Обязательные мероприятия
Для обеспечения исполнения требований, которые предъявляются к фюзеляжу самолета, должны быть выполнены определенные действия. К ним относят:
- Выбор таких значений параметров и внешних форм корпуса, при которых лобовое сопротивление будет снижено до минимума, а полезный объем, соответственно, будет оптимальным.
- Использование несущих фюзеляжей. За счет них создается значительная подъемная сила. За счет этого можно уменьшить массу и площадь крыла.
- Рациональное использование полезных объемов. Это достигается повышением плотности компоновки, компактным размещением груза в области центра масс. В этом случае будут уменьшаться массовые моменты инерции и улучшаться характеристики маневренности. Сужение диапазона изменения центровок при выгорании топлива, разных вариантах загрузки обеспечивает большую устойчивость и лучшую управляемость.
- Согласование силовых схем фюзеляжа и агрегатов, присоединенных к нему. При этом должны быть надежное крепление, уравновешивание и передача нагрузок от силовых деталей крыла, шасси, оперения, установок к корпусу.
- Обеспечение удобства входа/выхода экипажа, пассажиров, швартовки, загрузки/выгрузки предметов, оборудования, вещей, предназначенных для транспортировки.
- Обеспечение удобного подхода к разным агрегатам. Это необходимо главным образом для осуществления осмотра и ремонта.
Для экипажа и пассажиров должны быть созданы необходимые условия, а также надлежащий уровень комфорта во время перелета на больших высотах. Обязательным требованием является обеспечение звуко- и теплоизоляции кабин, возможности безопасного и быстрого аварийного выхода из салона. Для экипажа также должны быть созданы комфортные условия. В частности, пилотам должен быть обеспечен хороший обзор, удобство при полете и управлении самолетом.
Тема 1.4. Силовая установка самолета Общая характеристика воздушных винтов
Силовая установка предназначенадля создания силы тяги, необходимой для преодоления лобового сопротивления и обеспечения поступательного движения ЛА.
Сила тяги создается установкой, состоящей из двигателя, движителя (воздушного винта) и систем.
Воздушный винт, применяемый на самолетах для создания силы тяги, называется гребным винтом, в отличие от несущеговинта, применяемого на вертолетах.
Воздушные винты используются не только на летательных аппаратах, но и на глиссерах, аэросанях, аппаратах на воздушной подушке.
Идея применения воздушного винта на летательном аппарате возникла давно. Еще в XV веке Леонардо да Винчи создал проект летательного аппарата с несущим винтом, который приводился в действие мускульной силой человека.
В 1754г. М.В. Ломоносовым была построена модель вертолета, названная им «аэродинамической машинкой», на которой использовались так называемые соосные винты, приводимые в действие часовой пружиной. Теория воздушного винта разработана Н. Е. Жуковским и его учениками.
В настоящее время воздушные винты на многих самолетах заменены реактивными двигателями, создающими тягу непосредственно, без помощи винта. Однако для полетов на дозвуковых скоростях воздушные винты, работающие от поршневых и газотурбинных двигателей, продолжают широко применяться.
Воздушный винт – лопастный агрегат, вращаемый валом двигателя, создающий тягу в воздухе, необходимую для движения самолета. Воздушный винт преобразует крутящий момент на валу двигателя в аэродинамическую силу тяги.
Винты классифицируются:
по числу лопастей: на двух-, трех-, четырех- и многолопастные;
по материалу изготовления: надеревянные, металлические;
по направлению вращения: левого и правого вращения;
по расположению относительно двигателя: натянущие и толкающие;
по форме лопастей: на обычные, саблевидные, веслообразные;
по типам: на фиксированные, неизменяемого и изменяемого шага.
Воздушный винт состоит из ступицы, лопастей и укрепляется на валу двигателя с помощью специальной втулки (Рисунок4.1) .
Рисунок 4.1 Воздушный двухлопастный винт неизменяемого шага
Винт неизменяемого шага имеет лопасти, которые не могут вращаться вокруг своих осей. Лопасти со ступицей выполнены как единое целое.
Винт фиксированного шага имеет лопасти, которые устанавливаются на земле перед полетом под любым углом к плоскости вращения и фиксируются. В полете угол установки не меняется.
Винт изменяемого шага имеет лопасти, которые во время работы могут при помощи гидравлического или электрического управления вращаться вокруг своих осей и устанавливаться под нужным углом к плоскости вращения.
По диапазону углов установки лопастей воздушные винты подразделяются:
на обычные, у которых угол установки изменяется от 13 до 50°, ониустанавливаются на легкомоторных самолетах;
на флюгерные,у которыхугол установки меняется от 0 до 90°;
на тормозные или реверсные винты, которыеимеют изменяемый угол установки от –15о до +90о. Таким винтом создают отрицательную тягу и сокращают длину пробегасамолета.
Работа воздушного винта основана на тех же принципах, что и крыло самолета: по третьему закону Ньютона винт, вращаясь, отбрасывает массу воздуха назад вдоль своей оси. Реакцией движущейся массы воздуха является тяга винта. Чем больше масса и скорость отбрасываемого воздуха, тем больше развиваемая винтом тяга.
Как устроен самолет
Вот как называются части самолета:
- фюзеляж;
- крылья;
- хвостовое оперение;
- шасси;
- двигатели;
- авионика.
Устройство самолета.
Это несущая часть воздушного судна. Его главное назначение — образование аэродинамических сил, а второстепенное — установочное. Он служит основой, на которую устанавливают все остальные части.
Фюзеляж
Если говорить о частях самолета и их названиях, то фюзеляж — одна из самых важных его составляющих. Само название происходит от французского слова “fuseau”, которое переводится, как “веретено”.
Планер можно назвать “скелетом” самолета, а фюзеляж — его “телом”. Именно он связывает крылья, хвост и шасси. Здесь размещается экипаж лайнера и все оборудование.
Он состоит из продольных и поперечных элементов и обшивки.
Крылья
Как устроено крыло самолета? Оно собирается из нескольких частей: левая или правая полуплоскости (консоли) и центроплан. Консоли включают наплыв крыла и законцовки. Последние могут быть разными у отдельных видов пассажирских лайнеров. Есть винглеты и шарклеты.
Крыло самолета.
На крыло устанавливают меньшие консоли для улучшения их работы. Это элероны, закрылки, предкрылки и т.д. Внутри крыльев расположены топливные баки.
На работу крыла влияет его геометрическая конструкция — площадь, размах, угол, направление стреловидности.
Хвостовое оперение
Оно располагается в хвостовой или носовой части фюзеляжа. Так называют целую совокупность аэродинамических поверхностей, которые помогают пассажирскому лайнеру надежно держаться в воздухе. Они разделяются на горизонтальные и вертикальные.
К вертикальным относят киль или два киля. Он обеспечивает путевую устойчивость воздушного судна, по оси движения. К горизонтальным — стабилизатор. Он отвечает за продольную устойчивость самолета.
Шасси
Это те самые устройства, которые помогают самолету взлетать или садиться, рулить по взлетно-посадочной полосе. Это несколько стоек, которые оборудованы колесами.
Вес пассажирского лайнера напрямую влияет на конфигурацию шасси. Чаще всего используется следующая: одна передняя стойка и две основных. У Аэробуса А320 именно так располагаются шасси. У воздушных судов семейства Боинг 747 — на две стойки больше.
В колесные тележки входит разное количество пар колес. Так у Аэробуса А320 — по одной паре, а у Ан-225 — по семь.
Во время полета шасси убираются в отсек. Когда самолет взлетает или садиться. Они поворачиваются за счет привода к передней стойке шасси или дифференциальной работы двигателей.
Двигатели
Говоря о том, как устроен самолет и как он летает, нельзя забывать о такой важной части самолета, как двигатели. Они работают по принципу реактивной тяги. Они могут быть турбореактивными или турбовинтовыми
Они могут быть турбореактивными или турбовинтовыми.
Их крепят к крылу самолета или его фюзеляжу. В последнем случае его помещают в специальную гондолу и используют для крепления пилон. Через него подходят к двигателям топливные трубку и приводы.
У самолета обычно по два двигателя.
Авионика
Это все те системы, которые обеспечивают бесперебойную работу самолета в любых погодных условиях и при большинстве технических неисправностях.
Сюда относят автопилот, противообледенительная система, система бортового электроснабжения и т.д.
Это интересно: Куда дешевле всего лететь в Европу из Москвы: рассматриваем досконально
Инструкция по управлению самолетом
К управлению самолетом допускаются только пилоты, прошедшие обучение. Но бывают экстренные ситуации, когда любой человек может оказаться в ситуации необходимости взять полет самолета под контроль. Надеюсь, что пошаговая инструкция вам никогда не пригодиться, но стоит ее изучить, хотя бы из интереса к самому процессу.
Подготовка к влету самолета
Подготовка включает в себя внешний осмотр самолета (обычно выполняется опытными механиками), проверку систем управления в кабине (все рычаги должны двигаться беспрепятственно), проверка работы всех датчиков и механизмов. После проверки можно переходить к началу самого полета, то есть к взлету.
Взлет
В аэропортах сам процесс взлета контролируется диспетчерами. Начинать процесс взлета можно только после получения от них разрешения на взлет. До взлета пилот должен убедиться в том, что самолет готов к взлету – закрылки должны находиться во взлетном положении.
Сам процесс взлета состоит из нескольких этапов:
- Выравнивание самолета на взлетно-посадочной полосе, для этого должны быть опущены тормоза, курс на приборах должен соответствовать курсу взлетно-посадочной полосы,
- Включение посадочных фар и выключение рулежной фары, увеличение оборотов двигателя на 40% до момента их стабилизации (должен загореться соответствующий датчик),
- Установка правильного режима – взять контроль РУД и начинать процесс взлета – штурвал давиться на себя до момента набора скорости в 80 узлов, при этом необходимо внимательно следить за показаниями приборов на панели,
- Принятие решения о влете – принимает командир судна при достижении,
- Продолжается набор высоты до необходимого уровня, при этом необходимо следить за показателями датчиков.
Набор высоты уже может проходить и в автоматическом режиме.
Процесс полета
Посадка
Посадка- это самое сложное действие во процессе всего полета. Для этого необходимо выполнить следующие действия:
- За 5 миль до входа в траекторию полета непосредственно перед посадкой выпустить шасси, а потом закрылки, это должно быть сделано на соответствующей скорости,
- Включить режим захода на посадку и следить за показаниями датчиков,
- Курс устанавливается на взлетно-посадочную полосу,
- Установить контакт с ориентирами на земле,
- Постепенно снижать тягу, чтобы при касании с землей положение рычага оказалось на отметке «малый газ»,
- Выравнивание судна начинается при высоте в 20-25 футов, для этого штурвал необходимо потянуть на себя для создания тангажа в 6 градусов,
- После сцепления самолета с полотном взлетной полосы необходимо контролировать процесс торможения, для этого нужно надавить на штурвал, прижимая переднюю опору шасси для улучшения управляемости судном.
Посадку осуществляет командир самолета, второй пилот контролирует датчики и сообщает об изменении параметров и срабатывании индикаторов.
Выбор кресла в зависимости от размера транспортного средства
Когда имеется схема расположения мест в самолете, которым вы собираетесь лететь, можно точно понять, расположено ли кресло у перегородки или рядом с иллюминатором, будут ли крылья закрывать обзор.
Приведем несколько примеров. Рассмотрим расположение мест в самолете “Боинг-737” и ему подобных, где кресла в эконом-классе установлены в 2 ряда по 3 сиденья в каждом. При таком варианте компоновки удобными будут сиденья в первом ряду, а также в рядах у аварийных выходов – там всегда достаточно пространства, чтобы вытянуть ноги.
Салон предназначен для перелетов на дальние расстояния, у него имеется несколько салонов эконом-класса, в которых 3 ряда сидений, расположенных по схеме 3-4-3
И на этом судне хорошие места по-прежнему будут в первом ряду и у основных или аварийных выходов, но стоит обратить внимание, что туалеты там расположены и спереди, и в хвосте
Авиационные системы радиосвязи
Радиосвязь необходима для оперативной связи пилотов с центром управления полетами при передаче сигнала о чрезвычайных ситуациях или для получения необходимых сведений при взлете, полете и посадке. Она отличается высочайшей надежностью и работает при любых условиях. Канал связи включает все устройства, передающие информацию голосового типа, текстовую или в виде пакетов данных.
Он может быть проводным или беспроводным. В первом случае организация связи требует проводов и антенн. Во втором используются электромагнитные волны. Обычно проводные каналы применяются для переговоров на борту самолета и могут быть ближними или дальними, а беспроводные – для связи с землей или другими летательными аппаратами.
После их получения происходит преобразование колебаний в звук или текст, содержащие сообщение. Сама процедура расшифровки происходит очень быстро. Чувствительность приемника зависит от его мощности. Иногда на борту используется сразу несколько антенн.
Функциональные системы – важнейшая составляющая летательного аппарата. Они отвечают за все параметры полета и поддержание на борту условий, подходящих для жизнедеятельности экипажа. Поэтому работоспособность каждой из них имеет особое значение, а вылет с неисправностями недопустим.
Аэробус
Как говорилось ранее, главным конкурентом Boeing на мировом рынке является европейская компания Airbus, центральный офис которой находится во Франции. Основана она была гораздо позже своего американского соперника – в 1970 году. Самые известные названия самолетов этой фирмы – A300, A320, А380 и A350 XWB.
Выпущенный в 1972 году, A300 является самым первым широкофюзеляжным самолетом на двух моторах. На A320 1988 года изготовления впервые в мире была применена электродистанционная форма управления. Самолет А380, который впервые взметнулся в небо в 2005 году, является самым крупным в мире. Он способен взять на свой борт до 480 пассажиров. Последней разработкой компании является A350 XWB. Его главной задачей было составить конкуренцию выпущенному ранее Boeing 787. И с этой задачей данный авиалайнер успешно справляется, обоходя своего соперника по экономичности.
Классификация воздушных судов и особенности конструкции
Все без исключения воздушные суда можно разделить на две основные категории: гражданские и военные. Самым основным их отличием является наличие салона, что обустроен намеренно с целью перевозки пассажиров. Сами же пассажирские самолеты разделяются по вместительности на магистральные ближние (расстояние перелета до 2000 км), средние (до 4000 км) и дальние (до 9000 км)
Если дальность перелета еще больше, то для этого используются лайнеры межконтинентального типа. К тому же, разнотипные летательные аппараты имеют разницу в весе. Так же авиалайнеры могут различаться в связи с определенным типом и, непосредственно, предназначением.
https://youtube.com/watch?v=jKgk_1aIeqM
Есть еще одна специфическая форма, что зовется «утка», благодаря своему расположению крыльев. Горизонтальное оперенье размещается перед крылом, что увеличивает подъемную силу. Недостатком такой конструкции можно назвать уменьшение зоны обзора нижней полусферы из-за присутствия перед самим крылом оперенья.
Вот мы и разобрались, из чего состоит самолет. Как Вы могли уже заметить, конструкция довольно непростая, и различные многочисленные детали должны работать слаженно, что бы самолет смог подняться в воздух и после ровного полета удачно приземлился. Конструкция часто бывает специфической, и может существенно разниться в зависимости от модели и назначения самолета.
Клюв и его значение
Клюв служит птицам манипулирующим органом. На примере вальдшнепа (Scolopaxrusticola, один из них представлен на фото выше) можно увидеть, сколь сложными могут быть действия клюва, когда птица погружает его в почву, охотясь за червем. Наткнувшись на добычу, птица сокращением соответствующих мышц сдвигает вперед квадратные кости, входящие в состав челюстной дуги. Те в свою очередь толкают вперед которые вызывают отгибание вверх кончика надклювья, находится овальное отверстие, через которое проходит сухожилие подключичной мышцы, прикрепляющееся к верхней стороне плеча. Таким образом, при сокращении крыло поднимается, а при сокращении грудных – опускается.
Итак, мы изложили основные особенности строения скелета птиц. Надеемся, вы открыли для себя что-то новое об этих удивительных существах.
Термин «механизация крыла» на английском звучит как «high lift devices», что в дословном переводе – устройства для повышения подъемной силы. Именно это и является основным предназначением механизации крыла, а где находятся плоскости, относящиеся к механизации крыла и каким образом увеличивают подъемную силу, а также зачем это нужно – расскажет эта статья.
Механизация крыла – перечень устройств, которые устанавливаются на крыло самолета для изменения его характеристик на протяжении разных стадий полета. Основное предназначение крыла самолета – создание подъемной силы. Этот процесс зависит от нескольких параметров – скорости движения самолета, плотности воздуха, площади крыла и его коэффициента подъемной силы.
Механизация крыла непосредственно влияет на площадь крыла и на его коэффициент подъемной силы, а также косвенно на его скорость. Коэффициент подъемной силы зависит от кривизны крыла и его толщины. Соответственно можно сделать вывод, что механизация крыла кроме площади крыла еще и увеличивает его кривизну и толщину профиля.
На самом деле не совсем так, ведь увеличение толщины профиля связано с большими технологическими сложностями, не столь эффективно и больше ведет к увеличению лобового сопротивления, потому этот пункт необходимо отбросить, соответственно механизация крыла увеличивает его площадь и кривизну. Делается это с помощью подвижных частей (плоскостей), расположенных в определенных точках крыла. По месторасположению и функциям, механизация крыла делится на закрылки, предкрылки и спойлеры (интерсепторы).
«Уральские авиалинии» исключили сдачу севшего в поле А321 в музей
Москва. 24 августа. INTERFAX.RU — Использования частей севшего в кукурузном поле самолёта А321 в качестве музейных экспонатов или сувенирной продукции невозможно, так как самолет был взят в лизинг и находится под таможенным контролем, сообщил технический специалист авиакомпании «Уральские авиалинии».
Он сообщил журналистам, что все части самолета будут утилизированы. «Как вы наблюдаете, идёт процесс эвакуации самолета. В дальнейшем техническим составом «Уральских авиалиний» будут выполнены работы по утилизации», — сказал представитель компании.
На кукурузном поле остаётся нос самолёта и часть «хвоста», его продолжают разрезать гидравлическими ножницами, передает корреспондент «Интерфакса».
Все части самолета А321 рассчитывают убрать с кукурузного поля в воскресенье, сообщил технический специалист авиакомпании. «Работы по очистке (кукурузного поля от частей самолёта — ИФ) планируем завтра завершить», — сказал он журналистам.
По его словам, самолет будет эвакуирован в ангар, арендованный «Уральскими авиалиниями» в Москве. «Он будет там, пока идет следствие», — отметил специалист.
В пятницу информированный источник сообщил «Интерфаксу», что части аварийного A321 «Уральских авиалиний» будут окончательно убраны с подмосковного кукурузного поля в ночь на понедельник.
Самолет Airbus А321, выполнявший рейс авиакомпании «Уральские авиалинии» по маршруту Москва-Симферополь, утром 15 августа сразу после взлета из аэропорта «Жуковский» совершил аварийную посадку в районе деревни Рыбаки Раменского городского округа Московской области.
Самолет приземлился на кукурузном поле с выключенными двигателями и без выпуска шасси. На борту лайнера было 226 пассажиров и семь членов экипажа. Жертв удалось избежать, но несколько десятков человек пострадали. Причиной происшествия называют попадание птиц в оба двигателя самолета. Лайнер восстановлению не подлежит.
Крылья
Перечисляя основные части самолета, нельзя не упомянуть крылья. Крыло летательного аппарата состоит из двух консолей: правой и левой. Главная функция этого элемента заключается в создании подъемной силы. В качестве дополнительной помощи для этих целей многие современные самолеты имеют фюзеляж с плоской нижней поверхностью.
Крылья самолета также оснащены необходимыми «органами» для управления во время полета, а именно для осуществления поворотов в ту или иную сторону. Для улучшения характеристик взлета и посадки крылья дополнительно оснащены взлетно-посадочными механизмами. Они регулируют движение самолета в момент взлета, пробега, а также осуществляют контроль взлетной и посадочной скоростей. В некоторых моделях устройство крыла самолета позволяет размещать в нем топливо.
Помимо двух консолей крылья также оснащены двумя элеронами. Это подвижные составляющие, благодаря которым удается управлять воздушным судном относительно продольной оси. Функционируют эти элементы синхронно. Однако отклоняются они в разные стороны. Если один наклоняется вверх, то второй – вниз. Подъемная сила на консоли, отклоненной вверх, уменьшается. За счет этого осуществляется вращение фюзеляжа.
Вертикальное оперение
Авиадвигатели
Благодаря постоянному совершенствованию авиационных силовых агрегатов продолжается развитие современного самолётостроения. Первые полёты не могли быть длительными и совершались исключительно с одним пилотом именно потому, что не существовало мощных двигателей, способных развить необходимую тяговую силу. За весь прошедший период авиацией использовались следующие типы двигателей самолёта:
- Паровые. Принцип работы заключался в преобразовании энергии пара в поступательное движение, передающееся на винт самолёта. Из-за низкого коэффициента полезного действия использовался непродолжительное время на первых авиамоделях;
- Поршневые – стандартные двигатели с внутренним сгоранием топлива и передачей крутящего момента на винты. Доступность изготовления из современных материалов позволяет их использование до настоящего времени на отдельных моделях самолётов. КПД представлен не более 55.0%, но высокая надежность и неприхотливость в обслуживании делают двигатель привлекательным;
- Реактивные. Принцип действия основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания авиационного топлива в необходимую для полёта тягу. Сегодня такой тип двигателей наиболее востребован в авиастроительстве;
- Газотурбинные. Работают по принципу пограничного нагрева и сжатия газа сгорания топлива, направленного на вращение турбинного агрегата. Получили широкое распространение в авиации военного назначения. Используются в самолётах типа Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
- Турбовинтовые. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Но полученная при работе энергия преобразовывается в приводную для винта самолёта. Небольшая её часть используется для образования реактивной толкающей струи. Применяют, в основном, в гражданской авиации;
- Турбовентиляторные. Характеризуются высоким КПД. Применяемая технология нагнетания дополнительного воздуха для полного сгорания топлива обеспечивает максимальную эффективность работы и высокую экологическую безопасность. Такие двигатели нашли своё применение при создании больших авиалайнеров.
Противообледенительная система
Совокупность оборудования, использующегося для предотвращения нарастания слоя льда на поверхности самолета и его удаления для обеспечения безопасного полета при любых условиях, называется противообледенительной системой. Она может быть электротепловой, воздушно-тепловой, химической и механической.
В электротепловой используются специальные нагревательные элементы, которые установлены под обшивкой самолета и в передней части винтов. Они работают по заданной программе с периодическими перерывами. Для них требуется лишь постоянный доступ к электроэнергии. В некоторых случаях обогреваются также важные датчики и стекла.
Использование химической системы подразумевает наличие специального реагента. Обычно используется этиловый спорт, смешанный с водой. Для этого достаточно обработать поверхность самолета перед вылетом с аэродрома. Эффективность такого метода не такая высокая, из-за чего он уже давно применяется только иногда для стекол.
Принцип действия механической системы основан на деформации обшивки. Перед вылетом под нее закачивают сжатый воздух. Когда самолет поднимается в небо и имеет на своей поверхности слой льда, его обшивка начинается слегка изменяться, что приводит к растрескиванию ледяного покрытия.
