширення для пасажирських літаків, завдяки наступним її перевагам:

· невелика висота стійок шасі, що зменшує їх вагу, спрощує прибирання та зменшує обсяги відсіків для розміщення шасі;

· Зручність обслуговування авіадвигунів при розміщенні їх на крилі;

· При аварійній посадці на воду забезпечується хороша плавучість;

· при аварійній посадці з невипущеними шасі приземлення відбувається на крило, що створює менше небезпеки для пасажирів та екіпажу.

Недоліком такої схеми є те, що в зоні стику крила та фюзеляжу порушується плавність відсікання повітря і виникає додатковий опір, що називається інтерференцією, та обумовлений взаємним впливом крила на фюзеляж. Крім того, на низькоплані важко захистити двигуни, розташовані на крилі та під крилом, від попадання пилу та бруду із злітно-посадкової смуги аеродрому.

Середньоплан- Літак, у якого крило розташоване приблизно по середині висоти фюзеляжу. Основна перевага такої схеми – мінімальний аеродинамічний опір.

До недоліків схеми відноситься труднощі з розміщенням пасажирів, вантажів та обладнання у середній частині фюзеляжу у зв'язку з необхідністю пропускати тут поздовжні силові елементи крила.

Високоплан- Літак, у якого крило кріпиться до верхньої частини фюзеляжу.

Основні переваги високоплану:

· Мала інтерференція між крилом та фюзеляжем;

· Розміщення двигунів високо від поверхні злітно-посадкової смуги. Що зменшує ймовірність їх пошкодження при рулюванні по землі;

· Хороший огляд нижньої півсфери;

· Можливість максимального використання внутрішніх обсягів фюзеляжу, обладнання його засобами механізації завантаження та вивантаження великогабаритних вантажів.

До недоліків схеми відносяться:

· Проблема прибирання шасі в крило;

· Складність обслуговування двигунів, розташованих на крилі;

· Необхідність посилення конструкції нижньої частини фюзеляжу.

· За типом фюзеляжу літаки поділяються на однофюзеляжні, двобалочні з гондолою та «літаюче крило».

· Більшість сучасних літаків має один фюзеляж, до якого кріпляться крило та хвостове оперення.

· Залежно від типу та розташування оперення розрізняють три основні схеми:

· Заднє розташування оперення;

· Переднє розташування оперення (літак типу «качка»);

· Безхвости літаки типу «літаюче крило».

Більшість сучасних цивільних літаків виконано за схемою з хвостовим оперенням. Ця схема має такі різновиди:

· Центральне розташування вертикального кіля та горизонтальне розташування стабілізатора;

· Рознесене вертикальне оперення;

· V - образне оперення без вертикального кіля.

За типом шасі літаки поділяються на сухопутні та гідролітаки. Шасі у сухопутних літаків, як правило, колісне, іноді – лижне, а у гідролітаків – човнове або поплавкове.

Літаки розрізняють також за типом, числом і розташуванням двигунів. На сучасних літаках застосовуються поршневі (ПД), турбогвинтові (ТВД) та турбореактивні (ТРД) двигуни.

Розташування двигунів на літаку залежить від їх типу, кількості, габаритів та призначення літака.

У багатомоторних літаків двигуни з повітряними гвинтами встановлюються в гондолах перед крилом.

Турбореактивні двигуни розташовуються найчастіше на пілонах під крилом або у хвостовій частині фюзеляжу.

Переваги першого способу: безпосереднє розміщення двигунів у потоці повітря, розвантаження крила від згинальних та крутних моментів, зручність обслуговування двигунів. Однак близьке від землі розташування двигунів пов'язане з небезпекою влучення в них сторонніх предметів з поверхні ЗПС. На літаках з таким розташуванням двигунів створюються також труднощі в пілотуванні з одним двигуном, що відмовив (політ з несиметричною тягою).

При другому способі основними перевагами є такі:

· Чисте від надбудов крило має кращі аеродинамічні характеристики (є більше місця для розміщення засобів механізації крила);

· не виникає складнощів при польоті з несиметричною тягою;

· Зменшується рівень шуму в кабінах літака;

· крило захищає двигуни від бруду під час руху літака по землі;

· Забезпечується зручне обслуговування двигунів.

Однак така схема розміщення двигунів має й серйозні вади:

· горизонтальне оперення необхідно переносити вгору та посилювати кіль;

· фюзеляж у зоні розташування двигунів необхідно посилювати;

· Центрування літака в міру вигоряння палива переміщається назад, зменшуючи стійкість літака.

3.2.2. Класифікація вертольотів

Класифікуються вертольоти за різними ознаками, наприклад, за величиною максимальної злітної маси (табл. 3.2), по виду приводу несучого гвинта, кількості і розташування гвинтів або способу компенсації реактивного моменту цих гвинтів.

Таблиця 3.2

Класи вертольотів

	Максимальна злітна маса, т	Тип вертольота
	10 і більше	Мі-6, Мі-10К, Мі-26
		Мі-4, Мі-8, Ка-32
		Ка-15, Ка-18

У більшості сучасних вертольотів гвинт, що несе, приводиться в обертання через трансмісію від двигунів. Несучий гвинт при обертанні відчуває дію реактивного моменту Мреакт, що є реакцією повітря і рівного Мкр - моменту, що крутить, на валу несучого гвинта. Цей момент прагне обертати фюзеляж вертольота у бік, протилежний до обертання гвинта. Спосіб врівноважування реактивного моменту гвинта, що крутить, в основному визначає схему вертольота.

Одногвинтова схема вертольота в даний час є найпоширенішою. Гелікоптери такої схеми мають кермовий гвинт, який виноситься на довгій хвостовій балці за площину обертання несучого гвинта. Тяга, створювана кермовим гвинтом, дозволяє врівноважити реактивний крутний момент несучого гвинта. Змінюючи величину тяги кермового гвинта, можна здійснювати колійне керування, тобто поворот вертольота щодо вертикальної осі.

Гелікоптери одногвинтової схеми простіше інших у виготовленні та експлуатації і тому дозволяють отримати відносно меншу вартість льотної години. Такі вертольоти компактні, мають мало виступаючих частин частин і дозволяють досягати більшої ніж при інших схемах швидкості польоту. Іноді збільшення швидкості на таких вертольотах може встановлюватися крило. При підльоті з горизонтальною швидкістю на крилі створюється підйомна сила, внаслідок чого гвинт, що несе, частково розвантажується.

Витрати потужності (8 ... 10%) двигуна на привід рульового гвинта, а також наявність довгої хвостової балки і несучого гвинта великого діаметра, що збільшують габарити вертольота, є недоліками даної схеми.

У вертольотів двогвинтової схеми врівноваження реактивного моменту, що крутить, досягається повідомленням гвинтам протилежного обертання. Двогвинтові вертольоти можуть мати різне розташування гвинтів, що несуть.

При співвісній схемі вал верхнього гвинта, що несе, проходить через порожній вал нижнього. Площини обертання гвинтів віддалені один від одного на таку відстань, щоб виключити зіткнення між лопатями верхнього і нижнього гвинтів на всіх режимах польоту.

Шляхове управління вертольота співвісної схеми забезпечується за рахунок установки лопат верхнього та нижнього гвинтів на різні кути атаки. Різниця крутних моментів на несучих гвинтах, що виникає при цьому, викликає поворот вертольота в потрібну сторону. Іноді для поліпшення колійного управління такі вертольоти забезпечують кермами повороту, дія яких подібна до дії аналогічних кермів на літаку. Поздовжнє та поперечне управління здійснюється одночасним нахилом площин обертання обох несучих гвинтів.

Гелікоптери з співвісними гвинтами найбільш компактні і маневрені, мають високу вагову віддачу. Однак складність конструкції подорожчає їх виробництво та викликає труднощі при експлуатації, особливо в регулюванні несучої системи.

При поздовжній схемі несучі гвинти встановлюються на кінцях фюзеляжу. Гвинти, що обертаються в протилежні сторони, синхронізовані так, що лопаті одного гвинта при обертанні завжди проходять між лопатями іншого.

Перевагою гелікоптерів такої схеми є довгий, ємний фюзеляж, усередині якого можна перевозити великогабаритні вантажі. В іншому вони поступаються вертольотам одногвинтової схеми.

Вертольоти поперечної схеми мають два несучі гвинти, розташовані в одній площині з боків фюзеляжу і обертаються в протилежні сторони. З погляду аеродинаміки така схема розташування гвинтів є найбільш доцільною, але крила, що сприймають навантаження від несучих гвинтів, значно ускладнюють конструкцію вертольота.

3.2.3. Класифікація авіадвигунів

Силова установка призначена для створення тяги. Вона включає в себе двигуни, повітряні гвинти, гондоли двигунів, паливну та масляну системи, системи управління двигунами та гвинтами та ін.

Залежно від конструктивної схеми та характеру робочого процесу двигуни класифікуються на поршневі (ПД) та газотурбінні (ВМД). У свою чергу газотурбінні двигуни поділяються на: турбореактивні (ТРД), турбогвинтові (ТВД), двоконтурні турбореактивні (ДТРД) та турбо-вентиляторні, рис. 3.2.

Рис. 3.2. Класифікація авіаційних двигунів

ТРД мають малу масу, компактні та надійні, тому займають домінуюче становище на магістральних літаках.

ТВД у порівнянні з турбореактивними мають більш високу паливну ефективність, проте їх конструкція суттєво обтяжена та ускладнена повітряним гвинтом, що викликає до того ж додаткові шуми та вібрації. ТВД встановлюють на крилі та в носовій частині фюзеляжу. Наявність повітряного гвинта на ТВД обмежує інші варіанти розташування на літаку.

ТРД встановлюють на крилі, під крилом на пілонах, усередині фюзеляжу, на його бортах у хвостовій частині. Кожна схема розміщення має свої переваги та недоліки та вибирається з урахуванням типу та числа двигунів, аеродинамічних, міцнісних, масових та інших особливостей літаків, умови їх експлуатації.

Поршневі двигуни працюють на авіаційному бензині марок Б-70 та Б-95/130. Теплова енергія палива, що згоріло в циліндрах, перетворюється на механічну і передається повітряному гвинту, який створює необхідну для польоту тягу. Газотурбінні двигуни працюють на авіаційній гасі марок Т-1, ТС-1, РТ-1 та ін.

Запитання для самоконтролю

1. Що таке "безпека польотів" і чим вона забезпечується?

2. Чим досягається "економічність експлуатації"?

3. За якими напрямками забезпечується «комфорт пасажирів»?

4. За якими ознаками та критеріями класифікуються літаки? Недоліки та переваги різних конструктивних схем літаків.

5. Класифікація вертольотів. Які переваги та недоліки різних конструктивних схем гелікоптерів?

6. Дайте класифікацію авіаційних двигунів.

РОЗДІЛ 4

АЕРОДИНАМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЛІТАКІВ

Аерогідромеханіка (механіка рідини та газу) – наука, що вивчає закони руху та рівноваги рідин та газів та їх силової взаємодії з обтічними тілами та граничними поверхнями. Механіка рідкого тіла називається гідромеханікою, механіка газоподібного тіла аеромеханікою.

Розвиток повітроплавання, авіації та ракетобудування викликало особливий інтерес до досліджень силової взаємодії повітря та інших газоподібних середовищ з рухомими в них тілами (крилом літака, фюзеляжем, гвинтом, дирижаблем, ракетами та ін.).

Проектування та розрахунок літаків (вертольотів) ґрунтуються на результатах, отриманих при аеродинамічних дослідженнях. З урахуванням аеродинаміки можна вибрати раціональну зовнішню форму літака (зважаючи на взаємний вплив його частин) і встановити допустимі відхилення у зовнішній формі, розмірах і т. д. при виробництві.

Для аеродинамічного розрахунку літака, тобто для визначення можливого діапазону швидкостей, висоти та дальності польоту, а також для визначення таких характеристик, як стійкість та керованість літака, необхідно знати сили та моменти, що діють на літак у польоті. Для розрахунку літального апарату на міцність, надійність та довговічність необхідно знати величини та розподіл аеродинамічних сил по поверхні літального апарату. Відповідь на ці запитання дає аеродинаміка.

Дуже важливим є визначення аеродинамічних характеристик літального апарату та його частин при польоті з надзвуковими швидкостями, так як у цьому випадку виникає додаткове завдання визначення температури на поверхні тіла, що обтікається, і теплообміну між тілом і середовищем.

Аеродинаміка грає велику роль не тільки при проектуванні та розрахунку літака (вертольота), але і при його льотних випробуваннях. За допомогою даних аеродинаміки та льотних випробувань встановлюють допустимі для літака величини деформацій, швидкостей, а також режими польоту, у яких мають місце вібрації, тряска літака тощо.

Відповідно до принципу механічної взаємодії кількох рухомих тіл сили, що діють на тіла, залежать від їхнього відносного руху. Суть відносного руху полягає в наступному: якщо в нерухомому повітряному середовищі тіло (наприклад, літак у повітрі) рухається прямолінійно та рівномірно зі швидкістю V∞, то при одночасному сполученні середовищі та літаку зворотної швидкості V∞ виходить так званий «навернений» рух, т.е. е. на нерухоме тіло набігає повітряний потік (наприклад, потік повітря в аеродинамічній трубі на нерухому модель літака), при цьому швидкість непорушного потоку дорівнює V∞. І в тому, і в іншому випадку рівняння, що описують відносний рух літака та повітря, будуть інваріантними. Таким чином, аеродинамічні сили залежать лише від відносного руху тіла та повітря.

Для визначення аеродинамічних характеристик тіл (наприклад, крила, фюзеляжу та інших частин літального апарату), обтічних повітряним потоком, в даний час використовується синтез теоретичних та експериментальних методів: теоретичні розрахунки з введенням експериментальних поправок або експериментальні дослідження з урахуванням теоретичних поправок (на вплив варіації критеріїв подібності, граничних умов тощо). І в тому, і в іншому випадку для розрахунків та обробки експериментальних даних широко використовуються ЕЦВМ. Після створення літального апарату завершальним етапом є льотні випробування – експеримент у натурних умовах. Безпосередньо виміряти аеродинамічні сили (як, наприклад, в аеродинамічних трубах) при льотних випробуваннях важко. Аеродинамічні характеристики визначаються шляхом обробки виміряних під час випробувань параметрів руху літального апарату щодо повітря. Для отримання достатньої кількості досвідчених даних польоти виробляються різних режимах.

Аеродинаміка поділяється на два розділи: аеродинаміку малих швидкостей та аеродинаміку великих швидкостей. Принципова відмінність цих розділів полягає в наступному. Коли швидкості перебігу газу невеликі в порівнянні зі швидкістю поширення звуку, при аеродинамічних розрахунках газ вважається практично стисливим і зміни щільності та температури газу всередині потоку не враховуються. При швидкостях, порівнянних зі швидкістю звуку, явищем стисливості газу знехтувати не можна.

Завдання аеродинаміки – визначення аеродинамічних сил, яких залежать льотні дані літальних апаратів.

Аеродинаміка як наука розвивається у двох напрямках: експериментальному та теоретичному. Теоретична аеродинаміка знаходить рішення шляхом аналізу основних законів гідроаеродинаміки. Однак через складність процесів, що відбуваються при обтіканні тіл потоком повітря, рішення при цьому виходять наближеними та вимагають експериментальної перевірки. Експериментальні аеродинамічні дослідження проводяться в аеродинамічних трубах або в ході льотних випробувань літальних апаратів. Літні випробування дозволяють отримати найдостовірніші результати. Вони проводяться, як правило, після того, як проведені випробування в аеродинамічних трубах.

Аеродинамічними трубами називаються пристрої, в яких штучно створюється повітряний потік, що обдує ті тіла, що вивчаються.

На рис. 4.1 показано схему аеродинамічної труби. Вентилятор - 2 приводиться в обертання електродвигуном - 1, що дозволяє змінювати оберти вентилятора і швидкість повітряного потоку. Повітря, що всмоктується вентилятором, пройшовши через зворотний канал - 4, надходить через звуження сопло - 7 в робочу частину - 6, де поміщається випробувана модель - 5. Для втрат енергії повітря і запобігання появі вихорів при поворотах потоку служать напрямні лопатки - 9 а для створення рівномірного потоку в робочій зоні – решітка, що спрямовує, 8. Розширюється дифузор - 3 зменшує швидкість і відповідно підвищує тиск повітряного потоку, що дозволяє зменшити енергію, необхідну для обертання вентилятора.

Рис. 4.1. Схема аеродинамічної труби: 1 – електродвигун; 2 – вентилятор; 3 – дифузор; 4 – зворотний канал; 5 – випробувана модель; 6 – робоча частина аеродинамічної труби; 7 – сопло; 8 - решітка, що спрямовує; 9 – напрямні лопатки

Для визначення аеродинамічних сил, що діють на модель, що випробовується, застосовуються аеродинамічні ваги. Тиск різних ділянках поверхні моделі вимірюються через спеціальні отвори, з'єднані з манометрами.

4.2. Характеристика повітряного середовища

Атмосфероюназивається газоподібна оболонка, що оточує земну кулю і обертається разом з ним. Верхня частина атмосфери складається з іонізованих частинок, захоплених магнітним полем Землі. Атмосфера плавно перетворюється на космічний простір і його точну висоту встановити важко. Умовно висота атмосфери приймається рівною 2500 км: на цій висоті густина повітря близька до густини космічного простору. Дослідження стану атмосфери представляє великий інтерес для авіації, так як від властивостей атмосфери залежать льотно-технічні характеристики літальних апаратів. Особливо великий вплив на льотні якості літаків надають метеорологічні умови.

Зі збільшенням висоти падають тиск та щільність повітря. Параметри атмосферного повітря залежать від координат місця та змінюються з часом у певних межах. Значний вплив стан атмосфери надає сонячне випромінювання. Атмосфера перебуває у безперервному взаємодії із космосом і землею.

Атмосфера складається з декількох шарів: тропосфери, стратосфери, хімосфери, іоносфери, мезосфери та екзосфери, кожен з яких характеризується різною зміною температури залежно від висоти.

У тропосфері температура зменшується з висотою загалом на 6,5оС кожні 1000 м. У стратосфері температура залишається майже постійної. У хімосфері теплий шар повітря лежить між двома холодними шарами, тому там існують два температурні градієнти: внизу в середньому +4оС на 1000 м, а вгорі - 4,5оС на 1000 м. В іоносфері температура зростає з висотою в середньому на 10о0 м. У мезосфері температура зменшується загалом на 3оС через кожні 1000 м-коду.

Всі шари відокремлюються один від одного зонами завтовшки 1...2 км, званими паузами: тропопаузою, стратопаузою, хімопаузою, іоноузою, мезопаузою.

Найбільший інтерес для авіації нині представляють нижні шари атмосфери, зокрема, тропосфера та стратосфера.

Багаторічні спостереження стану атмосфери в різних місцях земної кулі показали, що значення температури, тиску і щільності повітря змінюються в залежності від часу і координат у дуже широких межах, що не дозволяє точно прогнозувати стан атмосфери в момент польоту. Наприклад, у Сибіру температура повітря взимку лише на рівні океану іноді сягає 2130 До, а влітку 3030 До, т. е. протягом року вона змінюється на 900 До. У середніх широтах температура змінюється приблизно 700К. У змінах температури різних висотах також спостерігаються значні коливання.

Значний діапазон коливань тиску: у середніх широтах лише на рівні океану воно змінюється від 1,04 до 0,93 бар (1 бар = 105 Н/м2). Відповідно, змінюється і щільність повітря (у межах ±10%).

Відсутність визначеності у стані атмосфери у Землі та у зміні її стану зі збільшенням висоти створює серйозні труднощі при аеродинамічних розрахунках льотних характеристик літаків, які, як зазначалось, істотно залежать від стану атмосфери. Необхідність уніфікації розрахунків, пов'язаних з літальними апаратами, при вирішенні практичних завдань, наприклад, одноманітне градуювання різних льотних приладів (вимірники швидкості, махометри і т. п.), перерахунок льотних характеристик літаків, отриманих в конкретних атмосферних умовах, інші призвела до створення умовних характеристик атмосфери – стандартів. Такі характеристики були введені у формі умовної стандартної атмосфери (СА), яка має вигляд таблиці чисельних значень фізичних параметрів атмосфери для висот.

4.3. Загальні відомості про закони аеродинаміки

Аеродинаміка дає якісне пояснення природи виникнення аеро-динамічних сил і за допомогою спеціальних рівнянь дозволяє отримати їхню кількісну оцінку.

При вивченні руху газів виходять із припущення, що ці середовища складні з безперервним розподілом речовини в просторі. Потік газу (надалі – повітря) в аеродинаміці прийнято представляти як окремих елементарних струмків – замкнутих контурів як трубок, через бічну поверхню яких повітря перетікати неспроможна, рис. 4.2. Якщо в будь-якій точці простору швидкість, тиску та інші характерні величини постійні за часом, то такий рух називається встановився.

Застосуємо до течії повітря в струмку два найбільш загальні закони природи: закон збереження маси і закон збереження енергії.

Для випадку встановленого руху закон збереження маси зводиться до того, що через кожне поперечний переріз струмка в одиницю часу протікає одна і та маса повітря, тобто:

ρ1f1V1= ρ2f2V2=const,

де: ρ – масова щільність повітря у відповідних перерізах цівки;

f – площа перерізу струмка;

V – швидкість повітря.

Це рівняння називається рівнянням нерозривності струменя.

Твір ρfV являє собою секундну масову витрату повітря, що проходить через кожне поперечний переріз струмка.

Для малих швидкостей течії (М< 0,3), когда сжимаемостью воздуха мож-но пренебречь, то есть когда ρ1 = ρ2 = const, уравнение неразрывности прини-мает вид:

f1V1 = f2V2 = const.

З цього рівняння видно, що за М< 0,3 скорость течения в струйке обратно пропорциональна площади ее поперечного сечения.

У міру збільшення швидкості вона починає все помітніше впливати на зміну густини. Наприклад, при швидкостях, відповідних М > 1, зростання швидкості можливе лише зі збільшенням площі поперечного перерізу струмка.

https://pandia.ru/text/78/049/images/image012_75.gif" width="29" height="38 src=">, а потенційна енергія, рівна роботі сили тяжіння щодо деякого умовного рівня, - mgh1. Крім цього повітря, що знаходиться вище першого перерізу, виконує роботу, просуваючи масу повітря, що знаходиться попереду, ця робота визначається як добуток сили тиску P1f1 на шлях V1Δτ.

Таким чином, на підставі рівняння Бернуллі можна зробити висновок, що при русі, що встановився, сума статичного тиску і динамічного тиску є величина постійна.

Відповідно до кодексу Міжнародної авіаційної федерації літальні апарати поділяються на класи, наприклад:

Клас А- вільні аеростати;

Клас В- дирижаблі;

Клас З- повітряні судна, вертольоти, гідролітаки і т.д;

Клас S- Космічні моделі.

Крім цього, клас Зділиться на чотири групи, залежно від силової установки. Також, усі цивільні повітряні судна групують за класами залежно від їхньої злітної маси:

Клас перший - 75 т і більше;

Клас другий - 30-75 т;

Клас третій 10-30 т;

Клас четвертий – до 10 т.е.

Класифікація за типами повітряних суден.

Повітряне судно - літальний апарат, що підтримується в атмосфері за рахунок його взаємодії з повітрям, відмінним від взаємодії з повітрям, відбитим від земної поверхні.

Літак - літальний апарат важчий за повітря для польотів в атмосфері за допомогою силової установки, що створює тягу і нерухомого крила, на якому при русі в повітряному середовищі утворюється аеродинамічна підйомна сила.

Літаки можна класифікувати за багатьма ознаками, проте вони взаємопов'язані і утворюють єдину систему повітряних суден, яка знаходиться в постійному русі під впливом безлічі ринкових факторів.

Залежно від характеру експлуатації повітряні судна цивільної авіації можна класифікувати на:

1) повітряні судна авіації загального призначення (АВН);

2) повітряні судна авіації комерційного призначення.

Повітряні судна, що у регулярної експлуатації, тобто у сфері діяльності комерційних авіакомпаній, здійснюють перевезення пасажирів і вантажів за розкладом ставляться до комерційної авіації. Використання повітряного судна в особистих або ділових цілях відносить його до категорії авіації загального призначення.

Останніми роками спостерігається зростання популярності повітряних суден загального призначення, оскільки вони здатні виконувати завдання, невластиві комерційній авіації – перевезення невеликих вантажів, сільськогосподарські роботи, патрулювання, навчання пілотуванню, авіаційний спорт, туризм тощо, а також суттєво економлять час для користувачів . Останнє досягається за рахунок можливості літати поза розкладом, здатністю використовувати для зльоту та посадки невеликі аеродроми та користувач не витрачає час на оформлення та реєстрацію авіаквитків та має можливість вибору прямого маршруту до місця призначення. Як правило, повітряні судна АОН - повітряні судна, що мають злітну масу до 8,6 т. Однак можливе використання більшого повітряного судна.

Залежно від призначення можна виділити дві основні групи повітряних суден, незалежно від умов експлуатації - багатоцільові та спеціалізовані повітряні судна.

Багатоцільові повітряні судна призначені на вирішення кола завдань. Це досягається за рахунок переобладнання та переоснащення повітряного судна для вирішення конкретного завдання за мінімальних конструктивних змін або без таких. Залежно від здатності злітати і сідати не тільки на аеродроми зі штучним покриттям, але й використовувати для цих цілей водну поверхню багатоцільові повітряні судна бувають наземного базування та амфібійними.

Спеціалізовані повітряні судна, орієнтовані виконання будь-якої однієї завдання.

Класифікація повітряних суден можлива залежно від характеристики аеродинамічної схеми, під якою розуміють деяку систему несучих поверхонь повітряного судна. У системі несучих поверхонь є головні поверхні - крила, що створюють основну частку аеродинамічної підйомної сили, і допоміжні поверхні - оперення, призначене для стабілізації повітряного судна та управління його польотом. Розрізняють такі види аеродинамічних схем, відповідно до рисунка 2.10.

Малюнок 2.10 - Аеродинамічні схеми повітряних суден

Повітряні судна за окремими ознаками аеродинамічної схеми класифікуються насамперед за конструктивними характеристиками крила, відповідно до рисунка 2.11.

Також повітряні судна, можливо, класифікують за схемою фюзеляжу - залежно від типу силових елементів, залежно від конструктивних характеристик шасі - які розрізняють розташування опор шасі, по силовій установці - залежно від типу двигуна, кількості двигунів та їх розташування.

Рисунок 2.11 – Конструктивні характеристики крила повітряних суден

Особливе значення для цивільної авіації має класифікація повітряних суден залежно від їхньої дальності польоту, відповідно до рисунка 2.12:

Ближнє магістральне (основних авіаліній) повітряне судно, з дальністю польоту - 1000–2500 км;

Середнє магістральне повітряне судно, з дальністю польоту. 2500–6000 км;

Далеке магістральне повітряне судно, з дальністю польоту згори 6000 км.

Рисунок 2.12 – Класифікація повітряних суден
залежно від зон дальності

Класифікація літаків може бути дана за різними ознаками - за призначенням, за аеродинамічною схемою, за типом двигунів, за льотно-технічними параметрами тощо.

(Аеродинамічна схема літака, схема крила, схема оперення, схема шасі, схема фюзеляжу, силова установка).

Якості літака та його ефективність визначаються цілим рядом характеристик та параметрів,

найважливіші з яких такі:

злітна маса,

маса цільового навантаження,

максимальна швидкість,

крейсерська швидкість,

стеля,

дальність польоту,

скоропідйомність,

маневреність,

злітно-посадковіХарактеристики,

надійність та безпеку експлуатації,

ресурс.

Конструкція літака повинна відповідати багатьом вимогам, виробленим на основі багаторічного досвіду

проектування, виробництва та експлуатації літаків. Основною вимогою завжди буде вимога

забезпечення високої ефективності літака при

певних витратах на його розробку, створення та експлуатацію. Виконання цієї вимоги забезпечується

високим рівнем аеродинамічної досконалості та

досконалості силової установки, авіаційного та радіоелектронного обладнання літака, достатньої

міцністю та жорсткістю конструкції, високою надійністю,

живучістю та безпекою польоту при заданому ресурсі літака, його хорошими експлуатаційними якостями, а також високим рівнем технологічності конструкції. Всі ці вимоги повинні виконуватися за найменшої маси конструкції та літака в цілому. Остання вимога є найважливішою для будь-якого літака, т.к. перетягування конструкції завжди призводить до збільшення

загальної маси літака та до зниження його ефективності.

карта маршрутів літака Іл-96-300.

карта маршрутів літака Ту-204

При вивченні розділів комплексу можна використовувати джерела:

Житомирський Г. І. Конструкція літаків - М: Машинобудування, 1995. - 416 с.

Гребеньков О.А. Конструкція літаків. - М: Машинобудування, 1984. - 238 с.

Єгер С.М., Мішин В.Ф., Лісейцев Н.К. Конструкція літаків. - М: Машинобудування, 1983. - 616 с.

Шульженко М.М. Конструкція літаків – М.: Машинобудування, 1971. – 416 с. та ін.