Задната част на самолета на части. Оперението на самолета. Хоризонтална опашка

Сега за хоризонталната опашка. Освен това има две основни функции, като първата може да се опише като балансиране. За да разберете какво е, можете да проведете прост експеримент. Необходимо е да вземете някакъв дълъг предмет, например линийка, и да го поставите на един протегнат пръст, така че да не пада и да не се накланя нито назад, нито напред, т.е. намерете неговия център на тежестта. И така, сега линийката (фюзелажа) има крило (пръст), изглежда не е трудно да го балансирате. Е, сега трябва да си представите, че тонове гориво се изпомпват в линията, стотици пътници се качват, товарят страхотно количествотовар.

Естествено, просто е невъзможно да се натовари всичко това идеално спрямо центъра на тежестта, но има изход. Необходимо е да се прибегне до помощта на пръста на втората ръка и да се постави върху конвенционалната задна част на владетеля и след това да се премести "предния" пръст отзад. Резултатът е относително стабилен дизайн. Можете също да го направите по различен начин: поставете "задния" пръст под линийката и преместете "предния" напред, към лъка. И двата примера показват принципа на действие на хоризонталната опашка.

Първият тип е по-често срещан, когато хоризонталните стабилизатори създават сила, противоположна на повдигането на крилата. Е, втората им функция е контрол по оста на терена. Тук всичко е абсолютно същото като при вертикалното оперение. Има прибиращ се заден ръб, който се управлява от пилотската кабина и увеличава или намалява силата, генерирана от хоризонталния стабилизатор, поради неговия аеродинамичен профил. Тук трябва да се направи резервация по отношение на огъваемия заден ръб, тъй като някои самолети, особено бойни, имат напълно огъващи се самолети, а не само части от тях, това също важи вертикална опашка, обаче, принципът на действие и функциите не се променят от това.

Видове хоризонтални опашки.

И сега за това защо дизайнерите се отдалечават от класическата схема. Сега има огромен брой самолети и тяхното предназначение, заедно с характеристиките, е много различно. И всъщност тук е необходимо да се анализира отделно конкретен клас самолети и дори конкретен самолет, но няколко примера ще бъдат достатъчни, за да се разберат основните принципи.

Първият - вече споменатият Ан-225, има двойна дистанционна вертикална опашка поради причината, че може да носи такова обемно нещо като совалката "Буран", която по време на полет би скривала единствения вертикален стабилизатор, разположен в центъра в аеродинамично отношение, и неговата ефективност би била изключително ниска. Т-опашката на Ту-154 също има своите предимства. Тъй като се намира дори зад задната точка на фюзелажа, поради размаха на вертикалния стабилизатор, рамото на силата е най-голямото там (тук отново можете да прибягвате до линийка и два пръста на различни ръце, колкото по-близо е гърба пръстът е към предния, толкова повече усилия са необходими за него), защото може да се направи по-малък и не толкова мощен, както в класическата схема. Сега обаче всички натоварвания, насочени по оста на стъпката, се прехвърлят не към фюзелажа, а към вертикалния стабилизатор, поради което той трябва да бъде сериозно укрепен и следователно по-тежък.

Освен това издърпайте допълнително тръбопроводите на хидравличната система за управление, което добавя още повече тегло. И като цяло такъв дизайн е по-сложен и следователно по-малко безопасен. Що се отнася до изтребителите, защо използват напълно подвижни самолети и двойни вертикални стабилизатори, основната причина е повишаването на ефективността. В крайна сметка е ясно, че един боец не може да има допълнителна маневреност.

Форми на оперението на самолета (изглед отпред): а - кръстовидна; b и c - Т-образни; g и e - двукилови; д - трикила; g и h - V-образни.

4.2. Натоварвания, действащи върху опашното устройство:

4.3. Структурна схема на мощността на опашното устройство. Работата на силовите елементи на опашката по време на полет:

Различните единици на оперението се различават един от друг по предназначение и методи на закрепване, което въвежда свои собствени характеристики в енергийната работа и влияе върху избора на техните структурни схеми на захранване. Нека разгледаме поотделно характеристиките на устройството и силовата работа на основните възли на оперението (стабилизатор, кил, управляван стабилизатор, кормило и елерон).

Стабилизаторите и килите имат пълна аналогия с крилото както по състав и дизайн на основните елементи - лонжерони, надлъжни стени, стрингери, ребра, така и по вид на силовите вериги. За стабилизаторите доста успешно се използват схемите на лонжерона, кесон и моноблок, а за килите последната схема се използва по-рядко поради някои конструктивни трудности при пренасяне на огъващия момент от кила към фюзелажа. Контурното съединение на силовите панели на кила с фюзелажа в този случай изисква инсталирането на голям брой силови рамки или инсталирането върху фюзелажа в равнината на силовите панели на кила на мощни вертикални греди, базирани на по-малък брой силови рамки на фюзелажа. При стабилизаторите е възможно да се избегне предаването на огъващи моменти към фюзелажа, ако лонжерона или силовите панели на лявата и дясната му повърхности са свързани помежду си по най-краткия път в централната му част. За изместен стабилизатор това изисква счупване на оста на надлъжните елементи отстрани на фюзелажа и инсталиране на две подсилени странични ребра. Ако надлъжните елементи на такъв стабилизатор, без да счупят осите, достигнат равнината на симетрия на самолета, тогава в допълнение към бордовите силови ребра, които предават въртящ момент, ще е необходимо още едно захранващо ребро в равнината на симетрия на самолета.

Контролиран стабилизатор:

В планов изглед има стреловидна или триъгълна форма. Оста на въртене на управлявания стабилизатор може да бъде перпендикулярна на равнината на симетрия на самолета или под ъгъл към нея.

Положението на оста на въртене е избрано така, че силите от шарнирния момент до свръхзвукови скоростиполетите ще бъдат минимални. Контролираният стабилизатор е прикрепен към фюзелажа с помощта на вал и два лагера.
Възможни са две схеми за монтаж на вал:

валът е здраво фиксиран към стабилизатора, а лагерите са монтирани на фюзелажа

валът (оста) е фиксиран върху фюзелажа, а лагерите са монтирани на стабилизатора

В първия случай закрепването на вала към стабилизатора трябва да осигури прехвърляне на силата на срязване, огъващия момент и момента на усукване към вала, ако управляващият лост е фиксиран към вала.

В някои случаи управляващата кобилка е монтирана на подсилено кореново ребро, което събира целия въртящ момент от затворения контур на стабилизатора. В този случай не се предава въртящ момент към вала. При тази монтажна схема обикновено се използва схема на стабилизатор на лонжерона, т.к. с кесонна схема, прехвърлянето на огъващ момент от силовите панели към вала причинява трудности при проектирането

Ако валът е фиксиран върху фюзелажа, лагерите се монтират върху подсилени стабилизаторни ребра, свързани с надлъжните му стени.
Цялата сила на срязване на конзолата се прехвърля към външния лагер, а моментът на огъване се предава чрез двойка сили към двата лагера. По този начин сумата от двете определени сили (R4) възниква върху външния лагер.

В схемата с вал, фиксиран върху фюзелажа, предаването на огъващия момент е доста просто осигурено дори при конструкция на кесон или моноблок на стабилизатора. В този случай силовите панели отпред и отзад се поддържат от надлъжни стени, които се доближават в основата към вътрешния страничен лагер. Съответно ширината на силовите панели и силите в тях от огъването на стабилизатора се променят от максималната стойност над външния лагер до нула над вътрешния лагер. В резултат на това моментът на огъване на кутията на стабилизатора се балансира от реакциите на лагерите. Управляващата кобилка в такъв стабилизатор обикновено е монтирана на подсилено кореново ребро.

Подобен принцип на пренос на огъващ момент може да се използва и с кесонен стабилизатор с подвижен вал. В този случай външният край на вала трябва да лежи върху захранващо ребро, свързано със стените на кесона.

4.4. Възможни неизправности на конструктивните елементи на опашката, тяхното въздействие върху безопасността на полета:

Вижте въпроса. 2.3.

4.5. Удряне на опашка: причини и условия за възникване, възможни последствия и мерки за контрол:

Оперение на самолета Този термин има други значения, вижте оперение (значения). Оперение (оперение самолет... Уикипедия

PGO- Предно хоризонтално оперение Полтавска гравиметрична обсерватория полярна геофизична обсерватория Амурско географско общество производствена геоложка асоциация ... Речник на съкращенията на руския език

Тип носещ изтребител ... Wikipedia

Марката на самолета, създадена в конструкторското бюро, организирано от А. Н. Туполев, вижте Авиационен научно-технически комплекс на А. Н. Туполев. Самолетите, проектирани през 1922 г., 37 получават името "ANT" (Андрей Николаевич Туполев), а от 1942 г. те ... Енциклопедия на технологиите

Су 27 ... Уикипедия

Този термин има други значения, вижте C 37 (значения). Су 47 "Беркут" ... Уикипедия

Изтребител Су 47 "Беркут" Разработчик Конструкторско бюро Сухой Първи полет 24 септември 1997 г. Произведени единици 1 ... Wikipedia

Този термин има други значения, вижте Wing. В тази статия липсват връзки към източници на информация. Информацията трябва да бъде проверяема, в противен случай може да бъде поставена под въпрос и изтрита... Wikipedia

МПЛАТРК проект 093 "Шан" ... Уикипедия

Планер LET L 13 ... Уикипедия

Книги

Руски изтребител "СУ-30СМ" 1/72 (7314) , . Су-30СМ е двуместен многоцелев тежък изтребител, разработен от конструкторското бюро на Сухой. Изтребителят направи първия си полет през 2012 г. Су-30СМ е проектиран и за постигане на доминация в...

Състои се от хоризонтално и вертикално оперение.

Енциклопедичен YouTube

1 / 5

✪ Изстрелвания на самолетни ракети! Много яка селекция!

✪ Самолети на БЪДЕЩЕТО

✪ Ту-144 - докосване до легендата (борд 77106, Монино)

✪ Самолет под мощен турбореактивен двигател

✪ Самолети в небето. Нов Албатрос. Първи полет и краш тест | Хоби Ostrov.rf

Субтитри

Главна информация

Основни изисквания към оперението:

осигуряване на висока ефективност с минимално съпротивление и най-малка маса на конструкцията;
може би по-малко засенчване на оперението от други части на самолета - крилото, фюзелажа, гондолите на двигателя, както и една част от оперението на другата;
липса на вибрации и вибрации като трептене и удари;
по-късно, отколкото на крилото, развитието на вълнова криза.

Хоризонтална опашка (GO)

Осигурява надлъжна стабилност, контрол и баланс. Хоризонталната опашка се състои от неподвижна повърхност - стабилизатор и шарнирно закрепен към нея асансьор. За самолети с опашно разположение, хоризонталната опашка се монтира в опашната част на самолета - на фюзелажа или на горната част на кила (Т-образна схема).

Кормила и елерони

С оглед на пълната идентичност на конструкцията и силовата работа на кормилата и елероните, в бъдеще, за краткост, ще говорим само за кормилата, въпреки че всичко казано ще бъде напълно приложимо за елероните. Основният захранващ елемент на кормилото (и елерона, разбира се), който работи при огъване и възприема почти цялата сила на рязане, е лонжерона, който се поддържа от шарнирните опори на окачващите елементи.

Основното натоварване на кормилата е въздушната аеродинамична, която възниква при балансиране, маневриране на самолета или при полет в турбулентен въздух. Възприемайки това натоварване, лонжерона на руля работи като непрекъсната многоносеща греда. Особеността на неговата работа е, че опорите на руля са фиксирани върху еластични конструкции, чиито деформации при натоварване значително влияят върху силовата работа на лонжерона на руля.

Възприемането на въртящия момент на руля се осигурява от затворен контур на кожата, който е затворен от стената на страничния елемент в местата на изреза за монтажните скоби. Максималният въртящ момент действа в участъка на управляващия клаксон, към който приляга управляващият прът. Разположението на клаксона (управляващия прът) по дължината на обхвата на волана може значително да повлияе на деформацията на волана по време на усукване.

Аеродинамична компенсация на руля

По време на полет, когато контролните повърхности се отклоняват, възникват шарнирни моменти, които се балансират от усилията на пилота върху лостовете за управление. Тези усилия зависят от размерите и ъгъла на отклонение на руля, както и от скоростния натиск. При съвременните самолети силите за управление са твърде големи, така че е необходимо да се предвидят специални средства в дизайна на кормилата за намаляване на шарнирните моменти и балансиране на техните контролни усилия. За тази цел се използва аеродинамична компенсация на кормилата, чиято същност е, че част от аеродинамичните сили на кормилото създават момент спрямо оста на въртене, противоположен на основния шарнирен момент.

Най-широко се използват следните видове аеродинамична компенсация:

клаксон - в края на волана, част от неговата площ под формата на "клаксона" е разположена пред оста на шарнира, което осигурява създаването на момент от противоположен знак спрямо основната панта;
аксиален - част от областта на волана по целия участък е разположена пред оста на шарнира (оста на пантата е изместена назад), което намалява шарнирния момент;
вътрешен - обикновено се използва при елерони и представлява плоча, прикрепена към предната част на пръста на елерона, които са свързани чрез гъвкава преграда към стените на камерата вътре в крилото. Когато елеронът се отклони в камерата, се създава разлика в налягането над и под пластините, което намалява шарнирния момент.
серво компенсация - малка повърхност е шарнирно окачена в опашната част на кормилото, която е свързана с прът към фиксирана точка на крилото или оперението. Тази връзка осигурява автоматично отклонение на серво компенсатора в посока, противоположна на отклонението на волана. Аеродинамичните сили върху серво компенсатора намаляват въртящия момент на кормилното управление.

Ъглите на отклонение и ефективността на такъв компенсатор са пропорционални на ъглите на отклонение на руля, което не винаги е оправдано, тъй като усилията за управление зависят не само от ъглите на отклонение на руля, но и от налягането на скоростта. По-съвършен е пружинен серво компенсатор, при който поради включването на пружини с преднатяг в кинематиката на управлението, ъглите на отклонение са пропорционални на усилията за управление на руля, което най-добре отговаря на предназначението на серво компенсатора - да намали тези усилия.

Средства за аеродинамично балансиране на самолета

Всеки стабилен режим на полет на самолета, като правило, се извършва с отклонени рули, което осигурява баланс - балансиране- въздухоплавателно средство спрямо неговия център на маса. Силите, които възникват в този случай върху органите за управление в пилотската кабина, обикновено се наричат балансиране. За да не уморите пилота напразно и да го спасите от тези ненужни усилия, на всяка контролна повърхност е инсталиран тример, който ви позволява напълно да премахнете усилията за балансиране.

Тримерът е конструктивно напълно идентичен със серво компенсатора и също е шарнирно закрепен в опашната част на волана, но за разлика от серво компенсатора има допълнително ръчно или електромеханично управление. Пилотът, отклонявайки тримера в посока, противоположна на отклонението на руля, постига баланс на руля при даден ъгъл на отклонение с нулево усилие върху командния лост. В някои случаи се използва комбинирана повърхност на тример-серво компенсатор, която при включване на задвижването работи като тример, а когато е изключена, изпълнява функциите на серво компенсатор.

Трябва да се добави, че тримерът може да се използва само в такива системи за управление, при които силите върху командните лостове са пряко свързани с шарнирния момент на волана - механични системи за управление без усилвател или системи с реверсивни усилватели. В системите с необратими усилватели - хидравлични усилватели - естествените сили върху управляващите повърхности са много малки и за да се симулира "механично управление" за пилота, те се създават допълнително от пружинни механизми и не зависят от шарнирния момент на волана. В този случай тримери не се монтират на кормилата, а балансиращите сили се отстраняват от специални устройства - механизми за ефект на подстригване, инсталирани в управляващото окабеляване.

Регулируем стабилизатор може да служи като друго средство за балансиране на самолет в стабилен режим на полет. Обикновено такъв стабилизатор е шарнирно монтиран на задните твърди точки, а предните възли са свързани към задвижване, което чрез преместване на носа на стабилизатора нагоре или надолу променя ъгъла на неговото инсталиране по време на полет. Избирайки желания ъгъл на монтаж, пилотът може да балансира самолета с нулев шарнирен момент на асансьора. Същият стабилизатор осигурява и необходимата ефективност на надлъжното управление на самолета по време на излитане и кацане.

Средства за премахване на трептене на руля и елерони

Причината за трептене на огъващия елерон и огъване на кормилото е техният масов дисбаланс спрямо оста на шарнира. Обикновено центърът на масата на контролните повърхности се намира зад оста на въртене. В резултат на това, по време на вибрациите на огъване на носещите повърхности, инерционните сили, приложени в центъра на масата на кормилата, поради деформации и хлабини в управляващото окабеляване, отклоняват кормилата под определен ъгъл, което води до появата на допълнителни аеродинамични сили, които увеличават деформациите на огъване на носещите повърхности. С увеличаване на скоростта силите на люлеене се увеличават и при скорост, наречена критична скорост на трептене, структурата се разрушава.

Радикално средство за елиминиране на този тип трептене е да се монтират балансиращи тежести в носа на кормилото и елероните, за да се премести центъра на масата им напред.

100% балансиране на тежестта на кормилата, при което центърът на масата е разположен върху оста на въртене на кормилото, гарантира пълното отстраняване на причината за възникване и развитие на трептене.

Избор и изчисление

Органите на оперението по време на полет се влияят от разпределени аеродинамични сили, чиято величина и закон на разпределение се определят от стандартите за якост или се определят от продухване. Масовите инерционни сили на оперението, поради тяхната малка, обикновено се пренебрегват. Като се има предвид работата на елементите на оперението при възприемането на външни натоварвания, по аналогия с крилото, трябва да се прави разграничение между общата силова работа на елементите на оперението като греди, в секциите на които има срязващи сили, огъващи и въртящи моменти, и локалната работа от въздушното натоварване, приписващо се на всеки участък от кожата с подсилващите я елементи.

Различните единици на оперението се различават един от друг по предназначение и методи на закрепване, което въвежда свои собствени характеристики в енергийната работа и влияе върху избора на техните структурни схеми на захранване. Осигурена е необходимата ефективност на оперението правилният изборформите и разположението на нейните повърхности, както и числените стойности на параметрите на тези повърхности. За да се избегне засенчването, елементите на оперението не трябва да попадат в следите на крилото, гондолите и други компоненти на самолета. Използването на компютърни полетни системи оказва не по-малко влияние върху ефективността на оперението. Например, преди появата на достатъчно напреднали самолети

Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще Ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

ПОЛЕТ НА САМОЛЕТ

Оперение (оперение на самолета, ракети) - аеродинамични повърхности, които осигуряват стабилност, управляемост и баланс на самолета по време на полет. Състои се от хоризонтално и вертикално оперение.

Основни изисквания към оперението:

Осигуряване на висока ефективност с минимално съпротивление и най-малка маса на конструкцията;

Може би по-малко засенчване на оперението от други части на самолета - крилото, фюзелажа, гондолите на двигателя, както и една част от оперението на друга;

Липса на вибрации и вибрации като трептене и удари;

По-късно, отколкото на крилото, развитието на вълна криза.

Хоризонтална опашка (GO)

При схемата "патица" оперението е разположено в носа на самолета пред крилото. Възможна е комбинирана схема, когато на самолет с опашка е инсталирана допълнителна предна опашка - схема с PGO (предна хоризонтална опашка), която позволява да се използват предимствата и на двете схеми. Схемите "безопашка" и "летящо крило" нямат хоризонтална опашка.

Фиксираният стабилизатор обикновено има фиксиран ъгъл на монтаж спрямо надлъжната ос на самолета. Понякога този ъгъл се регулира на земята. Такъв стабилизатор се нарича пермутируем.

При тежки самолети, за да се подобри ефективността на надлъжното управление, ъгълът на стабилизатора може да се променя по време на полет с помощта на допълнително задвижване, обикновено по време на излитане и кацане, както и за балансиране на самолета в даден полетен режим. Такъв стабилизатор се нарича мобилен.

При свръхзвукова скорост на полета ефективността на асансьора рязко пада. Следователно в свръхзвуковия самолет вместо класическата схема GO с асансьор се използва управляван стабилизатор (CPGO), чийто ъгъл на инсталиране се контролира от пилота с помощта на командния надлъжен контролен лост или бордовия компютър на самолета . В случая няма асансьор.

Вертикална опашка (VO)

Осигурява стабилност, управляемост и баланс на самолета спрямо вертикалната ос. Състои се от неподвижна повърхност - кил и шарнирно закрепен към него кормило.

Пълновъртящият VO се използва много рядко. Ефективността на ВО може да се увеличи чрез инсталиране на вилица - преден приток в корена на кила и допълнителен вентрален гребен. Друг начин е да използвате няколко (обикновено не повече от два еднакви) кила.

форми на оперение

Т-образна опашка на самолета (Ту-154)

Формите на повърхнините на оперението се определят от същите параметри като формата на крилото: удължение, стесняване, ъгъл на размах, профил и относителна дебелина. Както в случая на крилото, се разграничават трапецовидно, овално, изметнато и триъгълно оперение.

Схемата на оперението се определя от броя на нейните повърхности и тяхното взаимно положение. Най-често срещаните схеми са:

Схема с централно разположение на вертикалната опашка в равнината на симетрия на самолета - в този случай хоризонталната опашка може да бъде разположена както върху фюзелажа, така и върху кила на произволно разстояние от оста на самолета (схемата с местоположението на GO в края на кила обикновено се нарича Т-образна опашка).

Пример: Ту-154

Схема с раздалечена вертикална опашка - (често наричана H-образна), двете й повърхности могат да бъдат прикрепени към страните на фюзелажа или в краищата на GO. При двулъчева схема на фюзелажа повърхностите на ВО са монтирани в краищата на фюзелажните греди. На самолети тип "патица", "безопашка", "летящо крило", раздалечените AO се монтират в краищата на крилото или в средната му част.

Пример: Pe-2, Lockheed P-38 Lightning

V-образно оперение, състоящо се от две наклонени повърхности, които изпълняват функциите както на хоризонтално, така и на вертикално оперение. Поради сложността на контрола и в резултат на това ниската ефективност, такова оперение не се използва широко. (Вярно е, че използването на компютърни системи за полет промени ситуацията към по-добро. Текущият контрол на V-образната опашка е оборудван с нея най-новия самолетбордовият компютър поема управлението - пилотът просто трябва да зададе посоката на полета (ляво-дясно, нагоре-надолу) със стандартното копче за управление и компютърът ще направи всичко необходимо за това).

Пример: F-117

Скосено оперение (като "пеперуда" или оперението на Рудлицки)

Пример: Me.262 HG III

Стабилизатори и кили

Те имат пълна аналогия с крилото, както в състава, така и в дизайна на основните елементи - лонжерони, надлъжни стени, стрингери, ребра, така и по вида на силовите вериги. За стабилизаторите доста успешно се използват схемите на лонжерона, кесон и моноблок, а за килите последната схема се използва по-рядко, поради някои конструктивни трудности при пренасяне на огъващ момент от кила към фюзелажа. Контурното съединение на силовите панели на кила с фюзелажа в този случай изисква инсталирането на голям брой силови рамки или инсталирането върху фюзелажа в равнината на силовите панели на кила на мощни вертикални греди, базирани на по-малък брой силови рамки на фюзелажа.

При стабилизаторите е възможно да се избегне предаването на огъващи моменти към фюзелажа, ако лонжерона или силовите панели на лявата и дясната му повърхности са свързани помежду си по най-краткия път в централната му част. За изместен стабилизатор това изисква счупване на оста на надлъжните елементи отстрани на фюзелажа и инсталиране на две подсилени странични ребра. Ако надлъжните елементи на такъв стабилизатор, без да счупят осите, достигнат равнината на симетрия на самолета, тогава в допълнение към бордовите силови ребра, които предават въртящ момент, ще е необходимо още едно захранващо ребро в равнината на симетрия на самолета.

Кормила и елерони

Аеродинамична компенсация на руля

Най-широко се използват следните видове аеродинамична компенсация:

Клаксон - в края на волана, част от неговата площ под формата на "клаксона" е разположена пред оста на шарнира, което осигурява създаването на момент от противоположен знак спрямо основната панта;

Аксиална - част от областта на волана по целия участък е разположена пред оста на шарнира (оста на пантата е изместена назад), което намалява шарнирния момент;

Вътрешен - обикновено се използва при елероните и представлява плоча, прикрепена към пръста на елерона отпред, които са свързани чрез гъвкава преграда със стените на камерата вътре в крилото. Когато елеронът се отклони в камерата, се създава разлика в налягането над и под пластините, което намалява шарнирния момент.

Серво компенсация - малка повърхност е шарнирно окачена в опашната част на кормилото, която е свързана с прът към фиксирана точка на крилото или оперението. Тази връзка осигурява автоматично отклонение на серво компенсатора в посока, противоположна на отклонението на волана. Аеродинамичните сили върху серво компенсатора намаляват въртящия момент на кормилното управление.

Ъглите на отклонение и ефективността на такъв компенсатор са пропорционални на ъглите на отклонение на кормилото, което не винаги е оправдано, т.к. контролните усилия зависят не само от ъглите на отклонение на волана, но и от динамичното налягане. По-съвършен е пружинен серво компенсатор, при който поради включването на пружини с преднатяг в кинематиката на управлението, ъглите на отклонение са пропорционални на усилията за управление на руля, което най-добре отговаря на предназначението на серво компенсатора - да намали тези усилия.

Средства за аеродинамично балансиране на самолета

Всеки стационарен режим на полет на самолета, като правило, се извършва с отклонени рули, което осигурява балансиране - балансиране - на самолета спрямо неговия център на маса. Силите, които възникват в този случай върху органите за управление в пилотската кабина, обикновено се наричат балансиране. За да не уморите пилота напразно и да го спасите от тези ненужни усилия, на всяка контролна повърхност е инсталиран тример, който ви позволява напълно да премахнете усилията за балансиране.

Средства за премахване на трептене на руля и елерони

Избор и изчисление

Дълбоко сриване в самолет с Т-опашка.

Различните единици на оперението се различават един от друг по предназначение и методи на закрепване, което въвежда свои собствени характеристики в енергийната работа и влияе върху избора на техните структурни схеми на захранване. Необходимата ефективност на оперението се осигурява от правилния избор на формата и местоположението на неговите повърхности, както и числените стойности на параметрите на тези повърхности. За да се избегне засенчването, елементите на оперението не трябва да попадат в следите на крилото, гондолите и други компоненти на самолета. Използването на компютърни полетни системи оказва не по-малко влияние върху ефективността на оперението. Например, преди появата на достатъчно модерни бордови компютри на самолетите, V-образната опашка почти никога не е била използвана, поради сложността на управлението.

По-късно възникване на вълнова криза върху оперението се постига чрез увеличени ъгли на размах в сравнение с крилото и по-малки относителни дебелини. Трептенето и ударите могат да бъдат избегнати чрез известни мерки за елиминиране на тези аероеластични явления.

Дизайн на оперението

Оперението на самолета по отношение на външните форми, естеството на натоварване и работа е подобно на крило. Следователно, той се състои от същите конструктивни елементи като крилото.

Силовата верига на стабилизатора и кила се състои от надлъжен комплект (лонжерони, стени и стрингери), напречен комплект (ребра) и кожа. Подобно на крилата, стабилизаторът и килът могат да бъдат лонжерон или моноблок (кесон). При ниски и средни скорости на полет с малко удължение на стабилизатора и кила дизайнът на лонжерона се оказва по-изгоден.

Дизайнът на кила в сравнение със стабилизатора няма специални разлики. На малки свръхзвуков самолетс голям размах на кила се използва лонжеронна схема с вътрешна подпора.

На големи самолетистабилизаторите и килите обикновено се правят моноблок с два или три лонжерона.

Опашна единица

Опашен блок - аеродинамични профили, разположени в опашната част на самолета. Те изглеждат като сравнително малки "крила", които традиционно се монтират в хоризонтална и вертикални равнинии се наричат "стабилизатори" X. O. е предназначен да даде стабилност и управляемост на самолета. X. O. се състои от стабилизатор, елеватори, кил и кормило.

Според този параметър опашната част е разделена на първо място на хоризонтална и вертикална, съответно с равнините, в които е инсталирана. Класическата схема е един вертикален и два хоризонтални стабилизатора, които са директно свързани към задната част на фюзелажа. Именно тази схема се използва най-широко при гражданските самолети. Има обаче и други схеми - например Т-образната, която се използва на Ту-154.

В подобна схема хоризонталната опашка е прикрепена към горната част на вертикалната опашка и когато се гледа отпред или отзад на самолета, тя наподобява буквата "Т", от която носи името си. Има и схема с два вертикални стабилизатора, които се поставят в краищата на хоризонталната опашка, пример за самолет с такъв тип опашка е Ан-225. Също така повечето съвременни изтребители имат два вертикални стабилизатора, но те са инсталирани на фюзелажа, тъй като имат форма на фюзелажа, която е малко по-„сплескана“ хоризонтално в сравнение с гражданските и товарните самолети.

Е, като цяло има десетки различни конфигурации на опашката и всяка има своите предимства и недостатъци, които ще бъдат разгледани по-долу. Дори той не винаги е инсталиран в опашната част на самолета, но това се отнася само за хоризонтални стабилизатори

Задната част на самолета Ту-15

Принципът на работа на опашката. Основни функции

И сега относно функциите на опашното устройство, защо е необходимо? Тъй като се нарича още стабилизатори, може да се предположи, че стабилизират нещо. Точно така, така е. Задната част е необходима за стабилизиране и балансиране на самолета във въздуха, а също и за управление на самолета по две оси - отклонение (ляво-дясно) и наклон (нагоре-надолу).

вертикална опашка

оперение опашка самолетен кил

Функциите на вертикалната опашка са стабилизирането на самолета. В допълнение към горните две оси, все още има трета - ролка (въртене около надлъжната ос на самолета) и така, при липса на вертикален стабилизатор, ролката кара самолета да се люлее около вертикалната ос, освен това люлеенето е много сериозно и напълно неконтролируемо. Втората функция е контрол на оста на отклонение.

Отклоняем профил е прикрепен към задния ръб на вертикалния стабилизатор, който се управлява от пилотската кабина. Това са двете основни функции на вертикалната опашка, няма значение броят, позицията и формата на вертикалните стабилизатори - те винаги изпълняват тези две функции.

Видове вертикални опашки

Хоризонтална опашка

Сега за хоризонталната опашка. Освен това има две основни функции, като първата може да се опише като балансиране. За да разберете какво е, можете да проведете прост експеримент. Необходимо е да вземете някакъв дълъг предмет, например линийка, и да го поставите на един протегнат пръст, така че да не пада и да не се накланя нито назад, нито напред, т.е. намерете неговия център на тежестта. И така, сега линийката (фюзелажа) има крило (пръст), изглежда не е трудно да го балансирате. Е, сега трябва да си представите, че тонове гориво се изпомпват в линията, стотици пътници се качват, огромно количество товар се натоварва.

Първият тип е по-често срещан, когато хоризонталните стабилизатори създават сила, противоположна на повдигането на крилата. Е, втората им функция е контрол по оста на терена. Тук всичко е абсолютно същото като при вертикалното оперение. Има прибиращ се заден ръб, който се управлява от пилотската кабина и увеличава или намалява силата, генерирана от хоризонталния стабилизатор, поради неговия аеродинамичен профил. Тук трябва да се направи резервация по отношение на отклоняемия заден ръб, тъй като някои самолети, особено бойни, имат напълно огъващи се самолети, а не само части от тях, това важи и за вертикалната опашка, но принципът на действие и функциите не се променят от това.

Видове хоризонтални опашки

Т-опашката на самолета съдържа кил, в горната част на който е фиксиран въртящ се стабилизатор, снабден със задвижване и шарнирни точки за закрепване, състоящ се от двойка вилици, всяка от които включва външни и вътрешни уши на стабилизатора страничен елемент и килово ухо, в чиито отвори е монтиран конектор на лагери. Всяко от киловите очи се състои от две части и в него е монтирана чаша със сачмен лагер. Всеки външен и вътрешен уши на стабилизатора са свързани към киловите уши с кух болт, вътре в който има опорен болт, затегнат с гайка, върху който е монтирана гайка със стопер за фиксиране на позицията на ушите на кила спрямо вилицата. Краищата на споменатите кухи болтове са разположени между вилиците с крайна междина и са свързани един с друг чрез междинна втулка, която ги покрива, върху навънкоято е снабдена със стабилизатор за управление на кормилото, фиксирано със задържащ пръстен с болт. Изобретението е насочено към повишаване на оцеляването на самолета. 6 болен.

Известни са самолети с Т-опашка, при които въртящият се стабилизатор е фиксиран върху задните шарнирни връзки с обща ос на въртене, състояща се от свързващи ги уши, вилици и болтове и имаща преден вирбел, свързан към рамката на самолета от механизма за управление на стабилизатора (виж Ръководство за експлоатация на самолета ТУ-154М, раздел 055.50.00, стр. 3/4, фиг. 1, 22 февруари/85 г.).

Известното устройство обаче има редица недостатъци.

Няма дублиране на жизненоважни елементи, т.е. тези елементи, чието унищожаване води до катастрофа на самолета. Такива елементи са задните въртящи се съединения на монтирането на ротационен стабилизатор на кила на самолета. Безопасността на полета се осигурява поради много малки конструктивни напрежения в елементите на шарнирните съединения, което води до допълнително тегло на конструкцията, тъй като е необходимо да се увеличат размерите (дебелината) на ушите, размерите на обтекателите, покриващи тези уши , а оттам и увеличаването на аеродинамичното съпротивление.

Целта на настоящото изобретение е да се повиши жизнеспособността на самолета чрез подобряване на надеждността на конструкцията на Т-опашката.

Решаването на техническия проблем се осигурява от факта, че конструкцията на подвижния монтаж на стабилизатора на кила има излишни жизненоважни елементи.

Задната част на самолета има ротационен стабилизатор 1, монтиран на кила 2 върху две шарнирни опори със свързващо устройство, всяка от които се състои от вилка (виж фигура 2), съдържаща външно око 3 и вътрешно око 4, което са направени върху лонжерона 5 на стабилизатора 1 и ушите 6 на кила 2. В отвора 6 има стъкло 7, фиксирано с гайка 8, в което е поставен сачмен лагер 9, фиксиран с гайка 10. гайка 13. Пакетът от части 9.14 през болта 11 се изтегля заедно от гайката 15, която има външна лява резба. Върху гайката 15 се завинтва гайка 16, която фиксира позицията на ушката 6 спрямо вилицата на кила. Гайката 16 е застопорена с шайба 17. Краищата на болтовете 11 са свързани чрез втулка 18 с бронзова вложка. От външната страна на втулката 18 има лост 19 за управление на кормилата на стабилизатора, който е фиксиран върху него чрез пръстен 20 през болта 21, който едновременно свързва втулката 18 с болта 11.

Работата се извършва по следния начин.

В случай на разрушаване на свързващото устройство на болта 11, натоварването се поема от болта 12. Ушът 6 на кила 2 се състои от две части с еднаква дебелина и в случай на разрушаване на една от половините, натоварването се поема от втората половина на ушката.

Когато един от четирите уши 3,4 на стабилизиращите вилици е разрушен, аеродинамичното натоварване от него се прехвърля към ушите 6 на кила 2 чрез огъването на кухите болтове 11, свързани помежду си с втулката 18, която поема огъването момент и силата на срязване в кръстовището на болтовете. Когато външният зъб 3 на вилицата на стабилизатора е унищожен, кухите болтове 11 с втулката 18 работят като конзолна греда, опираща се върху съседната въртяща се връзка и вътрешната ушка 4 на вилката. Когато вътрешният уши 4 е унищожен, болтовете с втулката 18 работят като двулагерна греда, опираща се върху външния ушко 3 на вилицата на стабилизатора и съседната шарнирна връзка.

Използването на изобретението ще подобри надеждността и ще намали произшествията и бедствията чрез повишаване на безопасността на полета на самолети с Т-опашка чрез дублиране на жизненоважни конструктивни елементи на закрепването на стабилизатора на кила.

Претенция

Опашката на самолета, съдържаща кил, в горната част на който е фиксиран въртящ се стабилизатор, оборудван с шарнирни точки за закрепване със свързващо устройство на лагери, състоящо се от двойка вилици, всяка от които включва външни и вътрешни очи на страничната част на стабилизатора и ухото на кила, характеризиращо се с това, че свързващото устройство е монтирано както в стабилизаторните вилици, така и в ушите на кила, като всеки от ушите на кила се състои от две части и в него е монтирана чаша със сачмен лагер и всеки външните и вътрешните зъби на вилицата на стабилизатора са свързани към ушите на кила с кух болт, вътре в който е поставен резервен болт, затегнат с гайка, върху който е монтирана гайка със стопер за фиксиране на позицията на кила уши спрямо вилицата, докато краищата на споменатите кухи болтове са разположени между вилиците с крайна хлабина и са свързани помежду си чрез покриваща ги междинна втулка, от външната страна на която е монтирана управляваща кобилка стабилизаторни кормила, фиксирани със задържащ пръстен с болт.

Дизайнът на опашната част е значително зависим от обща схемасамолет. Поради разположението ефективността на оперението се влияе от крилото и витлото. Монтирането на оперение върху фюзелажа или опашната стрела също определя проектната схема на фюзелажа (греди) на това място.

Примери за дизайни на опашката, заимствани от практиката, са показани на фигура 4. Има и други опции за опашката, които не се разглеждат тук (например V-образна опашка).

Основни схеми на оперението

Най-разпространената е схема с един кил и стабилизатор, монтиран на фюзелажа или кила - (фиг. 4 а, б, в). Той осигурява конструктивна простота и твърдост, въпреки че в случай на Т-опашка (фиг. 4в), трябва да се вземат мерки за предотвратяване на нейното трептене.

Дизайнът на Т-опашката също има редица предимства. Разположението на хоризонталната опашка в горната част на кила създава ефекта на крайната плоча за последната, което може да помогне за намаляване на необходимата площ на вертикалната опашка. От друга страна, високо разположената хоризонтална опашка е разположена в зоната на малък откос от крилото при средни (полетни) ъгли на атака, което прави възможно намаляването на необходимата площ на хоризонталната опашка. По този начин площта на Т-опашката може да бъде по-малко площоперение с ниско разположение на хоризонталната опашка.

Необходимата площ на вертикалната опашка до голяма степен се определя от дължината и площта на страничната проекция на частта на фюзелажа, разположена пред центъра на тежестта на самолета. Колкото по-дълга е предната част на фюзелажа (и колкото по-голяма е площта на неговата странична проекция), толкова по-голяма е, при равни други условия, площта на вертикалната опашка, необходима за премахване на дестабилизиращия момент на тази част от фюзелаж.

Ако двигателите са разположени на крилото, тогава летенето с един неуспешен двигател е условие за избор на размерите на кила и кормилото на многодвигателен самолет.

Значителна височина на вертикалната опашка (в случай на необходимата й площ) може да доведе до появата на моменти на преобръщане, когато кормилото се отклони в резултат на голямо рамо между центъра на натиск на вертикалната опашка и надлъжната ос на самолета. Ако съществува такава опасност, трябва да се обърне внимание на разположената на разстояние двукилова опашка, която намалява този ефект (фиг. 4д). За двулъчева (фиг. 4г) или рамкова схема на самолет изборът на такова оперение е очевиден. Тъй като разположението на килите в краищата на хоризонталната опашка създава ефект на крайни плочи, площта на хоризонталната опашка може да бъде намалена.

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Стабилност, управляемост на самолета. Принципът на действие на кормилата. Центрирането на самолета, фокусът на неговото крило. Концепцията за аеродинамична компенсация. Характеристики на странична стабилност и управляемост при високи скорости на полет. Странична стабилност и контролируемост.

лекция, добавена на 23.09.2013

Елерони - движещи се части на крилото, разположени на задния ръб на крилото в краищата му и отклонени едновременно в противоположни посоки. Отклонението на единия елерон нагоре и на другия надолу води до създаване на напречен момент, причиняващ търкаляне на самолета.

тест, добавен на 25.05.2008

Конструктивни и аеродинамични характеристики на самолета. Аеродинамични сили на профила на крилото на Ту-154. Влияние на полетната маса върху летателните характеристики. Излитане и спускане на самолета. Определяне на моменти от газодинамични рули.

курсова работа, добавена на 01.12.2013

Геометрични и аеродинамични характеристики на самолета. Полетни характеристикисамолети на различни етапи на полета. Характеристики на стабилността и управляемостта на самолета. Издръжливост на самолета. Характеристики на полета в турбулентен въздух и в условия на обледеняване.

книга, добавена на 25.02.2010 г

Изчисляване на геометричните характеристики на фюзелажа на самолета, хоризонтална опашка. Изчисляване на минималния коефициент на съпротивление на пилона. Характеристики на излитане и кацане на самолета. Построяване на зависимостта на аеродинамичното качество от ъгъла на атака.

курсова работа, добавена на 29.10.2012

Схеми на крилото, фюзелажа, оперението, колесника и двигателите на самолета. Специфично натоварване на крилото. Изчисляване на началното съотношение на тягата към теглото, теглото при излитане и ефективността на полезен товар. Определяне на основните геометрични параметри на самолета.

курсова работа, добавена на 20.09.2012

Техническо описаниесамолет. система за управление на самолета. Гасенето на пожари и горивна система. Климатична система. Обосновка на проектните параметри. Аеродинамично оформление на самолета. Изчисляване на геометричните характеристики на крилото.

курсова работа, добавена на 26.05.2012

Изграждане на подкритичния полюс на самолет Ан-225. Препоръчителни стойности за дебелините на профилите на крилото и палубата. Изчисляване на летателните характеристики на самолета, начертаване на зависимостта на коефициента на подемна сила от ъгъла на атака. Зависимост на полярния дъмп от числото на Мах.

курсова работа, добавена на 17.06.2015

Характеристики на дизайна пътнически самолет. Параметричен анализ на еднотипни самолети и технически изисквания към тях. Формиране на външния вид на самолета, определяне на масата на конструкцията, оформление на фюзелажа, багажните отделения и оптимизиране на параметрите.

курсова работа, добавена на 13.01.2012 г

Аеродинамично оформление на самолета. Фюзелаж, крило от кесонен тип, оперение, пилотска кабина, система за управление, колесник, хидравлична система, захранваща точка, горивна система, кислородно оборудване, климатична система.

конструкции,

може би по-малко засенчване на оперението от други части на самолета - крилото, фюзелажа, гондолите на двигателя, както и една част от оперението на друга.

липса на вибрации и вибрации като трептене и удари.

по-късно, отколкото на крилото, развитието на вълнова криза.

Хоризонтална опашка (GO)

Кормила и елерони

Аеродинамична компенсация на руля

Най-широко се използват следните видове аеродинамична компенсация:

клаксон - в края на волана, част от неговата площ под формата на "клаксона" е разположена пред оста на шарнира, което осигурява създаването на момент от противоположен знак спрямо основната панта;
аксиален - част от областта на волана по целия участък е разположена пред оста на шарнира (оста на пантата е изместена назад), което намалява шарнирния момент;
вътрешна - обикновено се използва при елерони и представлява плоча, прикрепена към носа на елерона отпред, които са свързани чрез гъвкава преграда със стените на камерата вътре в крилото. Когато елеронът се отклони в камерата, се създава разлика в налягането над и под пластините, което намалява шарнирния момент.
серво компенсация - малка повърхност е шарнирно окачена в опашната част на кормилото, която е свързана с прът към фиксирана точка на крилото или оперението. Тази връзка осигурява автоматично отклонение на серво компенсатора в посока, противоположна на отклонението на волана. Аеродинамичните сили върху серво компенсатора намаляват въртящия момент на кормилното управление.

Ъглите на отклонение и ефективността на такъв компенсатор са пропорционални на ъглите на отклонение на кормилото, което не винаги е оправдано, т.к. контролните усилия зависят не само от ъглите на отклонение на волана, но и от динамичното налягане. По-съвършен е пружинен серво компенсатор, при който поради включването на пружини с преднатяг в кинематиката на управлението, ъглите на отклонение са пропорционални на усилията на кормилното управление, което най-добре отговаря на предназначението на серво компенсатора - да намали тези усилия.

Средства за аеродинамично балансиране на самолета

Всеки стабилен режим на полет на самолета, като правило, се изпълнява с отклонени рули, което осигурява балансиране - балансиране- въздухоплавателно средство спрямо неговия център на маса. Силите, които възникват в този случай върху органите за управление в пилотската кабина, обикновено се наричат балансиране. За да не уморите пилота напразно и да го спасите от тези ненужни усилия, на всяка контролна повърхност е инсталиран тример, който ви позволява напълно да премахнете усилията за балансиране.

Средства за премахване на трептене на руля и елерони

Може да е полезно да прочетете: