Koneen pääosat. Lentokoneen laite

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Lentokoneen keksintö mahdollisti paitsi ihmiskunnan vanhimman unelman - taivaan valloittamisen - toteuttamisen, myös nopeimman kulkuvälineen luomisen. Toisin kuin kuumailmapallot ja ilmalaivat, lentokoneet ovat vähän riippuvaisia sääolosuhteista, ja ne pystyvät lentämään pitkiä matkoja suurella nopeudella. Lentokoneen komponentit koostuvat seuraavista rakenneryhmistä: siipi, runko, emennage, lentoonlähtö- ja laskulaitteet, voimalaitos, ohjausjärjestelmät, erilaiset laitteet.

Toimintaperiaate

Lentokone - ilmaa raskaampi lentokone (LA), joka on varustettu voimalaitoksella. Tämän lentokoneen tärkeimmän osan avulla luodaan lentoon tarvittava työntövoima - vaikuttava (käyttö)voima, jonka moottori (potkuri tai suihkumoottori) kehittää maassa tai lennon aikana. Jos ruuvi sijaitsee moottorin edessä, sitä kutsutaan vetämiseksi, ja jos se on takana, sitä kutsutaan työntämiseksi. Siten moottori luo lentokoneen translaatioliikkeen suhteessa ympäristöön (ilmaan). Vastaavasti siipi liikkuu myös suhteessa ilmaan, mikä synnyttää nostovoimaa tämän eteenpäinliikkeen seurauksena. Siksi laite voi pysyä ilmassa vain tietyllä nopeudella.lento.

Mitä ovat lentokoneen osien nimet

Kotelo koostuu seuraavista pääosista:

• Runko on lentokoneen päärunko, joka yhdistää siivet (siipi), höyhenen, voimajärjestelmän, laskutelineen ja muut komponentit yhdeksi kokonaisuudeksi. Runkoon mahtuu miehistö, matkustajat (siviili-ilmailussa), varusteet, hyötykuorma. Mahtuu myös (ei aina) polttoaineeseen, alustaan, moottoreihin jne.
• Moottoreita käytetään lentokoneen kuljettamiseen.
• Wing - työtaso, joka on suunniteltu luomaan nostoa.
• Pystypyrstö on suunniteltu lentokoneen ohjattavuutta, tasapainottamista ja suuntavakautta varten pystyakseliin nähden.
• Vaakapyrstö on suunniteltu lentokoneen ohjattavuutta, tasapainottamista ja suuntavakautta varten vaaka-akseliin nähden.

Siivet ja runko

Lentokoneen rakenteen pääosa on siipi. Se luo edellytykset lentomahdollisuuden päävaatimuksen - hissin läsnäolon - täyttämiselle. Siipi on kiinnitetty runkoon (runkoon), joka voi olla tavalla tai toisella, mutta jos mahdollista minimaalisella aerodynaamisella vastuksella. Tätä varten siinä on kätevästi virtaviivaistettu pisaran muoto.

Lentokoneen etuosa on tarkoitettu ohjaamo- ja tutkajärjestelmiin. Takana on ns. häntäyksikkö. Se tarjoaa ohjauksen lennon aikana.

Puhesuunnittelu

Harkitse keskimääräistä lentokonetta,jonka häntäosa on valmistettu klassisen järjestelmän mukaan, joka on ominaista useimmille sotilas- ja siviilimalleille. Tässä tapauksessa vaakasuora pyrstö sisältää kiinteän osan - stabilisaattorin (latinan sanasta Stabilis, talli) ja liikkuvan osan - hissin.

Vakaajan tehtävänä on vakauttaa ilma-alusta suhteessa poikkiakseliin. Jos lentokoneen nokka lasketaan, rungon häntäosa nousee vastaavasti höyhenen kanssa ylös. Tässä tapauksessa ilmanpaine stabilisaattorin yläpinnalla kasvaa. Syntynyt paine palauttaa stabilisaattorin (vastaavasti rungon) alkuperäiseen asentoonsa. Kun rungon nokka nostetaan ylös, ilmavirran paine kasvaa stabilisaattorin alapinnalla ja se palaa takaisin alkuperäiseen asentoonsa. Siten ilma-aluksen automaattinen (ilman ohjaajan väliintuloa) vakaus sen pituussuuntaisessa tasossa suhteessa poikkiakseliin saadaan aikaan.

Koneen takaosassa on myös pystysuora häntä. Kuten vaaka, se koostuu kiinteästä osasta - kölistä ja liikkuvasta osasta - peräsimestä. Köli antaa vakautta lentokoneen liikkeelle sen pystyakselin suhteen vaakatasossa. Kölin toimintaperiaate on samanlainen kuin stabilisaattorilla - kun nokka poikkeaa vasemmalle, köli poikkeaa oikealle, paine sen oikeaan tasoon kasvaa ja palauttaa kölin (ja koko rungon) edelliseen. sijainti.

Siksi höyhenpuku takaa lentovakauden kahden akselin suhteen. Mutta oli vielä yksi akseli - pitkittäinen. Tarjota automaattinenliikkeen vakautta suhteessa tähän akseliin (poikittaistasossa) purjelentokonomien siipikonsolit eivät ole vaakasuorassa, vaan tietyssä kulmassa toisiinsa nähden siten, että konsolien päät taipuvat ylöspäin. Tämä sijoitus muistuttaa kirjainta "V".

Ohjausjärjestelmät

Ohjauspinnat ovat tärkeitä lentokoneen osia, jotka on suunniteltu ohjaamaan ilma-alusta. Näitä ovat siivekkeet, peräsimet ja hissit. Ohjaus tarjotaan suhteessa samoihin kolmeen akseliin samoissa kolmessa tasossa.

Hissi on vakaajan liikkuva takaosa. Jos stabilointilaite koostuu kahdesta konsolista, on vastaavasti kaksi hissiä, jotka taipuvat ylös tai alas, molemmat synkronisesti. Sen avulla lentäjä voi muuttaa lentokoneen korkeutta.

Peräsin on kölin liikkuva takaosa. Kun sitä poikkeutetaan suuntaan tai toiseen, siihen syntyy aerodynaaminen voima, joka pyörittää lentokonetta massakeskipisteen kautta kulkevan pystyakselin ympäri, peräsimen taipumissuunnasta vastakkaiseen suuntaan. Pyöriminen jatkuu, kunnes ohjaaja palauttaa peräsimen vapaa-asentoon (ei taivutettuna) ja lentokone liikkuu uuteen suuntaan.

Siivekkeet (ranskasta Aile, siipi) ovat lentokoneen pääosat, jotka ovat siipikonsolien liikkuvia osia. Ohjaa lentokonetta pituusakselin suhteen (poikittaistasossa). Koska siipikonsolia on kaksi, on myös kaksi siivekettä. Ne toimivat synkronisesti, mutta toisin kuin hissit, ne poikkeavatei yhteen suuntaan, vaan eri suuntiin. Jos yksi siiveke poikkeaa ylös, toinen alas. Siipikonsolissa, jossa siiveke on taipunut ylös, nosto laskee ja missä se on alhaalla, se kasvaa. Ja lentokoneen runko pyörii kohti nostettua siivekettä.

Moottorit

Kaikki lentokoneet on varustettu voimalaitoksella, jonka avulla ne voivat kehittää nopeutta ja siten varmistaa nousun esiintymisen. Moottorit voivat sijaita lentokoneen takana (tyypillinen suihkukoneille), eteen (kevyet ajoneuvot) ja siivillä (siviililentokone, kuljetuskalusto, pommikoneet).

Ne on jaettu:

• Jet - suihkuturbiini, sykkivä, kaksoispiiri, suoravirtaus.
• Potkuri - mäntä (potkuri), potkuriturbiini.
• Raketti - nestemäinen, kiinteä polttoaine.

Muut järjestelmät

Tietenkin myös muut lentokoneen osat ovat tärkeitä. Alustan ansiosta lentokoneet voivat nousta ja laskeutua varustetuilta lentokentiltä. On olemassa amfibiolentokoneita, joissa laskutelineiden sijasta käytetään erityisiä kellukkeita - niiden avulla voit nousta ja laskeutua missä tahansa, missä on vesistö (meri, joki, järvi). Suksilla varustetut kevyiden lentokoneiden mallit tunnetaan toimivista alueilla, joilla on vakaa lumipeite.

Nykyaikaiset lentokoneet ovat täynnä elektronisia laitteita, viestintä- ja tiedonsiirtolaitteita. Sotilasilmailussa käytetään kehittyneitä asejärjestelmiä, kohteen havaitsemista ja signaalien vaimennusta.

Luokittelu

Kuten on tarkoitettulentokoneet jaetaan kahteen suureen ryhmään: siviili- ja sotilaslentokoneet. Matkustajalentokoneen pääosat erottuvat siitä, että matkustajille on varustettu matkustamo, joka vie suurimman osan rungosta. Erottuva piirre ovat rungon sivuilla olevat luurit.

Siviililentokoneet jaetaan:

• Matkustaja - paikalliset lentoyhtiöt, pitkän matkan lyhyet (kantama alle 2000 km), keskipitkät (kantama alle 4000 km), pitkän kantaman (kantama alle 9000 km) ja mannertenväliset (kantama yli 11 000 km).
• Rasti - kevyt (lastin paino enintään 10 tonnia), keskiraskas (lastin paino enintään 40 tonnia) ja raskas (rahdin paino yli 40 tonnia).
• Erikoistarkoitus - terveys-, maatalous-, tiedustelu (jäätiedustelu, kalatiedustelu), palontorjunta, ilmakuvaukseen.
• Koulutus.

Toisin kuin siviilimalleissa, sotilaslentokoneiden osissa ei ole mukavaa ikkunallista hyttiä. Suurin osa rungosta on asejärjestelmien, tiedustelulaitteiden, viestintälaitteiden, moottoreiden ja muiden yksiköiden käytössä.

Tarkoituksen mukaan nykyaikaiset sotilaskoneet (ottaen huomioon niiden suorittamat taistelutehtävät) voidaan jakaa seuraaviin tyyppeihin: hävittäjät, hyökkäyslentokoneet, pommittajat (ohjustukialukset), tiedustelu-, sotilaskuljetukset, erikois- ja apukoneet.

Lentokonelaite

Koneiden suunnittelu riippuu aerodynaamisesta suunnittelusta, jonka mukaan ne on valmistettu. Aerodynaamiselle kaaviolle on ominaista peruselementtien lukumäärä ja laakeripintojen sijainti. Jos nenälentokone on samanlainen useimmissa malleissa, siipien ja hännän sijainti ja geometria voi vaihdella suuresti.

Seuraavat lentokoneen laitemallit erotetaan toisistaan:

• "Klassikko".
• Flying Wing.
• "Ankka".
• "Häntätön".
• "Tandem".
• Muutettava malli.
• Yhdistelmäkaavio.

Klassinen lentokone

Katsotaanpa lentokoneen pääosia ja niiden tarkoitusta. Klassinen (normaali) komponenttien ja kokoonpanojen asettelu on tyypillinen useimmille maailman laitteille, olivatpa ne sitten sotilas- tai siviililaitteita. Pääelementti - siipi - toimii puhtaassa häiriöttömässä virtauksessa, joka virtaa tasaisesti siiven ympäri ja luo tietyn nostovoiman.

Lentokoneen nokka pienenee, mikä johtaa pystysuoran hännän vaaditun alueen (ja siten massan) pienenemiseen. Tämä johtuu siitä, että eturunko aiheuttaa epävakauttavan kääntömomentin lentokoneen pystyakselin ympäri. Eturungon pienentäminen parantaa etummaisen pallonpuoliskon näkyvyyttä.

Normaalin järjestelmän haitat ovat:

• Vaakasuuntaisen hännän (HA) toiminta kallistetussa ja häiriintyneessä siipivirrassa heikentää merkittävästi sen tehokkuutta, mikä edellyttää suuremman alueen höyhenen (ja siten myös massan) käyttöä.
• Lennon vakauden varmistamiseksi pystysuoran hännän (VO) on luotava negatiivinen nosto, toisin sanoen suunnattu alaspäin. Tämä vähentää lentokoneen yleistä tehokkuutta: alkaensiiven luoman nostovoiman suuruudesta on vähennettävä GO:ssa luotava voima. Tämän ilmiön neutraloimiseksi tulisi käyttää siipeä, jonka pinta-ala (ja siten myös massa) on kasvanut.

Lentokoneen laite "ankka"-järjestelmän mukaan

Tällä mallilla lentokoneen pääosat on sijoitettu eri tavalla kuin "klassisissa" malleissa. Ensinnäkin muutokset vaikuttivat vaakasuuntaisen hännän asetteluun. Se sijaitsee siiven edessä. Tämän suunnitelman mukaan Wrightin veljekset rakensivat ensimmäisen lentokoneensa.

Edut:

• Pystypyrstö toimii häiriöttömässä virtauksessa, mikä lisää sen tehokkuutta.
• Lennon vakauden varmistamiseksi emennage tuottaa positiivisen noston, eli se lisätään siiven nostoon. Tämä mahdollistaa sen pinta-alan ja vastaavasti massan pienentämisen.
• Luonnollinen "kiertymisenesto": mahdollisuus siirtää siivet ylikriittisiin hyökkäyskulmiin "ankoille" on poissuljettu. Vakain on asennettu siten, että se saa suuremman hyökkäyskulman siipiin verrattuna.
• Koneen painopisteen siirtäminen taaksepäin kasvavalla nopeudella "ankka"-mallissa tapahtuu vähemmän kuin perinteisessä layoutissa. Tämä aiheuttaa vähemmän muutoksia lentokoneen pitkittäisen staattisen vakauden asteessa, mikä puolestaan yksinkertaistaa sen ohjauksen ominaisuuksia.

Ankkajärjestelmän haitat:

• Kun lentokone pysähtyy lentokentällä, se ei vain saavuta alempia hyökkäyskulmia, vaan se myös "vakaa" kokonaisnostonsa pienenemisen vuoksi. Tämä on erityisen vaarallistalentoonlähtö- ja laskutavat maan läheisyydestä johtuen.
• Puhemekanismien läsnäolo eturungossa heikentää alemman pallonpuoliskon näkyvyyttä.
• Etuosan HE-alueen pienentämiseksi eturungon pituutta on tehty merkittäväksi. Tämä johtaa epävakauttavan momentin kasvuun suhteessa pystyakseliin ja vastaavasti rakenteen pinta-alan ja massan kasvuun.

Häntätön lentokone

Tällaisissa malleissa ei ole tärkeää, tuttua osaa lentokoneesta. Valokuva hännäntömistä lentokoneista (Concorde, Mirage, Vulcan) osoittaa, että niissä ei ole vaakasuuntaista häntää. Tämän järjestelmän tärkeimmät edut ovat:

• Etuosan aerodynaamisen vastuksen vähentäminen, mikä on erityisen tärkeää suurilla nopeuksilla toimiville lentokoneille, erityisesti matkalentolennolle. Tämä vähentää polttoainekustannuksia.
• Siiven korkeampi vääntöjäykkyys, mikä parantaa sen aeroelastisia ominaisuuksia, ja korkeat ohjattavuusominaisuudet saavutetaan.

Epäkohdat:

• Joissakin lentotiloissa tasapainottamista varten osa siiven takareunan (läpät) ja ohjauspintojen mekanisointivälineistä on taivutettava ylöspäin, mikä vähentää lentokoneen kokonaisnostoa.
• Koneen ohjaimien yhdistäminen vaaka- ja pituusakseliin (hissin puuttumisen vuoksi) huonontaa sen käsittelyominaisuuksia. Erikoistuneen höyhenen puuttuminen saa siiven takareunassa olevat ohjauspinnat toimimaan (jatarvittavat) tehtävät ja siivekkeet sekä hissit. Näitä ohjauspintoja kutsutaan elevoneiksi.
• Osen koneistuslaitteiston käyttäminen lentokoneen tasapainottamiseen huonontaa sen nousu- ja laskusuorituskykyä.

Lentävä siipi

Tässä järjestelmässä itse asiassa lentokoneessa ei ole sellaista osaa kuin runko. Kaikki miehistön, hyötykuorman, moottoreiden, polttoaineen ja varusteiden majoittamiseen tarvittavat tilavuudet sijaitsevat siiven keskellä. Tällä järjestelmällä on seuraavat edut:

• Vähintään vedä.
• Rakenteen pienin massa. Tässä tapauksessa kaikki massa putoaa siivelle.
• Koska lentokoneen pituusmitat ovat pienet (rungon puuttumisen vuoksi), sen pystyakselin ympärillä oleva epävakautusmomentti on mitätön. Tämän ansiosta suunnittelijat voivat joko pienentää merkittävästi VO:n pinta-alaa tai jopa hylätä sen kokonaan (lintuilla, kuten tiedät, ei ole pystysuoraa höyhenpukua).

Haittoja ovat vaikeus varmistaa lentokoneen lennon vakautta.

Tandem

"Tandem"-mallia, jossa kaksi siipeä on sijoitettu peräkkäin, käytetään harvoin. Tätä ratkaisua käytetään kasvattamaan siiven pinta-alaa samoilla arvoilla sen jännevälillä ja rungon pituudella. Tämä vähentää siiven ominaiskuormitusta. Tämän järjestelmän haittoja ovat suuri aerodynaaminen vastus, lisääntynyt hitausmomentti, erityisesti suhteessa lentokoneen poikkiakseliin. Lisäksi lentonopeuden kasvaessa lentokoneen pituussuuntaisen tasapainotuksen ominaisuudet muuttuvat. Ohjaa pintoja sellaisillalentokone voidaan sijoittaa sekä suoraan siipiin että höyhenpukuun.

Yhdistelmäpiiri

Tässä tapauksessa lentokoneen komponentit voidaan yhdistää erilaisilla suunnittelumenetelmillä. Esimerkiksi vaakasuora häntä on sekä nenässä että rungon pyrstössä. Niissä voidaan käyttää ns. suoraa nostoohjausta.

Tässä tapauksessa vaakasuora nokka yhdessä läppien kanssa lisää nostovoimaa. Tässä tapauksessa esiintyvä kallistusmomentti on suunnattu hyökkäyskulman lisäämiseen (lentokoneen nokka nousee). Tämän hetken torjumiseksi häntäyksikön on luotava hetki hyökkäyskulman pienentämiseksi (lentokoneen nokka laskee). Tätä varten häntään kohdistuva voima on myös suunnattava ylöspäin. Toisin sanoen nostovoimassa HE, siivessä ja pyrstössä HE (ja siten koko lentokoneessa) kasvaa nostovoimaa ilman, että sitä käännetään pituussuuntaisessa tasossa. Tässä tapauksessa lentokone yksinkertaisesti nousee ilman kehitystä suhteessa sen massakeskukseen. Ja päinvastoin, tällaisella lentokoneen aerodynaamisella sijoittelulla se voi suorittaa muutoksia suhteessa massakeskiöön pituussuuntaisessa tasossa muuttamatta lentorataa.

Mahdollisuus suorittaa tällaisia liikkeitä parantaa merkittävästi ohjattavien lentokoneiden suorituskykyominaisuuksia. Erityisesti yhdistettynä sivuvoiman suoran hallintajärjestelmän kanssa, jonka toteuttamiseksi lentokoneessa on oltava hännän lisäksi myös nenän pituussuuntainen höyhenpeite.

Convertible Schema

Cabriomallin mukaan rakennetun lentokoneen laite erottuu siitä, että eturungossa on epävakauttaja. Epävakauttajien tehtävänä on vähentää tietyissä rajoissa tai jopa eliminoida kokonaan lentokoneen aerodynaamisen fokuksen siirtymistä taaksepäin yliäänilentotiloissa. Tämä lisää lentokoneen ohjattavuutta (mikä on tärkeää hävittäjälle) ja lisää kantamaa tai vähentää polttoaineen kulutusta (tämä on tärkeää yliäänilentokoneelle).

Epävakauttajia voidaan käyttää myös nousu-/laskutiloissa kompensoimaan sukellusmomenttia, joka johtuu nousun ja laskun mekanisoinnin (läpät, läpät) tai eturungon poikkeamasta. Aliäänilentotiloissa epävakautus on piilotettu rungon keskelle tai asetettu tuuliviiritilaan (suunnattu vapaasti virtausta pitkin).