Hoveddelene av flyet. Flyenhet

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Oppfinnelsen av flyet gjorde det mulig ikke bare å realisere menneskehetens eldste drøm – å erobre himmelen, men også å skape den raskeste transportmåten. I motsetning til luftballonger og luftskip, er fly lite avhengig av værets luner, og kan dekke lange avstander med høy hastighet. Komponentene til flyet består av følgende strukturelle grupper: vinge, flykropp, empennage, start- og landingsinnretninger, kraftverk, kontrollsystemer, diverse utstyr.

Driftsprinsipp

Fly - et fly (LA) tyngre enn luft, utstyrt med et kraftverk. Ved hjelp av denne viktigste delen av flyet skapes den skyvekraften som er nødvendig for flyvningen – den virkende (drivende) kraften som motoren (propell eller jetmotor) utvikler på bakken eller under flukt. Hvis skruen er plassert foran motoren kalles det å trekke, og hvis den er bak kalles det å skyve. Dermed skaper motoren translasjonsbevegelsen til flyet i forhold til miljøet (luft). Følgelig beveger vingen seg også i forhold til luften, noe som skaper løft som et resultat av denne fremoverbevegelsen. Derfor kan enheten bare holde seg i luften hvis det er en viss hastighet.fly.

Hva heter deler av flyet

Etuiet består av følgende hoveddeler:

• Flykroppen er hoveddelen av flyet, og kobler sammen vingene (vingene), fjærdrakten, kraftsystemet, landingsutstyret og andre komponenter til en helhet. Flykroppen har plass til mannskap, passasjerer (i sivil luftfart), utstyr, nyttelast. Kan også romme (ikke alltid) drivstoff, chassis, motorer osv.
• Motorene brukes til å drive flyet.
• Wing - en arbeidsflate designet for å skape løft.
• Vertical tail er designet for kontrollerbarhet, balansering og retningsstabilitet for flyet i forhold til den vertikale aksen.
• Horizontal tail er designet for kontrollerbarhet, balansering og retningsstabilitet av flyet i forhold til den horisontale aksen.

Vinger og flykropp

Hoveddelen av flystrukturen er vingen. Det skaper forutsetninger for å oppfylle hovedkravet for muligheten for å fly - tilstedeværelsen av heis. Vingen er festet til kroppen (flykroppen), som kan ha en eller annen form, men om mulig med minim alt aerodynamisk luftmotstand. For å gjøre dette er den utstyrt med en praktisk strømlinjeformet dråpeform.

Fronten på flyet tjener til å romme cockpit og radarsystemer. Bak er den såk alte haleenheten. Den tjener til å gi kontroll under flyturen.

fjærdraktdesign

Tenk på et gjennomsnittlig fly,haledelen er laget i henhold til den klassiske ordningen, karakteristisk for de fleste militære og sivile modeller. I dette tilfellet vil den horisontale halen inkludere en fast del - stabilisatoren (fra latin Stabilis, stabil) og en bevegelig del - heisen.

Stabilisatoren tjener til å stabilisere flyet i forhold til den tverrgående aksen. Hvis nesen til flyet senkes, vil følgelig haledelen av flykroppen, sammen med fjærdrakten, stige opp. I dette tilfellet vil lufttrykket på den øvre overflaten av stabilisatoren øke. Trykket som genereres vil returnere stabilisatoren (henholdsvis flykroppen) til sin opprinnelige posisjon. Når nesen til flykroppen løftes opp, vil trykket av luftstrømmen øke på den nedre overflaten av stabilisatoren, og den vil gå tilbake til sin opprinnelige posisjon igjen. Dermed tilveiebringes automatisk (uten pilotintervensjon) stabilitet for flyet i dets lengdeplan i forhold til tverraksen.

Baken på flyet inkluderer også en vertikal hale. I likhet med den horisontale består den av en fast del - kjølen, og en bevegelig del - roret. Kjølen gir stabilitet til flyets bevegelse i forhold til dens vertikale akse i et horisont alt plan. Prinsippet for drift av kjølen ligner på en stabilisator - når nesen avviker til venstre, avviker kjølen til høyre, trykket på høyre plan øker og returnerer kjølen (og hele flykroppen) til sin forrige plassering.

Dermed, med hensyn til to akser, sikres flystabilitet av fjærdrakten. Men det var en akse til - den langsgående. For å gi automatiskbevegelsesstabilitet i forhold til denne aksen (i tverrplanet) til glidervingekonsollene er plassert ikke horisont alt, men i en viss vinkel i forhold til hverandre slik at endene av konsollene bøyes oppover. Denne plasseringen ligner bokstaven "V".

Kontrollsystemer

Kontrollflater er viktige deler av et fly designet for å kontrollere flyet. Disse inkluderer rulleroer, ror og heiser. Kontroll er gitt med hensyn til de samme tre aksene i de samme tre planene.

Heisen er den bevegelige bakre delen av stabilisatoren. Hvis stabilisatoren består av to konsoller, er det følgelig to heiser som bøyer seg opp eller ned, begge synkront. Med den kan piloten endre høyden på flyet.

Roret er den bevegelige bakre delen av kjølen. Når det avbøyes i en eller annen retning, oppstår det en aerodynamisk kraft på det, som roterer flyet om en vertikal akse som går gjennom massesenteret, i motsatt retning fra retningen for roravbøyning. Rotasjonen fortsetter til piloten setter roret tilbake til nøytral (ikke avbøyd) og flyet beveger seg i den nye retningen.

Ailerons (fra fransk Aile, vinge) er hoveddelene av flyet, som er de bevegelige delene av vingekonsollene. Tjener til å kontrollere flyet i forhold til lengdeaksen (i tverrplanet). Siden det er to vingekonsoller, er det også to rulleroer. De jobber synkront, men i motsetning til heisene avviker deikke i én retning, men i forskjellige retninger. Hvis den ene kroken bøyer seg opp, så den andre ned. På vingekonsollen, der kroken er bøyd opp, synker løftet, og der det er nede, øker det. Og flykroppen til flyet roterer mot det hevete skevroket.

Motorer

Alle fly er utstyrt med et kraftverk som gjør det mulig for dem å utvikle fart, og følgelig sikre at det oppstår løft. Motorer kan plasseres bak på flyet (typisk for jetfly), foran (lette kjøretøy) og på vingene (sivile fly, transporter, bombefly).

De er delt inn i:

• Jet - turbojet, pulserende, dobbelkrets, direktestrøm.
• Propell - stempel (propell), turboprop.
• Rocket - flytende, fast brensel.

Andre systemer

Selvfølgelig er andre deler av flyet også viktige. Chassis lar fly ta av og lande fra utstyrte flyplasser. Det er amfibiefly, der spesielle flytere brukes i stedet for landingsutstyr - de lar deg ta av og lande hvor som helst der det er en vannmasse (sjø, elv, innsjø). Modeller av lette fly utstyrt med ski er kjent for drift i områder med stabilt snødekke.

Moderne fly er proppet med elektronisk utstyr, kommunikasjons- og informasjonsoverføringsenheter. Militær luftfart bruker sofistikerte våpensystemer, måldeteksjon og signalundertrykkelse.

klassifisering

Som tenktfly er delt inn i to store grupper: sivile og militære. Hoveddelene til et passasjerfly kjennetegnes ved tilstedeværelsen av en utstyrt kabin for passasjerer, som opptar det meste av flykroppen. Et særtrekk er koøyene på sidene av skroget.

Sivile fly er delt inn i:

• Passasjer – lokale flyselskaper, langdistanse kort (rekkevidde mindre enn 2000 km), middels (rekkevidde mindre enn 4000 km), lang rekkevidde (rekkevidde mindre enn 9000 km) og interkontinental (rekkevidde over 11 000 km).
• Last - lett (lastvekt opptil 10 tonn), medium (lastvekt opptil 40 tonn) og tung (lastvekt over 40 tonn).
• Spesielle formål - sanitær, landbruk, rekognosering (isrekognosering, fiskerekognosering), brannslukking, for flyfotografering.
• Educational.

I motsetning til sivile modeller har ikke deler av et militærfly en komfortabel kabin med vinduer. Hoveddelen av flykroppen er okkupert av våpensystemer, etterretningsutstyr, kommunikasjon, motorer og andre enheter.

Etter formål kan moderne militærfly (med tanke på kampoppdragene de utfører) deles inn i følgende typer: jagerfly, angrepsfly, bombefly (missilbærere), rekognosering, militærtransport, spesial- og hjelpeformål.

Flyenhet

Utformingen av fly avhenger av den aerodynamiske utformingen de er laget i henhold til. Det aerodynamiske opplegget er preget av antall grunnleggende elementer og plasseringen av lagerflatene. Hvis nesenfly er likt for de fleste modeller, plasseringen og geometrien til vingene og halen kan variere mye.

Følgende flyenhetsskjemaer skiller seg ut:

• "Klassisk".
• Flying Wing.
• "Duck".
• "Tailless".
• "Tandem".
• Konvertibelt skjema.
• Kombinasjonsskjema.

Klassisk fly

La oss vurdere hoveddelene av flyet og deres formål. Den klassiske (normale) utformingen av komponenter og sammenstillinger er typisk for de fleste enheter i verden, enten de er militære eller sivile. Hovedelementet - vingen - opererer i en ren uforstyrret flyt, som jevnt flyter rundt vingen og skaper et visst løft.

Nesen på flyet reduseres, noe som fører til en reduksjon i det nødvendige arealet (og derav massen) til den vertikale halen. Dette er fordi den fremre flykroppen induserer et destabiliserende girmoment om flyets vertikale akse. Redusering av den fremre flykroppen forbedrer synligheten av den fremre halvkulen.

Ulempene med den normale ordningen er:

• Operasjonen av den horisontale halen (HA) i en skråstilt og forstyrret vingestrøm reduserer effektiviteten betydelig, noe som nødvendiggjør bruk av en større fjærdrakt (og følgelig masse).
• For å sikre stabiliteten til flyturen, må den vertikale halen (VO) skape et negativt løft, det vil si rettet nedover. Dette reduserer den totale effektiviteten til flyet: frastørrelsen på løftekraften som vingen skaper, er det nødvendig å trekke fra kraften som skapes på GO. For å nøytralisere dette fenomenet bør en vinge med økt areal (og følgelig masse) brukes.

Enheten til flyet i henhold til "and"-ordningen

Med dette designet er hoveddelene av flyet plassert annerledes enn i de "klassiske" modellene. Først av alt påvirket endringene utformingen av den horisontale halen. Den ligger foran vingen. I henhold til dette opplegget bygde Wright-brødrene sitt første fly.

Fordeler:

• Vertikal hale fungerer i en uforstyrret flyt, noe som øker effektiviteten.
• For å sikre flystabilitet genererer empennage positivt løft, det vil si at det legges til vingens løft. Dette gjør det mulig å redusere området og følgelig massen.
• Naturlig "anti-spinn"-beskyttelse: muligheten for å overføre vingene til superkritiske angrepsvinkler for "ender" er utelukket. Stabilisatoren er installert slik at den får en høyere angrepsvinkel sammenlignet med vingen.
• Å flytte fokuset til flyet tilbake med økende hastighet i "and"-ordningen skjer i mindre grad enn i den klassiske layouten. Dette resulterer i færre endringer i graden av longitudinell statisk stabilitet til flyet, og forenkler i sin tur egenskapene til kontrollen.

Ulemper med "and"-ordningen:

• Når flyet stopper på empennage, når ikke bare lavere angrepsvinkler, men det "sakker" også på grunn av en reduksjon i dens totale løft. Dette er spesielt farlig istart- og landingsmoduser på grunn av bakkenærhet.
• Tilstedeværelsen av fjærdraktmekanismer i den fremre flykroppen svekker sikten til den nedre halvkule.
• For å redusere arealet til den fremre HE, er lengden på den fremre flykroppen gjort betydelig. Dette fører til en økning i det destabiliserende momentet i forhold til den vertikale aksen, og følgelig til en økning i konstruksjonens areal og masse.

haleløse fly

I modeller av denne typen er det ingen viktig, kjent del av flyet. Et bilde av haleløse fly (Concorde, Mirage, Vulcan) viser at de ikke har horisontal hale. Hovedfordelene med denne ordningen er:

• Reduksjon av frontens aerodynamiske luftmotstand, som er spesielt viktig for fly med høy hastighet, spesielt cruise. Dette reduserer drivstoffkostnadene.
• Høyere vridningsstivhet på vingen, noe som forbedrer dens aeroelastiske egenskaper, og høye manøvrerbarhetsegenskaper oppnås.

Flaws:

• For balansering i enkelte flymoduser, må en del av mekaniseringsmidlene til bakkanten av vingen (klaffer) og kontrollflatene avbøyes oppover, noe som reduserer flyets totalløft.
• Kombinasjon av flykontroller i forhold til den horisontale og langsgående aksen (på grunn av fraværet av heisen) forverrer egenskapene til håndteringen. Fraværet av spesialisert fjærdrakt gjør at kontrollflatene plassert på bakkanten av vingen fungerer (mednødvendige) plikter og rulleroer, og heiser. Disse kontrollflatene kalles elevoner.
• Ved å bruke deler av mekaniseringsutstyret for å balansere flyet forverres ytelsen ved start og landing.

Flying Wing

Med denne ordningen er det faktisk ingen slik del av flyet som flykroppen. Alle volumene som er nødvendige for å romme mannskap, nyttelast, motorer, drivstoff, utstyr er plassert midt på vingen. Denne ordningen har følgende fordeler:

• Minst drag.
• Den minste massen til strukturen. I dette tilfellet faller all massen på vingen.
• Siden de langsgående dimensjonene til flyet er små (på grunn av mangelen på en flykropp), er det destabiliserende momentet rundt dets vertikale akse ubetydelig. Dette gjør det mulig for designere å enten redusere arealet av VO betydelig, eller til og med forlate det helt (fugler har som kjent ingen vertikal fjærdrakt).

Ulempene inkluderer vanskeligheten med å sikre stabiliteten til flyets flyvning.

Tandem

Tandem-ordningen, når to vinger er plassert etter hverandre, brukes sjelden. Denne løsningen brukes til å øke vingearealet med de samme verdiene for spennvidden og flykroppslengden. Dette reduserer den spesifikke belastningen på vingen. Ulempene med denne ordningen er en stor aerodynamisk motstand, en økning i treghetsmomentet, spesielt i forhold til flyets tverrakse. I tillegg, med en økning i flyhastighet, endres egenskapene til den langsgående balanseringen av flyet. Kontrollflater på slikefly kan plasseres både direkte på vingene og på fjærdrakten.

kombinasjonskrets

I dette tilfellet kan komponentene til flyet kombineres ved hjelp av ulike designskjemaer. For eksempel er horisontal hale gitt både i nesen og i halen av flykroppen. Den såk alte direkte løftekontrollen kan brukes på dem.

I dette tilfellet skaper den horisontale nesen sammen med klaffene ekstra løft. Pitching-momentet som oppstår i dette tilfellet vil være rettet mot å øke angrepsvinkelen (nesen til flyet stiger). For å parere dette øyeblikket, må haleenheten skape et øyeblikk for å redusere angrepsvinkelen (nesen på flyet går ned). For å gjøre dette må kraften på halen også rettes oppover. Det vil si at det er en økning i løftekraften på nesen HE, på vingen og på halen HE (og følgelig på hele flyet) uten å snu den i lengdeplanet. I dette tilfellet stiger flyet ganske enkelt uten noen utvikling i forhold til massesenteret. Og omvendt, med en slik aerodynamisk utforming av flyet, kan det gjennomføre evolusjoner i forhold til massesenteret i det langsgående planet uten å endre flybanen.

Muligheten til å utføre slike manøvrer forbedrer ytelsesegenskapene til manøvrerbare fly betydelig. Spesielt i kombinasjon med et system for direkte kontroll av sidekraften, for gjennomføringen av hvilket flyet må ha ikke bare halen, men også nesen langsgående fjærdrakt.

Konvertibelt skjema

Enheten til et fly bygget i henhold til et konvertibelt skjema utmerker seg ved tilstedeværelsen av en destabilisator i den fremre flykroppen. Funksjonen til destabilisatorene er å redusere innenfor visse grenser, eller til og med helt eliminere forskyvningen bakover av flyets aerodynamiske fokus i supersoniske flymoduser. Dette øker manøvrerbarheten til flyet (som er viktig for et jagerfly) og øker rekkevidden eller reduserer drivstofforbruket (dette er viktig for et supersonisk passasjerfly).

Destabilisatorer kan også brukes i start-/landingsmoduser for å kompensere for dykkemomentet, som er forårsaket av avviket i start- og landingsmekaniseringen (klaffer, klaffer) eller den fremre flykroppen. I subsoniske flymoduser er destabilisatoren skjult i midten av flykroppen eller satt til værvingemodus (fritt orientert langs strømmen).