Bahagian utama pesawat. Peranti pesawat

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Penciptaan pesawat memungkinkan bukan sahaja untuk merealisasikan impian paling kuno umat manusia - untuk menakluk langit, tetapi juga untuk mencipta mod pengangkutan terpantas. Tidak seperti belon udara panas dan kapal udara, kapal terbang sedikit bergantung kepada keadaan cuaca yang berubah-ubah, mampu menempuh jarak jauh pada kelajuan tinggi. Komponen pesawat terdiri daripada kumpulan struktur berikut: sayap, fiuslaj, empennage, peranti berlepas dan mendarat, loji kuasa, sistem kawalan, pelbagai peralatan.

Prinsip operasi

Pesawat - pesawat (LA) yang lebih berat daripada udara, dilengkapi dengan loji kuasa. Dengan bantuan bahagian pesawat yang paling penting ini, tujahan yang diperlukan untuk penerbangan dicipta - daya bertindak (memandu) yang motor (propeller atau enjin jet) berkembang di atas tanah atau dalam penerbangan. Jika skru terletak di hadapan enjin, ia dipanggil menarik, dan jika ia di belakang, ia dipanggil menolak. Oleh itu, enjin mencipta gerakan translasi pesawat berbanding dengan persekitaran (udara). Sehubungan itu, sayap juga bergerak relatif terhadap udara, yang mewujudkan daya angkat akibat pergerakan ke hadapan ini. Oleh itu, peranti boleh kekal di udara hanya jika terdapat kelajuan tertentu.penerbangan.

Apakah nama bahagian pesawat

Kes ini terdiri daripada bahagian utama berikut:

• Fiuslaj ialah badan utama pesawat, menghubungkan sayap (sayap), bulu, sistem kuasa, gear pendaratan dan komponen lain menjadi satu keseluruhan. Fiuslaj menempatkan anak kapal, penumpang (dalam penerbangan awam), peralatan, muatan. Juga boleh memuatkan (tidak selalu) bahan api, casis, motor, dsb.
• Enjin digunakan untuk menggerakkan pesawat.
• Wing - permukaan kerja yang direka untuk mencipta daya angkat.
• Ekor menegak direka bentuk untuk kebolehkawalan, pengimbangan dan kestabilan arah pesawat berbanding paksi menegak.
• Ekor mendatar direka bentuk untuk kebolehkawalan, pengimbangan dan kestabilan arah pesawat berbanding paksi mendatar.

Sayap dan fiuslaj

Bahagian utama struktur pesawat ialah sayap. Ia mewujudkan syarat untuk memenuhi keperluan utama untuk kemungkinan penerbangan - kehadiran lif. Sayap dipasang pada badan (fiuslaj), yang boleh mempunyai satu bentuk atau yang lain, tetapi jika boleh dengan seretan aerodinamik yang minimum. Untuk melakukan ini, ia disediakan dengan bentuk titisan air mata yang diperkemas dengan mudah.

Bahagian hadapan pesawat berfungsi untuk menampung kokpit dan sistem radar. Di bahagian belakang ialah unit ekor yang dipanggil. Ia berfungsi untuk menyediakan kawalan semasa penerbangan.

Reka bentuk bulu

Pertimbangkan pesawat biasa,bahagian ekor yang dibuat mengikut skema klasik, ciri kebanyakan model tentera dan awam. Dalam kes ini, ekor mendatar akan termasuk bahagian tetap - penstabil (dari bahasa Latin Stabilis, stabil) dan bahagian boleh alih - lif.

Penstabil berfungsi untuk menstabilkan pesawat berbanding paksi melintang. Sekiranya hidung pesawat diturunkan, maka, oleh itu, bahagian ekor fiuslaj, bersama-sama dengan bulu, akan naik. Dalam kes ini, tekanan udara pada permukaan atas penstabil akan meningkat. Tekanan yang dihasilkan akan mengembalikan penstabil (masing-masing, fiuslaj) ke kedudukan asalnya. Apabila hidung fiuslaj diangkat ke atas, tekanan aliran udara akan meningkat pada permukaan bawah penstabil, dan ia akan kembali ke kedudukan asalnya semula. Oleh itu, kestabilan automatik (tanpa campur tangan juruterbang) pesawat dalam satah longitudinalnya berbanding paksi melintang disediakan.

Bagian belakang pesawat juga termasuk ekor menegak. Sama seperti mendatar, ia terdiri daripada bahagian tetap - lunas, dan bahagian alih - kemudi. Lunas memberikan kestabilan kepada pergerakan pesawat berbanding paksi menegaknya dalam satah mendatar. Prinsip operasi lunas adalah serupa dengan penstabil - apabila hidung menyimpang ke kiri, lunas menyimpang ke kanan, tekanan pada satah kanannya meningkat dan mengembalikan lunas (dan keseluruhan fiuslaj) ke sebelumnya. kedudukan.

Oleh itu, berkenaan dengan dua paksi, kestabilan penerbangan dipastikan oleh bulu. Tetapi terdapat satu lagi paksi - yang membujur. Untuk menyediakan automatikkestabilan pergerakan relatif kepada paksi ini (dalam satah melintang) konsol sayap glider diletakkan tidak secara mendatar, tetapi pada sudut tertentu relatif antara satu sama lain supaya hujung konsol terpesong ke atas. Peletakan ini menyerupai huruf "V".

Sistem kawalan

Permukaan kawalan ialah bahagian penting pesawat yang direka bentuk untuk mengawal pesawat. Ini termasuk aileron, kemudi dan lif. Kawalan disediakan berkenaan dengan tiga paksi yang sama dalam tiga satah yang sama.

Lif ialah bahagian belakang penstabil yang boleh digerakkan. Jika penstabil terdiri daripada dua konsol, maka, oleh itu, terdapat dua lif yang membelok ke atas atau ke bawah, kedua-duanya serentak. Dengan itu, juruterbang boleh menukar ketinggian pesawat.

Kemudi ialah bahagian belakang lunas yang boleh digerakkan. Apabila ia terpesong ke satu arah atau yang lain, daya aerodinamik timbul padanya, yang memutarkan pesawat mengenai paksi menegak yang melalui pusat jisim, dalam arah yang bertentangan dari arah pesongan kemudi. Putaran diteruskan sehingga juruterbang mengembalikan kemudi kepada neutral (tidak terpesong) dan pesawat bergerak ke arah baharu.

Aileron (dari bahasa Perancis Aile, sayap) ialah bahagian utama pesawat, yang merupakan bahagian bergerak konsol sayap. Berkhidmat untuk mengawal pesawat relatif kepada paksi membujur (dalam satah melintang). Oleh kerana terdapat dua konsol sayap, terdapat juga dua aileron. Mereka bekerja secara serentak, tetapi, tidak seperti lif, mereka menyimpangbukan ke satu arah, tetapi ke arah yang berbeza. Jika satu aileron membelok ke atas, maka yang lain ke bawah. Pada konsol sayap, di mana aileron terpesong ke atas, lif berkurangan, dan di mana ia turun, ia meningkat. Dan fiuslaj pesawat berputar ke arah aileron yang dinaikkan.

Enjin

Semua pesawat dilengkapi dengan loji kuasa yang membolehkan mereka mengembangkan kelajuan, dan, akibatnya, untuk memastikan berlakunya lif. Enjin boleh diletakkan di bahagian belakang pesawat (biasa untuk pesawat jet), di hadapan (kenderaan ringan) dan di sayap (pesawat awam, pengangkutan, pengebom).

Mereka dibahagikan kepada:

• Jet - turbojet, berdenyut, litar dua kali, aliran terus.
• Propeller - omboh (propeller), turboprop.
• Roket - cecair, bahan api pepejal.

Sistem lain

Sudah tentu, bahagian lain pesawat juga penting. Casis membolehkan pesawat berlepas dan mendarat dari lapangan terbang yang dilengkapi. Terdapat pesawat amfibia, di mana pelampung khas digunakan dan bukannya gear pendaratan - ia membolehkan anda berlepas dan mendarat di mana-mana sahaja di mana terdapat badan air (laut, sungai, tasik). Model pesawat ringan yang dilengkapi dengan ski terkenal dengan operasi di kawasan dengan penutup salji yang stabil.

Pesawat moden diisi dengan peralatan elektronik, komunikasi dan peranti pemindahan maklumat. Penerbangan tentera menggunakan sistem senjata canggih, pengesanan sasaran dan penindasan isyarat.

Klasifikasi

Seperti yang dimaksudkanpesawat terbahagi kepada dua kumpulan besar: awam dan tentera. Bahagian utama pesawat penumpang dibezakan dengan kehadiran kabin yang dilengkapi untuk penumpang, yang menduduki kebanyakan fiuslaj. Ciri tersendiri ialah lubang di sisi badan kapal.

Pesawat awam dibahagikan kepada:

• Penumpang - syarikat penerbangan tempatan, jarak jauh pendek (julat kurang daripada 2000 km), sederhana (julat kurang daripada 4000 km), jarak jauh (julat kurang daripada 9000 km) dan antara benua (julat lebih daripada 11,000 km).
• Kargo - ringan (berat kargo sehingga 10 tan), sederhana (berat kargo sehingga 40 tan) dan berat (berat kargo melebihi 40 tan).
• Tujuan khas - kebersihan, pertanian, peninjauan (peninjauan ais, peninjauan ikan), memadam kebakaran, untuk fotografi udara.
• Pendidikan.

Tidak seperti model awam, bahagian pesawat tentera tidak mempunyai kabin yang selesa dengan tingkap. Bahagian utama fiuslaj diduduki oleh sistem senjata, peralatan perisikan, komunikasi, enjin dan unit lain.

Dengan tujuan, pesawat tentera moden (mengambil kira misi tempur yang mereka lakukan) boleh dibahagikan kepada jenis berikut: pejuang, pesawat serang, pengebom (pengangkut peluru berpandu), peninjauan, pengangkutan tentera, tujuan khas dan tambahan.

Peranti pesawat

Reka bentuk pesawat bergantung pada reka bentuk aerodinamik mengikut mana ia dibuat. Skim aerodinamik dicirikan oleh bilangan elemen asas dan lokasi permukaan galas. Jika hidungpesawat adalah serupa untuk kebanyakan model, lokasi dan geometri sayap dan ekor boleh berbeza-beza.

Skim peranti pesawat berikut dibezakan:

• "Klasik".
• Sayap Terbang.
• "Itik".
• "Tanpa ekor".
• "Tandem".
• Skema boleh tukar.
• Skim gabungan.

Pesawat klasik

Mari kita pertimbangkan bahagian utama pesawat dan tujuannya. Susun atur komponen dan pemasangan klasik (biasa) adalah tipikal untuk kebanyakan peranti di dunia, sama ada tentera atau awam. Elemen utama - sayap - beroperasi dalam aliran tidak terganggu tulen, yang mengalir dengan lancar di sekeliling sayap dan mencipta daya angkat tertentu.

Hidung pesawat dikurangkan, yang membawa kepada pengurangan dalam kawasan yang diperlukan (dan dengan itu jisim) ekor menegak. Ini adalah kerana fiuslaj hadapan mendorong detik menguap yang tidak stabil pada paksi menegak pesawat. Mengurangkan fiuslaj hadapan meningkatkan keterlihatan hemisfera hadapan.

Kelemahan skim biasa ialah:

• Kendalian ekor mendatar (HA) dalam aliran sayap yang condong dan terganggu dengan ketara mengurangkan kecekapannya, yang memerlukan penggunaan bulu kawasan yang lebih besar (dan, akibatnya, jisim).
• Untuk memastikan kestabilan penerbangan, ekor menegak (VO) mesti mencipta daya angkat negatif, iaitu, diarahkan ke bawah. Ini mengurangkan kecekapan keseluruhan pesawat: daripadamagnitud daya angkat yang dicipta oleh sayap, adalah perlu untuk menolak daya yang dicipta pada GO. Untuk meneutralkan fenomena ini, sayap dengan luas yang lebih besar (dan, akibatnya, jisim) harus digunakan.

Peranti pesawat mengikut skema "itik"

Dengan reka bentuk ini, bahagian utama pesawat diletakkan berbeza daripada model "klasik". Pertama sekali, perubahan mempengaruhi susun atur ekor mendatar. Ia terletak di hadapan sayap. Mengikut skim ini, Wright bersaudara membina pesawat pertama mereka.

Faedah:

• Ekor menegak berfungsi dalam aliran yang tidak terganggu, yang meningkatkan kecekapannya.
• Untuk memastikan kestabilan penerbangan, empennage menjana daya angkat positif, iaitu, ia ditambah pada lif sayap. Ini membolehkan untuk mengurangkan kawasannya dan, dengan itu, jisimnya.
• Perlindungan "anti-putaran" semula jadi: kemungkinan memindahkan sayap ke sudut serangan superkritikal untuk "itik" dikecualikan. Penstabil dipasang supaya ia mendapat sudut serangan yang lebih tinggi berbanding sayap.
• Menggerakkan fokus pesawat ke belakang dengan peningkatan kelajuan dalam skema "itik" berlaku pada tahap yang lebih rendah daripada dalam susun atur klasik. Ini menyebabkan lebih sedikit perubahan dalam tahap kestabilan statik membujur pesawat, seterusnya, memudahkan ciri kawalannya.

Keburukan skema "itik":

• Apabila terhenti di empennage, bukan sahaja pesawat mencapai sudut serangan yang lebih rendah, tetapi ia juga "mengendur" disebabkan penurunan jumlah daya angkatnya. Ini amat berbahaya dalammod berlepas dan mendarat kerana kedekatan darat.
• Kehadiran mekanisme bulu dalam fiuslaj hadapan menjejaskan keterlihatan hemisfera bawah.
• Untuk mengurangkan luas HE depan, panjang fiuslaj hadapan dibuat ketara. Ini membawa kepada peningkatan momen ketidakstabilan berbanding paksi menegak, dan, dengan itu, kepada peningkatan dalam kawasan dan jisim struktur.

Pesawat tanpa ekor

Dalam model jenis ini tidak ada bahagian penting dan biasa dalam pesawat. Foto pesawat tanpa ekor (Concorde, Mirage, Vulcan) menunjukkan bahawa mereka tidak mempunyai ekor mendatar. Kelebihan utama skim ini ialah:

• Mengurangkan seretan aerodinamik hadapan, yang amat penting untuk pesawat dengan kelajuan tinggi, khususnya, pelayaran. Ini mengurangkan kos bahan api.
• Ketegaran kilasan sayap yang lebih tinggi, yang meningkatkan ciri aeroelastiknya, dan ciri kebolehgerakan yang tinggi dicapai.

Kecacatan:

• Untuk mengimbangi dalam beberapa mod penerbangan, sebahagian daripada cara mekanisasi tepi belakang sayap (flaps) dan permukaan kawalan mesti dipesongkan ke atas, yang mengurangkan daya angkat keseluruhan pesawat.
• Gabungan kawalan pesawat relatif kepada paksi mendatar dan membujur (disebabkan ketiadaan lif) memburukkan lagi ciri pengendaliannya. Ketiadaan bulu khusus menjadikan permukaan kawalan yang terletak di tepi belakang sayap berfungsi (denganperlu) tugas dan aileron, dan lif. Permukaan kawalan ini dipanggil elevons.
• Menggunakan sebahagian daripada peralatan mekanisasi untuk mengimbangi pesawat memburukkan prestasi berlepas dan mendarat.

Sayap Terbang

Dengan skim ini, sebenarnya, tiada bahagian pesawat seperti fiuslaj. Semua volum yang diperlukan untuk menampung krew, muatan, enjin, bahan api, peralatan terletak di tengah-tengah sayap. Skim ini mempunyai kelebihan berikut:

• Seret paling sedikit.
• Jisim struktur terkecil. Dalam kes ini, semua jisim jatuh pada sayap.
• Memandangkan dimensi membujur pesawat adalah kecil (disebabkan kekurangan fiuslaj), momen ketidakstabilan pada paksi menegaknya boleh diabaikan. Ini membolehkan pereka bentuk sama ada mengurangkan luas VO dengan ketara, atau malah meninggalkannya sama sekali (burung, seperti yang anda tahu, tidak mempunyai bulu menegak).

Keburukan termasuk kesukaran memastikan kestabilan penerbangan pesawat.

Tandem

Skim "tandem", apabila dua sayap terletak satu demi satu, jarang digunakan. Penyelesaian ini digunakan untuk menambah luas sayap dengan nilai yang sama dari rentang dan panjang fiuslajnya. Ini mengurangkan beban khusus pada sayap. Kelemahan skim ini ialah seretan aerodinamik yang besar, peningkatan dalam momen inersia, terutamanya berkaitan dengan paksi melintang pesawat. Di samping itu, dengan peningkatan kelajuan penerbangan, ciri-ciri pengimbangan membujur pesawat berubah. Kawal permukaan pada sedemikianpesawat boleh didapati secara langsung pada sayap dan pada bulu.

Litar gabungan

Dalam kes ini, komponen pesawat boleh digabungkan menggunakan pelbagai skema reka bentuk. Sebagai contoh, ekor mendatar disediakan di hidung dan di ekor fiuslaj. Apa yang dipanggil kawalan lif terus boleh digunakan pada mereka.

Dalam kes ini, hidung mendatar bersama-sama kepak menghasilkan daya angkat tambahan. Momen pitching yang berlaku dalam kes ini akan bertujuan untuk meningkatkan sudut serangan (hidung pesawat naik). Untuk menangkis detik ini, unit ekor mesti mencipta momen untuk mengurangkan sudut serangan (hidung pesawat jatuh). Untuk melakukan ini, daya pada ekor juga mesti diarahkan ke atas. Iaitu, terdapat peningkatan dalam daya angkat pada hidung HE, pada sayap dan pada ekor HE (dan, akibatnya, pada keseluruhan pesawat) tanpa mengubahnya dalam satah membujur. Dalam kes ini, pesawat hanya naik tanpa sebarang evolusi berbanding pusat jisimnya. Begitu juga sebaliknya, dengan susun atur aerodinamik pesawat itu, ia boleh melakukan evolusi berbanding pusat jisim dalam satah membujur tanpa mengubah laluan penerbangannya.

Keupayaan untuk menjalankan gerakan sedemikian dengan ketara meningkatkan ciri prestasi pesawat boleh gerak. Terutama dalam kombinasi dengan sistem kawalan langsung daya sisi, untuk pelaksanaannya pesawat mesti mempunyai bukan sahaja ekor, tetapi juga bulu membujur hidung.

Skema Boleh Tukar

Peranti pesawat yang dibina mengikut skema boleh tukar dibezakan dengan kehadiran penyahstabil dalam fiuslaj hadapan. Fungsi penyahstabilan adalah untuk mengurangkan dalam had tertentu, atau bahkan menghapuskan sepenuhnya anjakan ke belakang fokus aerodinamik pesawat dalam mod penerbangan supersonik. Ini meningkatkan kebolehgerakan pesawat (yang penting untuk pesawat pejuang) dan meningkatkan julat atau mengurangkan penggunaan bahan api (ini penting untuk pesawat penumpang supersonik).

Penyahstabilan juga boleh digunakan dalam mod berlepas/mendarat untuk mengimbangi momen menyelam, yang disebabkan oleh sisihan mekanisasi berlepas dan mendarat (flap, flaps) atau fiuslaj hadapan. Dalam mod penerbangan subsonik, penyahstabil disembunyikan di tengah-tengah fiuslaj atau ditetapkan kepada mod ram cuaca (berorientasikan bebas di sepanjang aliran).