Как летает самолет

27.03.2017 15:11

 

Современный самолет — это целая система сложных механизмов, использующая новейшие достижения строительной механики, наукоемких технологий, радиоэлектроники, компьютерных программ. Несмотря на это, основные части любого самолета повторяются.  Общая схема выглядит примерно так:

Основными элементами конструкции самолета являются:

·         фюзеляж (или корпус);

·         крылья;

·         оперение;

·         шасси;

·         мотор (или двигатель);

·         бортовое оборудование.

Фюзеляж

исполняет несколько функций одновременно:

1.      является основой, на которую крепятся крылья, двигатель, шасси, хвостовое оперение;

2.      содержит кабину летчика и места для пассажиров (в гражданских лайнерах);

3.      здесь же - все оборудование по управлению самолетом, грузовой отсек, емкости с горючим и т.д..

Конструктивная схема содержит продольные (лонжероны, стрингеры) и поперечные (шпангоуты) элементы. В этой части конструкции самолет напоминает скелет спортивного автомобиля. А вот материал для обшивки отличается.  Для самолетов  чаще всего применяется дюралюминий. Корпус обязательно имеет каплеобразную обтекаемую форму для уменьшения сопротивления воздуху. Среди пассажирских различают  узкофюзеляжные и широкофюзеляжные самолеты. Ширина первых - до 3-х метров, вторых - до 6-ти.

Крыло

вместе с плоской нижней частью фюзеляжа создает подъемную силу, поддерживающую машину в воздухе.

Крыло состоит из двух частей - консолей,  нижняя поверхность которых плоская, а верхняя выпуклая, поэтому воздух обтекает верхнюю поверхность с большей скоростью. Образующаяся вследствие этого  разность давлений, поднимает самолет вверх.  Обе части крыла оснащены необходимыми органами управления (закрылки, предкрылки, элероны, спойлеры, интерцепторы и др.), с помощью которых  регулируется движение самолета во время пробега, взлета и посадки, а так же происходит управление самолетом в воздухе. Работают эти элементы синхронно. Устройство крыла некоторых моделей самолетов позволяет хранить в нем топливо.

Оперение

располагается в задней части самолета и является очень важным элементом конструкции.  Киль и стабилизатор  - его главные составные части.

Стабилизатор, как и крыло, состоит из двух консолей,  обеспечивает продольную устойчивость, оснащен рулем высоты. Как правило он устанавливается на фюзеляже, но не обязательно - оперение ТУ 154 и ИЛ- 76 имеет Т-образную форму т.к. стабилизатор крепится на киль.

Киль

меняет и сохраняет (поддерживает) направление движения по горизонтали подобно рулю автомобиля.

Шасси

это взлетно-посадочное устройство,  конструкция которого представляет собой  несколько  колес на специальных стойках с целым набором различных сложных механизмов.

Почти все современные самолеты строят с убирающимися шасси т.к. в полете они создают дополнительное сопротивление.  Исключение составляют сверхлегкие летательные аппараты и  гидросамолеты, шасси которых  представляют собой поплавки.  Шасси чаще всего  крепят на корпус, иногда - на  крылья. Неисправность шасси может завершить катастрофой, в целом благополучный, полет. Шасси сухопутных самолетов изготавливают из прочного алюминиево-магниевого сплава, выдерживающего большие нагрузки и перепад температур.

Двигатель

это самый главный и самый сложный механизм самолета. Авиационные двигатели делятся на три больших класса:

·         поршневые;

·         воздушно-реактивные (включая газотурбинные);

·         ракетные.

Поршневой двигатель, на валу которого находится воздушный винт, создающий тягу, чаще всего  стоит на  спортивных, легких, частных  самолетах и вертолетах.  Авиационные поршневые двигатели - это обычные двигатели внутреннего сгорания, они близкие родственники автомобильным двигателям, которые и сегодня стоят на подавляющем большинстве современных автомобилей. Поршневые авиационные двигатели различают по количеству цилиндров и способу их расположения. Используемое горючее - авиационный бензин.

Воздушно-реактивные двигатели  делятся на:

1.      компрессорные (включающие компрессор для сжатия воздуха); и

2.      бескомпрессорные, которые в свою очередь делятся на:

·         прямоточные (со сжатием воздуха только от скорости),

·         пульсирующие (с дополнительным сжатием воздуха в  специальных устройствах).  

Современная авиация, в основном, оснащена воздушно-реактивными двигателями. В этих двигателях топливо (авиационный керосин) и воздух  в камеру сгорания подаются непрерывно, и вследствие этого процесс горения протекает постоянно. (Лишь для запуска двигателя используют постороннее зажигание.) По этой причине   КПД воздушно-реактивных, и в том числе газотурбинных,  двигателей намного превосходит КПД поршневых.

Большая часть пассажирских самолетов  оснащена газотурбинными двигателями   различных модификаций, дающими возможность поднимать в воздух большие самолеты и совершать перелеты на высоких скоростях.

Ракетные двигатели делятся на два класса по типу используемого топлива:

·         жидкотопливные  реактивные двигатели, относящиеся к компрессорному типу тепловых машин; и

·         ракетные двигатели твердого топлива, не имеющий камеры сжатия.

Используется также целая линейка  комбинированных двигателей, соединяющих особенности и преимущества двигателей различных типов.

Бортовое оборудование

самолета существенным образом зависит от поставленных перед летательным аппаратом  задач - транспортных, поисково-спасательных, исследовательских, военных и пр.

Все бортовые системы можно условно разделить на блоки:

A.                бортовые энергетические системы;

B.                пилотажно-навигационное и радиотехническое оборудование;

C.                системы защиты в особых условиях (противопожарная, антиобледенительная, системы спасения и десантирования);

D.                системы кондиционирования и индивидуального жизнеобеспечения;

E.                 пассажирское бортовое оборудование;

F.                 специальное оборудование;

G.                тормозная система и т.д.

Дата создания: 27.03.2017 15:11:50