А.С. Довгалюк Основи авіації російською

Про матеріал

А.С. Довгалюк Основи авіації російською. А.С. Довгалюк Основи авіації російською Вказуйте назву типу матеріалу з великої літери (Урок, Презентація, Тест, тощо) і тему в лапках

Перегляд файлу

Автор:

А.С. Довгалюк, студент 1-го курса Национального авиационного университета, г. Киев

Довгалюк А.С.

Основы авиастроения и теории авиации. Учебник [для студентов младших курсов технических средних и высших учебных заведений авиационного направления] / - А.С. Довгалюк – : Пулины : ООО «DAS», 2021. – 38 с. : ил.

В первом разделе учебника рассматривается конструкция самолёта, его основных элементов.

Во втором разделе рассматриваются основы аэродинамики и физики полёта воздушного судна.

Материал учебника нацелен на студентов младших курсов технических средних и высших учебных заведений авиационного направления.

Распространять и тиражировать без официального разрешения автора запрещено

©А.С. Довгалюк, 2021

©ООО DAS, 2021

Вашему вниманию - учебник, написан соответственно к действующим учебным программам для студентов технических средних и высших заведений авиационного направления. Учебник состоит из двух разделов. Первый раздел – «Конструкция самолёта» вмещает в себя 8 тем, в которых рассматривается конструкция самолёта, его основных элементов и силовых установок. Второй раздел – «Основы аэродинамики и физики полёта» состоит из 4 тем и объясняет физические принципы и законы полёта воздушного лайнера.

Материал изложен лаконично и доступно. К теории полагаются иллюстрации, примеры и разъяснения.

Учебник может быть полезен студентам многих технических специальностей и авиамоделистам. Также может применяться для общего интеллектуального развития.

Нумерация параграфов обозначается символом §.

рис. 1.1

номер параграфа номер рисунка в параграфе

ПРОВЕРЬ СЕБЯ! - даная рубрика размещается в конце каждого

……………………………параграфа и представляет собой задания для ……………………………самопроверки и закрепления усвоенного ……………………………материала.

§1. Самолёт. Классификация самолётов, их предназначения 4

§2. Конструкция самолёта. Элементы его конструкции 9 §3. Каркас самолёта, его элементы и устройство 11

§4. Шасси самолёта 13

§5. Стреловидность крыла 15

§6. Двигатель самолёта. Типы двигателей. Тяга 17

§7. Бортовые системы управления полётом. Авионика 21

§8. Светотехническое оборудование самолёта 23

§9. Основы аэродинамики. Закон Бернулли. Уравнение неразрывности 25

§10. Аэродинамика больших скоростей. Скорость звука. Число Маха 27

§11. Параметры полёта самолёта. Крен. Тангаж. Рыскание 29

§12. Подъёмная сила крыла. Механизация крыла 31

Словарь авиационных терминов 34

Самолёт (воздушное судно ВС, воздушный корабль ВК) – летательный аппарат, тяжелее воздуха, предназначен для полётов в атмосфере. Способен перемещаться с высокой скоростью благодаря силовым установкам (двигателям) и подъёмной силе крыла.

Самолёт уже больше века является незаменимым видом транспорта и эксплуатируется как в гражданской, так и в военной сферах. Классификация самолётов по предназначению зависит от сферы их эксплуатации.

Классификация самолётов по предназначению:

• военные: истребители, бомбардировщики, ракетоносители, штурмовики, разведчики, корректировщики, многоцелевые и специальные, транспортные, десантные;

• гражданские: пасажирские, транспортные, почтовые, сельскохозяйственные, учебные, спортивные;

• специальные: экспериментальные, санитарные, пожарные, геологоразведочные, и т.д.;

Классификация самолётов по дальности полёта:

• дальнемагистральные (6000 км и больше);

• среднемагистральные (от 2500 до 6000 км);

• ближнемагистральные (от 1000 до 2500 км);

• местного предназначення (до 1000 км);

Классификация самолётов по взлётной массе:

• 1-го класса (75 т и больше);

• 2-го класса (от 30 до 75 т);

• 3-го класса (от 10 до 30 т);

• 4-го класса (до 10 т);

Классификация самолётов по типу двигателей:

• поршневые (ПД);

• турбовинтовые(ТВиД);

• турбовентиляторные (ТВеД);

• реактивные (РД);

• электрические (ЭД);

Классификация самолётов по типу взлёта и посадки:

• вертикального взлёта и посадки;

• короткого взлёта и посадки;

• обычного взлёта и посадки;

Классификация самолётов по количеству крыльев:

• моноплан (1 крыло);

• биплан (2 крыла);

• полутороплан (2 крыла, одно из которых отличается по размерам);

Классификация самолётов по размещению оперения:

• переднее («утка»);

• «бесхвостка»;

• хвостовое;

Классификация самолётов по типу хвостового оперения:

• с однокилевым оперением;

• с многокилевым оперением;

• с V-образным оперением;

• с Т-образным оперением;

• с крестоподобным оперением

Классификация самолётов по типу, размерам и этажности фюзеляжа:

• однофюзеляжные;

• двухбалочные;

• «летающее крыло»;

• узкофюзеляжные;

• широкофюзеляжные;

• двухпалубные;

Классификация самолётов по типу шасси:

• сухопутные: колёсные, лыжные, гусеничные;

• гидросамолёты: лодочные, поплавковые;

• самолёт-амфибия;

Одновременно колёсный тип шасси разделяют на:

• колёсные шасси с передней опорой;

• колёсные шасси с хвостовой опорой;

• колёсные шасси велосипедного типа;

Классификация самолётов по скорости полёта:

• дозвуковые (0.7 - 0.8 Маха)

• околозвуковые (0.8 – 1.2 Маха)

• сверхзвуковые (1.2 – 5 Маха)

• гиперзвуковые (свыше 5 Маха)

Классификация самолётов по размещению двигателей:

• на крыле;

• под крылом;

• под крылом на пилонах;

• в крыле;

• в фюзеляже;

• на фюзеляже;

1. Дайте обозначение понятию «самолёт».

2. Как самолёты классифицируют по предназначению?

3. Какими бывают самолёты по типу шасси?

4. Каким образом на самолётах могут размещаться двигатели?

5. Какими бывают самолёты по типу фюзеляжа?

6. Классифицируйте самолёты Ил-62, Ту-154, MC-21, Ан-148 по каждой из вышеперечисленных критерий.

Самолёт, с инженерной точки зрения, является довольно сложной машиной, ведь он состоит из множества элементов, которые должны обеспечивать прочность и надежность его конструкции, безопасность полёта, безупречное управление и выполнять полный перечень задач, которые поставлены перед ним. Основным несущим элементом конструкции воздушного судна является фюзеляж.

Фюзеляж - корпус летательного аппарата, внутри которого размещается кабина экипажа, пассажирский салон или грузовой отсек, разное оборудование.

Фюзеляж соединяет между собой крыло, оперение, иногда шасси и силовую установку. Основными элементами фюзеляжа являются каркас и обшивка. У большинства летательных аппаратов каркас состоит из продольных (лонжерон, стрингер) и поперечных (нервюра, шпангоут) элементов. Обшивка самолёта придаёт ему обтекаемую форму, обеспечивает герметичность конструкции и частично принимает на себя внешние и внутренние нагрузки на ВС.

Носовой о бтекатель

рис. 2.1

Кабина экипажа – место преимущественно в носовой части ВС, откуда экипаж осуществляет управление воздушным судном.

Центроплан – центральная часть крыла, которая соединяет обе его консоли.

Крыло самолёта – элемент конструкции ВС, несимметрично-обтекаемый профиль, который создаёт подъёмную силу и принимает непосредственное участие в управлении самолётом. Довольно часто в крыле размещают топливные баки.

Носовой обтекатель – передняя часть самолёта, которая обеспечивает наименьшее аэродинамическое сопротивление и предназначена для размещения в ней необходимого радиолокационного оборудования.

Киль – вертикальная плоскость хвоста самолёта с прикреплёнными к ней поворотными рулями.

ПРОВЕРЬ СЕБЯ!

1. Какие основные элементы составляют конструкцию самолёта?

2. Для чего применяется носовой обтекатель, с каких материалов он изготавливается?

3. Какие основные задачи крыла самолёта?

Каркас самолёта состоит из продольных и поперечных элементов, соединённых между собой. К каркасу крепится обшивка. Вместе все эти элементы образуют фюзеляж самолёта.

Конструктивные схемы фюзеляжей разных типов (ферменный и балочный):1 и 3 — лонжероны; 2 — стойки; 4 — раскосы; 5 — расчалки; 6 — распорка; 7 — стрингеры; 8 — шпангоуты; 9 — обшивка;

Лонжерон – основной силовой элемент конструкции самолёта, продольный брус в крыле, хвостовом оперении или корпусе самолёта, который придаёт ему прочности.

Шпангоут – поперечный кривой (преимущественно кольцевидный) брус в корпусе самолёта, который обеспечивает прочность и стойкость его обшивки и сохраняет форму.

рис. 3.2

Конструкция крыла самолёта: 1 — нервюры; 2 — лонжерон; 3 — обшивка; 4 — концевой обтекатель; 5 — узлы навески элерона; 6 — элерон; 7 — стрингеры;

8 — лонжерон; 9 — узлы стыковки;

Нервюра – поперечный силовой выступающий профилированный элемент конструкции крыла самолёта, который обеспечивает его высокую прочность и надёжность.

Стрингер – продольное ребро корпуса самолёта (в виде особо прочной балки или специальной металлической конструкции), который проходит через весь корпус и придаёт ему прочности и жёсткости.

1. Назовите элементы конструкции фюзеляжа самолёта.

2. Назовите элементы конструкции крыла самолёта.

3. Дайте обозначение понятию «лонжерон».

4. Дайте обозначение понятию «нервюра».

Шасси самолёта – техническое устройство, элемент конструкции ВС, который обеспечивает его мобильность и манёвренность, в том числе взлёт, посадку и передвижение по поверхности.

По типу шасси самолёты делят на:

• сухопутные: колёсные, лыжные, гусеничные;

• гидросамолёты: лодочные, поплавковые;

• самолёт-амфибия;

Тип шасси	Предназначение
Колёсные	Предназначены для обеспечения мобильности и манёвренности самолёта на относительно твёрдых участках земной поверхности
Лыжные	Предназначены для обеспечения мобильности и манёвренности самолёта на заснеженных участках земной поверхности
Гусеничные	Предназначены для обеспечения мобильности и манёвренности самолёта в условиях относительно низкой проходимости и на переувлажнённых участках земной поверхности
Лодочные и поплавковые	Предназначены для обеспечения мобильности и манёвренности самолёта на водной поверхности

Одновременно колёсный тип шасси разделяют на:

• колёсные шасси с передней опорой;

• колёсные шасси с хвостовой опорой;

• колёсные шасси велосипедного типа;

1. Каким образом классифицируют самолёты по типу шасси?

2. Какое предназначение лыжных, поплавковых и гусеничных шасси?

3. На какие виды разделяют колёсный тип шасси?

Стреловидность крыла самолёта – особенность формы крыла, заключающаяся в отклонении его передней кромки от перпендикуляра к плоскости симметрии самолёта. Позитивной стреловидностью считается отклонение крыла в направлении к хвосту, негативной – в направлении к носовой части самолёта.

Чем больше стреловидность крыла, тем меньше составляющая скорости набегающего потока в направлении, перпендикулярном к крылу, что позволяет снизить волновое сопротивление на сверхзвуковых и больших дозвуковых скоростях. Различают прямую и обратную стреловидности крыла (в зависимости от отклонения крыла вперёд или назад относительно фюзеляжа).

Прямое крыло Стреловидное крыло

рис. 5.1

Прямое крыло – крыло, которое не имеет никаких признаков стреловидности.

Крыло обратной стреловидности – это крыло с негативной стреловидностью.

Для обеспечения нужных аэродинамических характеристик в широком диапазоне полётных режимов самолёт может быть оборудован крылом изменяемой стреловидности.

Крыло изменяемой стреловидности – это крыло, способное изменять угол отклонения от перпендикуляра к плоскости симметрии самолёта, в зависимости от нужных в момент полёта аэродинамических характеристик.

ПРОВЕРЬ СЕБЯ!

1. Дайте обозначение понятию «стреловидность крыла». Какие преимущества у такого крыла?

2. Дайте обозначение понятию «прямое крыло».

3. Дайте обозначение понятию «крыло изменяемой стреловидности». Назовите примеры самолётов с даной конфигурацией крыла.

4. Какое предназначение имеет крыло изменяемой стреловидности?

Двигатель – это машина, которая превращает разные виды энергии в механическую.

Основным заданием двигателя летательных аппаратов является образование тяги.

Тяга – движущая сила, которая образуется при помощи любой из видов энергии (электрической, паровой, реактивной и т.д.).

Тяга является самым важным критерием для определения скороподъёмности самолёта (как быстро он может набирать высоту). Вертикальная скорость набора висоты зависит не от величины подъёмной силы, а от того, какой запас тяги имеет самолёт. Подробнее с этим вы ознакомитесь при изучении аэродинамики и физики полёта самолёта.

Существует довольно много разных видов авиационных двигателей, их главными отличиями являются вид топлива, который потребляется во время работы двигателя и, собственно, конструктивные особенности самой силовой установки.

Основные типы авиационных двигателей:

• поршневый;

• турбовинтовой;

• турбореактивный;

• турбовентиляторный;

• электрический;

Турбовинтовой двигатель (ТВиД) – тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии гарячих газов используется для привода винта через понижающий частоту оборотов редуктор, и только небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги.

Устройство турбовинтового двигателя довольно простое. Он состоит из винта с редуктором, компрессора, камеры сгорания, турбины и выходного элемента – сопла. Компрессор нагнетает и сжимает воздух, направляя его в камеру сгорания, куда впрыскивается топливо. Горючая смесь, получена в процессе смешивания воздуха с топливом, зажигается, образуя газы с высокой потенциальной энергией, которые, расширяясь, поступают на лопасти турбины, вращая её, а сама турбина вращает винт и компрессор.

Энергия, не использована на вращение турбины, выходит в виде потока воздуха через сопло, образуя реактивную тягу, величина которой не больше 10% от общей тяги мотора. Поскольку она незначительная по своей величине, ТВиД не считается реактивным.

рис. 6.1

Турбореактивный двигатель (ТРД) – это тепловой двигатель, в котором используется газовая турбина, а реактивная тяга образуется при утечке продуктов сгорания из реактивного сопла.

Принцип работы ТРД можна объяснить так: компрессор сжимает воздух к необходимым величинам, после чего воздух поступает в камеру сгорания, где нагревается до необходимой температуры за счёт сгорания топлива и дальше полученный газ поступает на турбину, где отдаёт часть энергии вращая её (а она, в свою очередь компрессор), а другая часть при дальнейшем разгоне газа в реактивном сопле превращается в импульс тяги, которая и толкает самолёт вперёд.

рис. 6.2

Турбовентиляторный двигатель (ТВеД) – это турбореактивный двухконтурный двигатель с высоким (выше 2) степенем двухконтурности, усовершенствованная версия турбореактивного двигателя.

Основным отличием такого типа двигателя от турбореактивного есть то, что компрессор низкого давления превращается в вентилятор, который отличается от компрессора меньшим числом степеней и большим диаметром, и горячий поток практически не смешивается с холодным. При чём общий принцип работы ТВеД фактически не отличается от принципа работы ТРД.

Электрический двигатель (электродвигатель, электромотор) – это машина для превращения электрической энергии в механическую.

рис. 6.3

В основе работы любого электродвигателя заложен принцип электромагнитной индукции. Основное предназначение электродвигателя заключается в превращении электрической энергии в механическую. Такое превращение осуществляется при помощи взаимодействия двух главных частей электромотора - статора (неподвижной части) и ротора (подвижная часть). После подачи питания образованное в статоре магнитное поле влияет на ротор, в результате чего последний начинает вращатся, откуда и возникает крутящий момент.

1. Дайте обозначение понятию «тяга».

2. Какие существуют типы авиационных двигателей?

3. Опишите принцип работы турбовинтового двигателя.

4. Опишите принцип работы турбореактивного двигателя.

5. Опишите принцип работы турбовентиляторного двигателя.

6. Опишите принцип работы электрического двигателя.

Как было сказано выше, самолёт – довольно сложная машина, которая состоит из множества разных компонентов и устройств, которые, в свою очередь, объединены в определённые системы, которые обеспечивают исполнение самолётом всех необходимых функций. Для централизованого управления полётом, контроля и отображения информации о работе всех систем кабина экипажа летательного аппарата оснащена многочисленными датчиками, индикаторами, электронными измерительными устройствами (авионикой).

Авионика (авиационная электроника) – это общее название всех бортовых электронно-вычислительных систем летательного аппарата, которые предназначены для отображения данных о полётной ситуации и управления разными устройствами и системами самолёта.

Системы, которые обеспечивают управление самолётом:

• система связи;

• система навигации;

• система индикации;

• система управления полётом;

• система предупреждения столкновений;

• система метеонаблюдения;

• система управления самолётом;

• система регистрации параметров полёта (средства объективного контроля, или бортовые самописцы);

На большинстве самолётов малой и военной авиации, а также на лайнерах прошлых поколений установлено аналоговое оборудование.

Современные авиалайнеры всё чаще оборудуют цифровыми (дискретными) электронно-вычислительными приборами, информация от которых

отображается на дисплеях. На одном дисплее может отображаться информация сразу о нескольких разных параметрах, в том числе о высоте полёта, скорости, расположении самолёта в воздухе, уровне топлива в баках и другое. Именно поэтому нередко морально и технологически устаревшее аналоговое электронно-вычислительное оборудование даже на относительно старых самолётах заменяют новым, цифровым.

ПРОВЕРЬ СЕБЯ!

1. Дайте обозначение понятию «авионика»?

2. Какие преимущества цифрового электронно-вычислительного оборудования над аналоговым?

Светотехническое оборудование самолёта – это система внутренних и внешних бортовых осветительных приборов воздушного судна.

Тип светотехнического оборудования

Предназначение

Внешнее

Предназначено для работы в сложных метеорологических условиях полёта, для ночных полётов, для распознавания положения самолёта в пространстве другими участниками воздушного движения, для систем внешней сигнализации и для эксплуатации воздушного судна на земле

Внутреннее

Предназначено для освещения пассажирского салона или грузового отсека и кабины экипажа летательного аппарата, для систем внутреннего оповещения и сигнализации

Аэронавигационные огни – это внешнее светотехническое оборудование самолёта, система светотехнических приборов, которая предназначена для распознавания положения самолёта в пространстве другими участниками воздушного движения.

рис. 8.2

ПРОВЕРЬ СЕБЯ!

1. Дайте обозначение понятию «светотехническое оборудование самолёта»

2. Какое предназначение внешнего светотехнического оборудования?

3. Какое предназначение внутреннего светотехнического оборудования?

4. Какую функцию исполняют аэронавигационные огни?

5. Назовите элементы системы аэронавигационных огней.

Аэродинамика – это наука, которая изучает законы движения воздуха и силы, которые возникают на поверхности тел, относительно которых происходит это движение.

Особый вклад в развитие аэродинамики как науки сделал выдающийся российский учёный, профессор М.Е. Жуковский. Он разработал теорию образования подъёмной силы крыла и вихровую теорию воздушных винтов.

Экспериментальные исследования аэродинамических свойств проводят в аэродинамической трубе.

Аэродинамика составляет основу теории авиации. Отличительным свойством газа от жидкости является понятие его сжимаемости,то есть способности изменять свой объём зависимо от давления и температуры.

Основные физические свойства воздуха:

• инертность;

• вязкость;

• сжимаемость;

• теплоемкость;

Основные параметры воздуха:

• давление;

• плотность;

• температура;

С точки зрения молекулярной физики воздух – это хаотическое движение молекул. Фундаментальными в теоретической аэродинамике является закон Бернулли и уравнение неразрывности потока.

Закон Бернулли гласит:

В тех участках потока жидкости или газа, где скорость больше, - давление меньше, и наоборот, с увеличением давления жидкости, которая течёт в трубе скорость ёё движения уменьшается. То есть, где больше скорость (v), там меньше давление (p).

рис. 9.2

Отсюда следует уравнение неразрывности потока:

1. Что изучает аэродинамика?

2. Какими основными физическими свойствами обладает воздух?

3. Назовите основные параметры воздуха?

4. О чём гласит закон Бернулли?

Аэродинамика больших скоростей – это раздел аэродинамики, который изучает движение тел при скоростях, близких к скорости распространения звука.

Звук представляет собой физический процесс распостранения малых возмущений среды, предопределён колибательным движением отдельных частиц. Процесс распостранения малых возмущений имеет волновую природу. Скорость распространения таких волн называют скоростью звука.

Скорости распространения звука в разных веществах
Вещество	Скорость звука, м/с
Воздух (при 20°С)	343,1
Вода	1 483
Водород	1 284
Резина	1800
Дерево	3320
Железо	5850
Морская вода	1530

Во время полёта самолёт возмущает вокруг себя воздух, создает шум и волны давления, которые распространяются всесторонне со скоростью звука. Когда скорость самолёта достигнет скорости звука, звук уже не сможет опередить его. Звуковые волны создают перед самолётом слой воздуха с большой плотностью, который называют ударной волной. При скоростях полёта, приближённых к скорости звука, происходит резкое увеличение сопротивления воздуха, и меняются характеристики устойчивости самолёта. При сверхзвуковых скоростях самолёт оставляет за собой шлейф ударных волн. Когда фронт этих волн, который представляет собой плотно сжатый слой воздуха, достигает поверхности земли, он воспринимается как громкий, глухой взрыв (звуковой удар).

Причина возникновения эффекта Прандтля-Глоэрта заключается в том, что самолёт, который летит на высокой скорости, создаёт область повышенного давления воздуха перед собой и область пониженного давления сзади. После пролёта самолёта область пониженного давления начинает заполняться окружающим воздухом. Если влажность воздуха довольно высока, то температура может снизится до значения, ниже точки росы. Тогда водяной пар в потоке воздуха конденсируется в виде мелких капель, которые образуют небольшое облако.

Число Маха (М) – это единица скорости, равная отношению скорости объекта к скорости звука в воздухе; при темп. 15ºС и давлении 1013 гПа (стандартная атмосфера) на уровне моря. 1 М равно скорости 340 м/с = 1224 км/ч; используется в авиации. Число Маха является критерием сжимаемости воздуха.

, где V = скорость объекта в м/с, a = скорость звука в м/с.

Практически все современные лайнеры имеют полётные ограничения по числу Маха для обеспечения устойчивого управления. Пилот при управлении самолётом следит за тем, чтобы это ограничение не было превышено.

Таким образом число М - это не скорость в чистом виде, но, тем не менее, важный параметр, позволяющий экипажу правильно оценивать условия полёта и осуществлять безопасное и точное управление воздушным судном.

Для получения информации о количестве Маха практически все современные скоростные самолёты имеют в кабине экипажа покажчик числа М. В народе его иногда называют махметром. В большинстве случаев это стрелочный показатель по типу покажчика скорости. Такие приборы могут выдавать или только значения числа Маха, или могут быть объединены (скомбинированы) с покажчиком скорости, истинной или приборной.

1. Что изучает аэродинамика больших скоростей?

2. Объясните природу возникновения эффекта Прандтля-Глоэрта.

3. Что характеризует число Маха?

Во время полёта на самолёт действуют четыре силы: сила тяготения, подъёмная сила, сила тяги и сила лобового сопротивления. В устойчивом горизонтальном полёте все силы, что действуют на самолёт, уравновешенны, то есть, согласно первому закону Ньютона, равнодействующая этих сил равняется нулю (∑ F = 0). В таком положении самолёт выполняет полёт с постоянной скоростью (ῡ = const) и не изменяет высоту полёта (h = const).

Пространственная ориентация самолёта задаётся относительно трёх осей:

- продольная ось (ось крена);

- поперечная ось (ось тангажа);

- вертикальная ось (ось рыскания);

рис. 11.1

Во время полёта ВС изменяет своё положение в пространстве и траекторию. Для смены траектории самолёту нужно направлять аэродинамические силы, действующие на него, в разные стороны. Такой функцией обладают управляющие аэродинамические поверхности крыла и стабилизаторов самолёта. Принцип их работы заключается в том, чтобы по команде пилота создать нескомпенсированную силу, которая, в свою очередь, вызовет возникновение вращающего момента на одной из осей пространственной ориентации ВС.

За вращение самолёта по оси крена отвечает элерон, который размещается по обе стороны крыла, и который вместе с закрылками, предкрылками и интерцепторами является одним из элементов механизации крыла самолёта.

Отклоняясь вниз элерон провоцирует увеличение подъёмной силы на одной из плоскостей крыла, таким образом консоль крыла самолёта, на которой размещён этот элерон, поднимается вверх и обуславливает наклон самолёта в противоположную сторону.

За вращение самолёта по оси тангажа отвечает руль высоты, который представляет собой фрагменты, которые отклоняются вниз и вверх, размещённые на горизонтальном стабилизаторе хвостового оперения самолёта. Для набора высоты пилот тянет ручку штурвала на себя, для снижения – от себя. Через систему управления это взаимодействие передаётся к рулю высоты.

Для вращения по оси рыскания используется руль направления, который размещается на вертикальном стабилизаторе хвостового оперения самолёта. Управление рулём направления осуществляется пилотом при помощи педалей.

Горизонтальный стабилизатор

рис. 11.2

1. Какие силы действуют на самолёт во время полёта?

2. Относительно каких осей задаётся пространственное положение самолёта?

3. Какие аэродинамические поверхности стабилизаторов и крыла самолёта отвечают за направление сил, действующих на самолёт, в определённом направлении для управления ВС?

С древних времён люди задумывались над тем, как птицам, которые тяжелее воздуха удаётся парить в небесных просторах? И может ли человек воспользоваться этим приципом в собственных целях? Первым на эти вопросы попробовал дать ответы итальянский учёный, художник и изобретатель Леонардо да Винчи. Во время собственных наблюдений за полётом птицы он предположил, что взмахами крыльев птица «сжимает» воздух, что и преопределяет возникновение силы выталкивания - подъёмной силы.

Подъёмная сила – составляющая аэродинамической силы, перпендикулярная к вектору скорости движения тела в потоке жидкости или газа. Подъёмная сила крыла образовывается разницей давлений под крылом и над крылом.

Благодаря особенной обтекаемой форме крыла над ним образовывается зона низкого давления, а под ним – зона высокого давления. Логично представить, что такая разница давлений обусловит движение тела в направлении из зоны высокого к зоне низкого давления, то есть эти два давления пытаются взаимно скомпенсировать друг друга. Это и объясняет возникновение подъёмной силы крыла (рис. 12.1).

рис. 12.1

Механизация крыла – это совокупность подвижных горизонтальных плоскостей, размещённых на задней и (или) передней части крыла, которая предназначена для управления положением самолёта в воздухе и смены его аэродинамических характеристик.

рис 12.2

Элерон – это аэродинамический орган управления, горизонтальная плоскость, размещённая симметрично на задних кромках консолей крыла, которая отклоняется вверх и вниз и предназначена для управления положением самолёта по оси крена.

Закрылки – это аэродинамические органы управления, горизонтальные плоскости, размещённые на задней кромке крыла, которые изменяют его форму и площадь, предназначены для улучшения несущей способности крыла во время взлёта, набора высоты, снижения и посадки, а также при полёте на относительно малых скоростях.

Предкрылки – это аэродинамические органы управления, горизонтальные плоскости, размещённые на передней кромке крыла, которые предназначены для увеличения допустимого угла атаки.

Интерцептор – это аэродинамический орган управления, горизонтальная плоскость, размещённая на поверхности крыла, которая предназначена для увеличения аэродинамического сопротивления и уменьшения подъёмной силы.

1. Каким образом возникает подъёмная сила крыла?

2. Какие функции выполняет механизация крыла?

3. Какие функции выполняет элерон?

4. Для чего предназначены закрылки?

5. Для чего предназначены предкрылки?

6. Какими функциями обладают интерцепторы?

СЛОВАРЬ АВИАЦИОННЫХ ТЕРМИНОВ

Двигатель – это машина, которая превращает разные виды энергии в механическую.

Киль – вертикальная плоскость хвоста самолёта с прикреплёнными к ней поворотными рулями.

Крыло обратной стреловидности – это крыло с негативной стреловидностью.

Предкрылки – это аэродинамические органы управления, горизонтальные плоскости, размещённые на передней кромке крыла, предназначены для увеличения допустимого угла атаки.

Прямое крыло – крыло, которое не имеет никаких признаков стреловидности.

Самолёт (воздушное судно ВС, воздушный корабль ВК) – летательный аппарат, тяжелее воздуха, предназначен для полётов в атмосфере. Способен перемещатся с высокой скоростью благодаря силовым установкам (двигателям) и подъёмной силе крыла.

Тяга – движущая сила, которая образуется при помощи любой из видов энергии (элекрической, паровой, реактивной и т.д.).

Центроплан – центральная часть крыла, которая соединяет обе его консоли.

Учебное издание

ДОВГАЛЮК Андрей Сергеевич

Основы авиастроения и теории авиации

Учебник для студентов

младших курсов учебных заведений авиационного направления

Распространять и тиражировать без официального разрешения автора запрещено

Автор А.С. Довгалюк

Редактор И.Н. Вензовская

Консультант пилот-инструктор В.Н. Михайлов

ПереводчикИ.А. Сташевский

В учебнике использованы иллюстрации со свободных источников

Напечатано

ООО «DAS»

Адрес издательства: ул. Независимости, 16, пгт Пулины, Украина

12001

pdf

Завантажити

Зберегти на потім

Додав(-ла)

Довгалюк Андрій Сергійович

Пов’язані теми

Позашкільна освіта, Матеріали до уроків

Додано

21 лютого 2022

Переглядів

1019

Оцінка розробки

Відгуки відсутні