ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ВОЗДУШНОГО СУДНА

Классификация ВС – схема внешнего вида ВС и взаимного расположения ВС (двигателя и т.д.)

КРЫЛО

Классификация по количеству, виду и размещению крыльев.

Под схемой ВС понимают признаки, характеризующие внешнюю форму ВС и взаимное расположение отдельных его частей, влияющих на аэродинамические, весовые и эксплуатационные качества ВС.

По числу крыльев ВС различают на:

Биплан.

Плюс – маневренность выше чем у моноплана.

Минусы – большее сопротивление, затрудняющее увеличение скорости полета. Не возможность установить двигатель на крыло.

Моноплан – рост скоростей полета заставили перейти к свободнонесущему^* крылу без подкрепляющих элементов.

* - Термин «свободнонесущий» означает, что на верхней поверхности крыла нет ни каких объектов, создающих сопротивление с воздухом (двигателей напр.). Т.е. верхняя поверхность крыла ровная и воздушный поток свободно проходит по ней. Таким образом верхняя поверхность крыла участвует в создании подъемной силы (у).

Пример: АН-24 – цельнометаллический свободно несущий верхнеплан, что означает, что крылья расположены сверху фюзеляжа, а два турбовинтовых двигателя расположены под крыльями.

Низкоплан – применяется на околозвуковых скоростях (Боинги, Ту-104).

Плюсы: эффективное использование механизации крыла за счет подфюзеляжной части крыла – закрылков.

Меньший вес убирающегося шасси.

Расположение хвостового оперения, исключающее попадание в аэродинамическую тень крыла.

Минусы – Значительное сопротивление, вызванное интерференцией.
Возможность попадания посторонних предметов в тракт двигателя. (Ил-96, Ту-154, 204, 214)

Верхнеплан (высокоплан) – аэродинамические качества на 4.5 % выше, чем у низкоплана. Данная схема широко используется в транспортной авиации.

Плюсы: размещение двигателей исключает попадание в двигатели посторонних предметов.
Улучшен обзор для пассажиров. Простота загрузки, выгрузки ВС.

Минусы:трудность уборки шасси (в крыло/ фюзеляж).

Среднеплан. Взаимное влияние крыла и фюзеляжа. Необходимость пропускания силовых элементов через фюзеляж.

ФЮЗЕЛЯЖ – корпус самолета, к которому крепятся крылья, хвостовое оперение, шасси, иногда силовая установка. Служит для размещения ЭВС, пассажиров, груза.

С точки зрения аэродинамики, фюзеляж является основной составляющей лобового сопротивления (х) до 40%.

Требования:

1.Прочностные:

Конструкция фюзеляжа должна обеспечивать прочность и жесткость при минимальном весе конструкции, минимальное аэродинамическое сопротивление (мин х), возможность удобного расположения ее частей.

В эксплуатации должна быть обеспечена доступность агрегатов и других частей самолета.

Формы поперечного сечения – в зависимости от назначения и компоновки ВС.

Простота в очертании. Имеет максимальный объем при минимальной поверхности. Минимальное значение интерференции при срединным сопряжением с крылом.

Не обеспечивает рационального использования внутреннего пространства при загрузки (багажа).

2. ПРЯМОУГОЛЬНОЕ СЕЧЕНИЕ

3. ОВАЛЬНОЕ СЕЧЕНИЕ

4. КОМБИНИРОВАННОЕ СЕЧЕНИЕ

КСС(конструкция силовой схемы)

Ферменная КСС (ферма) – пространственная ферма, образованная лонжеронами по всей длине или части со стойками и раскосами для жесткости, изготавливается из труб или дюралюминиевых профилей.

Обшивка из полотна, фанеры, листов дюралюминия.

Обтекаемую форму придают спец надстройки – Гаргроты.

Плюс:

– простота изготовления и ремонта (обслуживания).
– удобство монтажа, осмотра и ремонта оборудования.

Минус:

– несовершенство аэродинамических форм

– малая жесткость

– недостаточное использование внутреннего объема

КРЫЛО

Крыло – главная часть самолета, создающая при поступательном движении ВС необходимую для полета подъемную силу (у).

Крыло обеспечивает поперечную устойчивость ВС, может использоваться для размещения двигателей, топливных баков, шасси и другого оборудования.

Требования:

1. Создание потребной (у)

2. Дополнительный рост у при применении механизации крыла.

3. Иметь минимальный х при минимальной массе.

4. Хороший доступ ко всем деталям и элементам конструкции.

На ВС действуют силы:

1. Аэродинамические – вызванные действием на крыло воздушного потока, силы приложенные к обшивке крыла и приводятся к вертикальным - у, горизонтальным – х.

2. Инерционные– от массы крыла и приложенные в ЦТ (центр тяжести) сечения крыла по величине 14-16 % от у, направленных противоположно у и разгружает крыло.

Конструкция крыла

Крыло состоит из силовых элементов и обшивки

1. Продольный набор – лонжерон – продольная балка или ферма с поясами, воспринимающими изгибающий момент.

Стрингер – продольный элемент, воспринимающий осевые нагрузки от изгиба крыла.
(продольный брус вдоль корпуса судна, являющийся опорой для шпангоутов)

2. Поперечный набор

а). нервюра (у фюзеляжа – шпангоут)

По конструкции крылья делятся на балочные и ферменные.

ОБШИВКА

Наружная оболочка каркаса, служит для придания крылу обтекаемой формы и передачи нагрузки на стрингеры и нервюры.

Материал: полотно, фанера, дюралевые и титановые листы (нагрузки на крыло достигают до 600кг/м²).

Под действием сил крыло работает как консольная балка, заделанная в фюзеляж и стремится переместиться вверх, но внутренние силы не допускают вертикального перемещения (в сечении) и называют их поперечными.

М изгибающая возникает при взаимодействии сил «у» и «х» и разницы точек приложения Цт и Цд (центр тяжести и центр давления).

ХВОСТОВОЕ ОПЕРЕНИЕ

Хвостовым оперением называются несущие поверхности, обеспечивающие устойчивость, управляемость и балансировку ВС.

ХО состоит из неподвижных поверхностей – киль и стабилизатор, и подвижных (закрылки), при отклонении которых создается аэродинамические моменты, обеспечивающие балансировку и управление полетом.

ШАССИ

Требования к шасси:

1. поглощать кинетическую энергию при посадке ВС и ударах о неровности ВПП.
2. обеспечивать устойчивость и управляемость при движении по ВПП.
3. обеспечивать достаточную проходимость на земле.
4. минимальное изменение центровки при уборке и выпуске шасси.

Наличие тормозов на основном шасси, направляющие или ориентирующие шасси на передней стойке.

Продолжительность уборки шасси не должно быть более 15-25 сек, выпуск 10-20 сек (т.к. Ш. работает против ветра).

Для устойчивости положения ВС на земле требуется, как минимум, три опорные точки, в зависимости от их относительного Цт различают три основные схемы.

1. Трехопорное

а). С хвостовой опорой. Ла-2, Ан-2

б). С носовой опорой. Ан-24, 26

МЕХАНИЗАЦИЯ КРЫЛА

у = G в установленном полете

Механизация крыла –комплекс устройств, с помощью которых м.б. увеличена подъемная сила (у) и сокращено х (лоб. сопрот.), что дает возможность расширить диапазон скоростей при взлете и посадке и сократить дистанцию разбега и пробега.

Основными элементами этого комплекса являются: предкрылки, закрылки, интерцептор, щиток.

Требования:

1. Работа механизации крыла должна быть безотказной и эффективной на максимальных режимах полета ВС.
2. Элементы МК не должны ухудшать аэродинамические характеристики; МК д.б. простой по устройству и минимального веса.

Создание дополнительного у при использовании МК

1. Предкрылок –

Есть три типа предкрылка:

1. управляемый пилотом, недостаток – отвлечение внимание пилота
2. управление, связанное с элероном – кинематически связан с управлением элеронами, при опускании элерона предкрылок отодвигается.
   Элероны - подвижные поверхности задних частей крыльев самолета, укрепленные на шарнирах и предназначенные для устранения крена машины при горизонтальном полете и при поворотах в воздухе.
3. автоматические – на малых углах атаки равнодействующая сил прижимает предкрылок к крылу.

2. Закрылки – хвостовая часть крыла, отклоняющаяся от первоначального положения вокруг оси.

Ту 154 Gвзл – 98т
закрылки убраны – Vотр = 360-370 км/ч; пробег = 1500м
закрылки выпущены – Vотр = 280 км/ч; пробег = 1000м; Vпосад = 240 км/ч.

Дата добавления: 2014-05-28; просмотров: 1008; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!