Vertikalni rep aviona. Vertikalni rep (VT). Pogledajte šta je "avionsko perje" u drugim rječnicima

Rep je aeroprofil koji se nalazi na zadnjem delu aviona. Izgledaju kao relativno mala "krila", koja su tradicionalno postavljena u horizontalnom i vertikalne ravni i nazivaju se „stabilizatori“.

Prema ovom parametru, repna jedinica je podijeljena, prije svega, na horizontalnu i vertikalnu, odnosno s ravninama u kojima je ugrađena. Klasična shema je jedan vertikalni i dva horizontalna stabilizatora, koji su direktno povezani repni deo trupa. Ovo je dizajn koji se najčešće koristi na civilnim avionima. Međutim, postoje i druge sheme - na primjer, u obliku slova T, koji se koristi na Tu-154.

U sličnoj šemi horizontalni rep pričvršćen za vrh vertikale, a kada se gleda s prednje ili zadnje strane aviona, podsjeća na slovo "T", po kojem je i dobio ime. Postoji i šema sa dva vertikalna stabilizatora, koji su postavljeni na krajevima horizontalnog repa, primer aviona sa ovim tipom repa je An-225. Također, većina modernih lovaca ima dva vertikalna stabilizatora, ali su ugrađeni na trup, jer imaju oblik trupa koji je horizontalno nešto „spljošteniji“ u odnosu na civilne i teretne avione.

Pa, općenito, postoji na desetine različitih konfiguracija repa i svaka ima svoje prednosti i nedostatke, o kojima će biti riječi u nastavku. Nije uvijek ugrađen u stražnji dio aviona, ali to se odnosi samo na horizontalne stabilizatore.

Rep aviona Tu-154

Rep aviona An-225

Princip rada repne jedinice. Glavne funkcije.

A sada o funkcijama repa, zašto je to potrebno? Pošto se još naziva i stabilizatorima, možemo pretpostaviti da oni nešto stabilizuju. Tako je, to je istina. Rep je neophodan za stabilizaciju i balansiranje aviona u vazduhu, kao i za upravljanje avionom duž dve ose - skretanja (levo-desno) i nagiba (gore-dole).

Vertical tail unit.

Funkcije vertikalnog repa su stabilizacija aviona. Pored dve gore navedene ose, postoji i treća - rotacija (rotacija oko uzdužne ose aviona), pa tako, u nedostatku vertikalnog stabilizatora, kotrljanje izaziva ljuljanje aviona u odnosu na vertikalnu osu. , štaviše, njihanje je veoma ozbiljno i potpuno nekontrolisano. Druga funkcija je kontrola osi skretanja.

Na zadnju ivicu vertikalnog stabilizatora pričvršćen je profil koji se može skretati, kojim se upravlja iz kokpita. Ovo su dvije glavne funkcije vertikalne repne jedinice, broj, položaj i oblik vertikalnih stabilizatora su apsolutno nevažni - oni uvijek obavljaju ove dvije funkcije.

Vrste vertikalnih repnih jedinica.

Horizontalno tail unit.

Sada o horizontalnoj repnoj jedinici. Također ima dvije glavne funkcije, prva se može opisati kao balansiranje. Da biste razumjeli šta je što, možete provesti jednostavan eksperiment. Potrebno je uzeti dugačak predmet, na primjer lenjir, i staviti ga na jedan ispruženi prst kako ne bi padao ili savijao ni naprijed ni naprijed, tj. pronaći njegovo težište. Dakle, sada lenjir (trup) ima krilo (prst), čini se da ga nije teško izbalansirati. E, sad treba da zamislite da se tone goriva upumpavaju u liniju, stotine putnika se ukrcavaju, velika količina tereta

Naravno, jednostavno je nemoguće sve ovo savršeno opteretiti u odnosu na centar gravitacije, ali postoji izlaz. Potrebno je pribjeći upotrebi prsta druge ruke i postaviti ga na vrh uvjetno stražnjeg dijela ravnala, a zatim pomaknuti "prednji" prst prema stražnjoj strani. Rezultat je relativno stabilna struktura. Možete to učiniti i drugačije: stavite "zadnji" prst ispod ravnala i pomaknite "prednji" prst naprijed, prema luku. Oba ova primjera pokazuju princip rada horizontalnog repa.

Prvi tip je češći, kada horizontalni stabilizatori stvaraju silu suprotnu sili podizanja krila. Pa, njihova druga funkcija je kontrola duž ose nagiba. Ovdje je sve apsolutno isto kao i kod vertikalnog repa. Postoji profil zadnje ivice koji se može skretati, koji se kontrolira iz kokpita i povećava ili smanjuje silu koju stvara horizontalni stabilizator zbog svog aerodinamičkog profila. Ovdje treba napraviti rezervu u vezi sa skretnom zadnjom ivicom, jer neki avioni, posebno borbeni, imaju potpuno otklonljive avione, a ne samo njihove dijelove, to se odnosi i na vertikalni rep, ali se princip rada i funkcije ne mijenjaju. .

Vrste horizontalnih repnih jedinica.

A sada o tome zašto se dizajneri odmiču od klasične sheme. Sada postoji ogroman broj aviona i njihova namjena, zajedno sa njihovim karakteristikama, vrlo je različita. I, zapravo, ovdje je potrebno zasebno analizirati određenu klasu aviona, pa čak i konkretan avion, ali za razumijevanje osnovnih principa bit će dovoljno nekoliko primjera.

Prvi - već spomenuti An-225, ima dvostruki okomiti rep iz razloga što može nositi tako glomaznu stvar kao što je šatl Buran, koji bi u letu aerodinamički zaklanjao jedini vertikalni stabilizator smješten u centru, a njegova efikasnost je bila bio bi izuzetno nizak. Rep u obliku slova T Tu-154 takođe ima svoje prednosti. Budući da se nalazi čak i iza zadnje tačke trupa, zbog zamaha vertikalnog stabilizatora, tamo je ruka sile najveća (ovdje opet možete pribjeći ravnalu i dva prsta različitih ruku; što je bliže stražnji prst je naprijed, veća je potrebna sila na njega), stoga se može učiniti manjim i ne tako moćnim kao kod klasične sheme. Međutim, sada se sva opterećenja usmjerena duž ose koraka ne prenose na trup, već na vertikalni stabilizator, zbog čega ga treba ozbiljno ojačati, a samim tim i teži.

Osim toga, morate dodatno povući cjevovode hidrauličkog upravljačkog sistema, što dodatno dodaje težinu. I općenito, ovaj dizajn je složeniji i stoga manje siguran. Što se tiče lovaca, zašto koriste avione koji se potpuno mogu skretati i dvostruke vertikalne stabilizatore, glavni razlog je povećanje efikasnosti. Uostalom, jasno je da borac ne može imati višak manevarske sposobnosti.

Pruža uzdužnu stabilnost, upravljivost i balansiranje. Horizontalni rep se sastoji od fiksne površine - stabilizatora i elevatora koji je zglobno povezan s njim. Za avione koji se montiraju na rep, horizontalno perje se postavlja na zadnjem delu aviona - na trupu ili na vrhu peraja (T-oblik).

U dizajnu kanada, perje se nalazi na nosu aviona ispred krila. Kombinirana shema je moguća, kada je zrakoplov s repom opremljen dodatnim prednjim repom - shema s prednjim horizontalnim repom (prednji horizontalni rep), što vam omogućava da iskoristite obje ove sheme. Dizajni "bez repa" i "letećih krila" nemaju horizontalne repove.

Fiksni stabilizator obično ima fiksni ugao ugradnje u odnosu na uzdužnu osu aviona. Ponekad je predviđeno podešavanje ovog ugla na tlu. Takav stabilizator se naziva podesivim.

Na teškim avionima, da bi se povećala efikasnost longitudinalnog upravljanja, ugao ugradnje stabilizatora uz pomoć dodatnog pogona može se menjati u letu, obično tokom poletanja i sletanja, kao i balansirati avion na datom režimu leta. . Takav stabilizator se naziva pokretnim.

On nadzvučne brzine leta, efikasnost lifta naglo opada. Stoga supersonic aircraft Umjesto klasične GO sheme s liftom, koristi se kontrolirani stabilizator čiji ugao ugradnje podešava pilot pomoću komandne poluge uzdužnog upravljanja ili kompjutera aviona. U ovom slučaju nema lifta.

Vertikalni rep (VO)

Pruža avionu stabilnost u pravcu, upravljivost i balansiranje u odnosu na vertikalnu osu. Sastoji se od fiksne površine - kobilice i kormila na šarkama.

Pokretni VO se koristi vrlo rijetko. Efikasnost protuzračne odbrane može se povećati ugradnjom vilice - prednjeg priliva u korijenski dio peraje i dodatnog trbušnog grebena. Drugi način je korištenje nekoliko (obično ne više od dvije identične) kobilice.

Oblici perja

Oblici repnih površina određuju se istim parametrima kao i oblici krila: odnos širine i visine, konus, ugao zamaha, aeroprofil i njegova relativna debljina. Kao iu slučaju krila, razlikuju se trapezni, ovalni, zamašeni i trokutasti rep.

Uzorak perja određen je brojem njegovih površina i njihovim relativnim položajem. Najčešće sheme su:

shema sa središnjom lokacijom vertikalnog repa u ravnini simetrije zrakoplova - horizontalni rep u ovom slučaju može se nalaziti i na trupu i na peraju na bilo kojoj udaljenosti od ose zrakoplova. (Raspored sa GO koji se nalazi na kraju kobilice obično se naziva rep u obliku slova T.)
shema s razmaknutim vertikalnim repom - njegove dvije površine mogu se pričvrstiti na bočne strane trupa ili na krajeve horizontalnog repa. U dizajnu trupa s dvije grede, VO površine su instalirane na krajevima nosača trupa. Na avionima kanadera, bez repa i letećih krila, razmaknuta PVO se postavlja na krajevima krila ili u njegovom srednjem dijelu,
Rep u obliku slova V, koji se sastoji od dvije nagnute površine koje obavljaju funkcije i horizontalnog i vertikalnog repa. Zbog složenosti kontrole i, kao posljedica toga, niske efikasnosti, takvo perje se ne koristi široko. (Međutim, upotreba kompjuterskih sistema letenja promijenila je situaciju na bolje. Trenutna kontrola repa u obliku slova V kod onih koji su njime opremljeni najnoviji avion preuzima kompjuter na brodu - pilot samo treba standardnom kontrolnom palicom podesiti smjer leta (lijevo-desno, gore-dolje), a kompjuter će učiniti sve što je potrebno za to.)

Potrebna efikasnost repa je osigurana pravi izbor oblike i položaj njegovih površina, kao i numeričke vrijednosti parametara ovih površina. Da bi se izbjeglo zasjenjenje, repni organi ne bi trebali pasti u trag krila, gondola i drugih komponenti aviona. Upotreba kompjuterskih sistema letenja ne utiče manje na efikasnost repa. Na primjer, prije pojave prilično naprednih kompjutera u avionu, rep u obliku slova V gotovo se nikada nije koristio, zbog svoje složenosti u kontroli.

Kasniji početak talasne krize na repu postiže se povećanim uglovima zamaha i manjim relativnim debljinama u odnosu na krilo. Flatter i buffeting mogu se izbjeći poznatim mjerama za eliminaciju ovih aeroelastičnih fenomena.

Stajni trap aviona- sistem oslonca za vazduhoplov koji obezbeđuje njegovo parkiranje i kretanje preko aerodroma ili vode tokom poletanja i sletanja. Obično se sastoji od nekoliko kotača, ponekad se koriste skije ili plovak. U nekim slučajevima se koriste gusjenice ili plovci u kombinaciji s kotačima.

Osnovni dijagrami rasporeda šasije (engleski) ruski:

Sa zadnjim kotačem. Glavne noge ili oslonac nalaze se ispred centra gravitacije, a pomoćne (rep) iza (Douglas DC-3).
Sa prednjim kotačem. Prednji (nosni) točak se nalazi ispred težišta, a glavni oslonci su iza centra gravitacije. Na podupirač u prednjem dijelu trupa obično otpada 10-15% mase. Postali su široko rasprostranjeni tokom Drugog svetskog rata i u posleratnim godinama (na primer, Boeing 747).
Tip bicikla. Dva glavna oslonca nalaze se u trupu, ispred i iza centra gravitacije vozila. Dva bočna nosača su pričvršćena na bočne strane (Boeing B-52 Stratofortress, Myasishchev 3M, Yakovlev Yak-25,27,28).

Glavni elementi stajnog trapa aviona su:

amortizeri za ublažavanje udara koji nastaju u trenutku sletanja.
točkovi (pneumatika) opremljeni kočnicama za smanjenje dužine vožnje nakon slijetanja
sistem podupirača (šipova) koji percipiraju reakcije tla i pričvršćuju podupirače i kotače za amortizaciju na krilo i trup

Većina aviona Nakon polijetanja, stajni trap se uvlači u trup ili krilo. Za male avione stajni trap se po pravilu ne može uvlačiti i dizajniran je tako da omogući zamjenu kotača skijama ili

Dizajn glavnih dijelova repa - stabilizatora i peraja - obično je sličan. Dizala i kormila su također identični dizajnu. On veliki avioni Stabilizatori su obično odvojivi. Peraje se može proizvesti kao integralni dio trupa ili kao poseban dio. Repna struktura modernih aviona je obično metalna. Obloga kobilice i stabilizatora je obično kruta (duralumin). Kormila malih aviona podzvučne brzine obložene platnom, što smanjuje njihovu težinu i pojednostavljuje dizajn. Na avionima velike brzine kormila su, kao i okvir, metalna.

Kobilica i stabilizator. Na malim avionima peraje i stabilizator su najčešće napravljeni od dva kraka. Na teškim avionima, peraje i stabilizator su obično monoblok dizajna sa radnom oblogom (Sl. 59).

Glavni elementi garniture za čvrstoću (spares, zidovi, stringeri, rebra) su konstruktivno dizajnirani na isti način kao i oni krila i obavljaju iste funkcije, odnosno savijanje se percipira pomoću špage pojasa, stringera i djelomično od strane kože; bočna sila se percipira zidovima bočnih elemenata; torzija - zatvorena petlja; obloga - zidovi bočnih elemenata. Stabilizator i peraje su pričvršćeni za trup pomoću jedinica na nosačima i okvirima. Za montažu (ovjes) kormila, stabilizator i kobilica imaju posebne nosače sa univerzalnim i jednoosnim šarkama. Na sl. Slika 60 prikazuje tipičan sklop ovjesa volana.

Kormila i eleroni (kormila).

Kormila i eleroni su u pravilu jednokraki sa setom tetiva i rebara.

Da bi se povećala krutost prednjeg dijela upravljača, ponekad se ugrađuje zid (pomoćni krak).

U savremenoj konstrukciji aviona koriste se tri karakteristična tipa kormila za avione različitih brzina leta: kormilo sa cevastim krakom, kormilo sa krutim nosom i kormilo sa krutom oblogom za letelice velike brzine. U bilo kojoj vrsti kormila, skup rebara prikuplja zračno opterećenje s površine kormila i prenosi ga na konturu kraka i torzije, kao i na krutu stražnju ivicu.

U prvom dizajnu, rebra rebra prenose cjelokupno opterećenje koje prikupe samo na špalir, a budući da je cijevni, može uspješno raditi i pri savijanju i pri torziji.

U drugoj shemi, sile s rebara se prenose na zid grede, opterećujući ga poprečnim savijanjem, a moment s rebara se prenosi na konturu koju formira zid grede s krutim vrhom. Ovaj krug radi za torziju. U ovoj shemi funkcije su raspoređene na sljedeći način: poprečno savijanje se percipira pomoću grede, a torzija se opaža konturom nožnog prsta.

U trećoj shemi (Sl. 61) postoji slična raspodjela funkcija, ali se ovdje obrtni moment prenosi na cijelu konturu kože, a ne samo na nožni prst.

U skladu s jednom ili drugom shemom prijenosa sile, izvode se veze za napajanje između upravljačkih elemenata. Za kormila prve sheme, rebra su spojena samo na krak sa zakovicama duž njegovog obima.

Kormila druge i treće sheme imaju rebra povezana sa zidovima bočnih elemenata i torzijskom konturom. Ova veza je obezbeđena zakovicama, vijcima i ponekad lepkom.

Kako bi se koža bolje iskoristila za apsorpciju momenta savijanja i sačuvala oblik profila, koriste se upravljači s pjenastim ili saćastim punilom. Imaju veliku krutost uz malu težinu.

Trimeri(Sl. 62) su pomoćna površina upravljača postavljena na stražnjoj strani glavnog upravljača. Uz pomoć trimera, avion se balansira u odnosu na sve svoje ose kada se promeni poravnanje i režim leta. Skretanje trimera se izvodi neovisno o otklonu kormila, obično uz pomoć posebnih nepovratnih električnih mehanizama za samokočenje, koje pilot aktivira u pravo vrijeme pomoću dvosmjernog prekidača. Trim lifta se obično kontroliše pomoću mehaničkog uređaja kablovskog tipa. Suština rada trimera može se objasniti na sljedećem primjeru. Kada jedan od motora aviona pokvari, pojavljuje se moment okretanja kojem se može suprotstaviti skretanjem kormila. Dugo letenje avionom sa nagnutim kormilom je zamorno za pilota. Skretanjem trimera u smjeru suprotnom od otklona kormila, opterećenje koje se prenosi na noge pilota može se smanjiti na bilo koju malu količinu. Kompenzacijski moment iz trimera, koji se suprotstavlja momentu šarke, nastaje zbog velikog kraka sile primijenjene na trimer, iako je sama sila mala. Veličina momenta šarke može se napisati u sljedećem obliku.

Sastoji se od horizontalnog i vertikalnog repa.

Enciklopedijski YouTube

1 / 5

✪ Lansiranje raketa iz aviona! Veoma cool izbor!

✪ Avioni BUDUĆNOSTI

✪ Tu-144 - dodirivanje legende (tabla 77106, Monino)

✪ Avion pokretan snažnim turbomlaznim motorom

✪ Avioni na nebu. Albatros je početnik. Prvi let i crash test | Hobi Ostrov.rf

Titlovi

Opće informacije

Osnovni zahtjevi za perje:

osiguranje visoke efikasnosti uz minimalno otpornost i minimalnu težinu konstrukcije;
moguće manje zasjenjenje perja drugim dijelovima aviona - krila, trupa, gondola motora, kao i jednog dijela peraja drugog;
odsustvo vibracija i oscilacija kao što su treperenje i udaranje;
kasnije nego na krilu, razvoj talasne krize.

Horizontalni rep (HO)

Kormila i krilca

Zbog potpune istovjetnosti konstrukcije i pogonskog rada kormila i krilaca, ubuduće ćemo, radi kratkoće, govoriti samo o kormilima, iako će sve rečeno biti u potpunosti primjenjivo na kormila. Glavni pogonski element volana (i krilca, naravno), koji se savija i apsorbira gotovo svu silu smicanja, je letvica, koja se oslanja na oslonce šarki jedinica ovjesa.

Glavno opterećenje na kormilima je aerodinamičko, koje se javlja pri balansiranju, manevriranju zrakoplovom ili pri letenju u grubom zraku. Poduzimajući ovo opterećenje, nosač upravljača djeluje kao kontinuirana višeslojna greda. Posebnost njegovog rada je da su nosači kormila pričvršćeni na elastične konstrukcije, čija deformacija pod opterećenjem značajno utječe na rad sile kormila.

Percepcija okretnog momenta upravljača je osigurana zatvorenom konturom kože, koja je zatvorena zidom špage u područjima izreza za montažne konzole. Maksimalni obrtni moment djeluje u dijelu kontrolne sirene na koji kontrolna šipka pristaje. Položaj svinje (kontrolne šipke) duž raspona volana može značajno uticati na deformaciju volana tokom torzije.

Aerodinamička kompenzacija kormila

U letu, kada se upravljačke površine otklone, nastaju momenti šarke, koji se uravnotežuju naporima pilota na komandnim upravljačkim polugama. Ove sile zavise od veličine i ugla otklona volana, kao i od pritiska brzine. Na modernim avionima sile upravljanja su prevelike, pa je potrebno u dizajnu kormila predvidjeti posebna sredstva za smanjenje momenata šarki i upravljačkih sila koje ih balansiraju. U tu svrhu koristi se aerodinamička kompenzacija volana, čija je suština da dio aerodinamičkih sila volana stvara moment u odnosu na os rotacije, suprotan glavnom momentu šarke.

Najčešći tipovi aerodinamičke kompenzacije su:

truba - na kraju volana, dio njegovog područja u obliku "rog" nalazi se ispred ose šarke, što osigurava stvaranje momenta suprotnog znaka u odnosu na glavnu šarku;
aksijalni - dio područja upravljača duž cijelog raspona nalazi se ispred ose šarke (os šarke se pomiče unazad), što smanjuje moment šarke;
unutrašnji - obično se koristi na eleronima i sastoji se od ploča pričvršćenih za nos elerona sprijeda, koje su fleksibilnom pregradom povezane sa zidovima komore unutar krila. Kada se eleron skrene, stvara se razlika pritiska u komori iznad i ispod ploča, što smanjuje moment šarke.
servo kompenzacija - mala površina je zglobno pričvršćena u repnom dijelu kormila, koja je šipkom povezana sa fiksnom točkom na krilu ili repu. Ova šipka osigurava automatski otklon servo kompenzatora u smjeru suprotnom od otklona upravljača. Aerodinamičke sile na servo kompenzator smanjuju moment zgloba upravljača.

Uglovi otklona i radna efikasnost takvog kompenzatora proporcionalni su uglovima otklona volana, što nije uvek opravdano, jer kontrolne sile zavise ne samo od uglova otklona volana, već i od pritisak brzine. Napredniji je opružni servo kompenzator, kod kojeg su, zbog uključivanja opruga sa prednaprezanjem u upravljačku kinematiku, uglovi otklona proporcionalni silama upravljanja, što najbolje odgovara namjeni servo kompenzatora - da se te snage.

Sredstva aerodinamičkog balansiranja aviona

Bilo koje stabilno stanje leta aviona, po pravilu se izvodi sa otkrenutim kormilima, što osigurava balansiranje - balansiranje- vazduhoplov u odnosu na njegov centar mase. Rezultirajuće sile na komande u kokpitu obično se nazivaju balansiranjem. Kako ne bi uzalud umorili pilota i spasili ga od ovih nepotrebnih napora, na svaku kontrolnu površinu ugrađen je trimer, koji omogućava potpuno uklanjanje sila balansiranja.

Trimer je konstruktivno potpuno identičan servo kompenzatoru i također je zglobno ovješen u stražnjem dijelu volana, ali za razliku od servo kompenzatora ima dodatnu ručnu ili elektromehaničku kontrolu. Pilot, skrećući trimer u smjeru suprotnom od otklona kormila, postiže balansiranje kormila pod zadanim uglom otklona bez napora na komandnoj ručici. U nekim slučajevima koristi se kombinirana površina trimer-servo kompenzatora, koja, kada je pogon uključen, radi kao trimer, a kada je isključen, obavlja funkcije servo kompenzatora.

Treba dodati da se trimer može koristiti samo u upravljačkim sistemima u kojima su sile na komandnim polugama direktno povezane sa momentom šarke volana - mehaničkim upravljačkim sistemima bez pojačanja ili sistemima sa reverzibilnim pojačivačima. U sistemima sa nepovratnim pojačivačima - hidrauličkim pojačivačima - prirodne sile na kontrolnim ivicama su vrlo male, a da bi se simuliralo "mehaničko upravljanje" za pilota, dodatno se stvaraju mehanizmima opružnog opterećenja i ne ovise o momentu šarke upravljača. kotač. U ovom slučaju, trimeri se ne ugrađuju na upravljače, a sile balansiranja uklanjaju se posebnim uređajima - mehanizmima efekta trimiranja ugrađenim u upravljačko ožičenje.

Još jedno sredstvo za balansiranje aviona u režimu stabilnog leta može biti podesivi stabilizator. Obično je takav stabilizator okretno montiran na stražnje ovjesne jedinice, a prednje jedinice su spojene na pogonski pogon, koji se pomiče. luk stabilizator gore ili dolje, mijenja uglove ugradnje u letu. Odabirom željenog ugla ugradnje, pilot može balansirati avion sa nultim momentom šarke na liftu. Isti stabilizator obezbjeđuje i potrebnu efikasnost uzdužnog upravljanja avionom prilikom polijetanja i slijetanja.

Sredstvo za otklanjanje treperenja kormila i krilca

Razlog za pojavu fleksularno-krilaca i fleksularno-upravljačkog lepršanja je njihova neravnoteža mase u odnosu na os šarke. Obično se centar mase upravljačkih površina nalazi iza ose rotacije. Kao rezultat toga, prilikom savijanja nosivih površina, sile inercije primijenjene na centar mase kormila, zbog deformacija i zazora u upravljačkom ožičenju, skreću kormila pod određenim uglom, što dovodi do pojave dodatnih aerodinamičkih sila koje povećavaju savojne deformacije nosivih površina. Kako se brzina povećava, sile ljuljanja se povećavaju i pri brzini koja se naziva kritična brzina treperenja, struktura se urušava.

Radikalno sredstvo za eliminaciju ove vrste lepršanja je postavljanje utega za ravnotežu u nos kormila i krilaca kako bi se njihov centar mase pomjerio naprijed.

100% balansiranje težine volana, kod kojih se centar mase nalazi na osi rotacije volana, osigurava potpuno otklanjanje uzroka nastanka i razvoja lepršanja.

Izbor i proračun

Repni organi u letu podliježu raspoređenim aerodinamičkim silama, čija se veličina i zakon raspodjele određuju standardima čvrstoće ili određuju duvanjem. Zbog njihove male mase, inercijalne sile repa se obično zanemaruju. S obzirom na rad repnih elemenata kada percipiraju vanjska opterećenja, po analogiji sa krilom, treba razlikovati opći rad sile repnih jedinica kao greda, u čijim presjecima djeluju posmične sile, savijanje i momenti, i lokalni rade od opterećenja zraka koje pada na svaki dio kože sa svojim elementima za ojačanje.

Različite repne jedinice se međusobno razlikuju po namjeni i načinu pričvršćivanja, što unosi vlastite karakteristike u rad snage i utječe na izbor njihovih strukturnih shema napajanja. Potrebna efikasnost repa osigurava se pravilnim izborom oblika i položaja njegovih površina, kao i numeričkim vrijednostima parametara ovih površina. Da bi se izbjeglo zasjenjenje, repni organi ne bi trebali pasti u trag krila, gondola i drugih komponenti aviona. Upotreba kompjuterskih sistema letenja ne utiče manje na efikasnost repa. Na primjer, prije pojave dovoljno naprednih aviona

8.1. Obrazloženje aerodinamički dizajn avion.

Savremeni avion je složen tehnički sistem čiji elementi, svaki pojedinačno i zajedno, moraju imati maksimalnu pouzdanost. Zrakoplov kao cjelina mora ispunjavati navedene zahtjeve i biti visoko efikasan na odgovarajućem tehničkom nivou.

Prilikom razvoja projekata za avione nove generacije koji će ući u upotrebu početkom 2000-ih, veliki značaj pridaje se postizanju visoke tehničke i ekonomske efikasnosti. Ovi avioni ne samo da moraju imati dobre performanse u trenutku puštanja u upotrebu, već moraju imati i potencijal da se modifikuju kako bi se sistematski poboljšala efikasnost tokom čitavog perioda proizvodnje. To je neophodno kako bi se uz minimalne troškove osigurala implementacija novih zahtjeva i dostignuća tehnološkog napretka.

Prilikom razmatranja dijagrama putnički avion Za lokalne aviokompanije, preporučljivo je proučiti sve ranije napravljene avione u ovoj klasi.

Razvoj putničkog zrakoplovstva počeo je aktivno nakon Drugog svjetskog rata. Od tada je dizajn aviona ove klase, koji se postepeno mijenja, postao najoptimalniji za danas. U većini slučajeva radi se o avionu napravljenom po normalnoj aerodinamičkoj konfiguraciji, monoplanu. Motori se obično nalaze ispod krila (TVD), ispod krila na pilonima ili na krilu (TRJ). Rep je napravljen radije u obliku slova T, ponekad u normalnom. Dio trupa sastoji se od kružnih lukova. Stajni trap je napravljen prema shemi sa nosnim kotačem, glavni podupirači su često s više kotača i višestrukim osloncem, uvlače se ili u izdužene gondole motora turboelisnih motora (za avione težine do oko 20 tona) ili u trup izbočine.

Tipičan raspored trupa je kokpit u nosu, duga putnička kabina.

Odstupanje od ove utvrđene sheme rasporeda može biti uzrokovano samo nekim posebnim zahtjevima za avion. U drugim slučajevima, prilikom razvoja putničkog aviona, dizajneri pokušavaju da se pridržavaju ove šeme, jer je ona praktično optimalna. Ispod je obrazloženje za korištenje ove sheme.

Upotreba normalnog aerodinamičkog dizajna za transportne avione prvenstveno je posljedica njegovih prednosti:

Dobra uzdužna i smjerna stabilnost. Zahvaljujući ovom svojstvu, normalna shema uvelike nadmašuje sheme "patka" i "bez repa".

S druge strane, ova šema ima dovoljnu upravljivost za neupravljiv avion. Zbog prisustva ovih svojstava u normalnoj aerodinamičkoj konfiguraciji, avionom je lako upravljati, što omogućava pilotima bilo koje kvalifikacije da njime upravljaju. Međutim, normalna shema ima sljedeće nedostatke:

Veliki gubici u balansiranju, koji, pod jednakim uslovima, u velikoj meri umanjuju kvalitet aviona.

Korisna izlazna masa normalnog dizajna je manja, jer je masa konstrukcije obično veća (makar samo zato što rep bez repa uopće nema horizontalni rep, dok patka stvara pozitivnu silu podizanja, radeći kao krilo i stoga , istovar krila, što omogućava smanjenje površine potonjeg).

Uticaj kosine toka iza krila na horizontalni rep, iako nije toliko kritičan kao uticaj protivavionskog pogona „patke“, ipak se to mora uzeti u obzir, širenje krila i horizontala. rep u visini. Treba uzeti u obzir i činjenicu da avioni napravljeni po konfiguracijama „kanard“ i „bez repa“ zahtevaju velike napadne uglove pri poletanju i sletanju, zbog čega je konstrukcijski gotovo nemoguće koristiti zakretna krila velikog i srednjeg omjera širine i visine, jer upotreba ovakvih krila i velikih uglova napada je zbog veoma velike visine šasije. Zbog toga se u dizajnu kanadera i bez repa koriste samo krila niskog omjera širine i visine koja imaju trokutastu, gotičku, givalnu ili polumjesecnu formu. Zbog niskog odnosa širine i visine, takva krila imaju nizak aerodinamički kvalitet u podzvučnim uslovima leta. Ova razmatranja određuju izvodljivost upotrebe konfiguracija bez repa na avionima čiji je glavni način leta let nadzvučnom brzinom.

Upoređujući sve prednosti i nedostatke tri aerodinamičke konstrukcije, dolazimo do zaključka da je na podzvučnom putničkom avionu preporučljivo koristiti klasični aerodinamički dizajn.

8.2. Položaj krila u odnosu na trup.

Za putničke avione, izbor rasporeda krila u odnosu na trup prvenstveno se odnosi na razmatranje rasporeda. Potreba za slobodnim zapreminama unutar trupa ne dozvoljava upotrebu srednjeg dizajna krila, jer je s jedne strane nemoguće provući središnji dio krila kroz trup, as druge strane korištenjem krila bez centra sekcija, sa konzolama spojenim na ram napojnog prstena, po težini je neisplativa.

Za razliku od aviona sa srednjim krilom, dizajn visokog i niskog krila ne ometa stvaranje jednog tovarnog prostora. Prilikom izbora između njih prednost se daje dizajnu visokih krila, jer će se projektovani avioni koristiti na aerodromima različitih klasa, uključujući i neasfaltirane piste na kojima nema pristupnih rampi. Omogućava vam da minimizirate visinu poda iznad nivoa tla, što uvelike pojednostavljuje i olakšava ukrcavanje putnika i utovar prtljaga kroz ulazna vrata-stepenište.

Sa aerodinamičkog gledišta, visokokrilni avion je povoljan po tome što omogućava da se dobije distribucija cirkulacije na krilu koja je bliska eliptičnoj (sa konvencionalno identičnim planom krila) bez kvara u području trupa, kao što je u dizajnu niskog i srednjeg krila. Štaviše, činjenica da visokokrilni avion ima otpornost na smetnje, iako veću od one srednjeg krila, ali manju od one sa niskim krilima, omogućava da se dobije visoka kvaliteta aviona napravljenog prema ovom projektu. Sa niskim položajem krila, povucite (pri brzinama od M<0,7) больше, чем при среднем и высоком расположении. Ниже приведены поляры для трёх схем расположения крыла на фюзеляже, из которых видно, что
(u
) kod niskokrilnih aviona je veći nego kod aviona sa srednjim i visokim krilima (slika 8.2.1.).

Dizajn sa visokim krilima ima sljedeće nedostatke rasporeda i dizajna:

Stajni trap se ne može postaviti na krilo, ili su (kod malih aviona) noge glavnog stajnog trapa glomazne i teške. U ovom slučaju, stajni trap se obično postavlja na trup, opterećujući ga velikim koncentriranim silama.

Prilikom prinudnog sletanja, krilo (posebno ako su na njemu ugrađeni motori) teži da zgnječi trup i putničku kabinu koja se nalazi u njemu. Da bi se otklonio ovaj problem, potrebno je ojačati strukturu trupa u predjelu krila i znatno ga otežati.

Prilikom prinudnog slijetanja na vodu, trup ide ispod površine vode, što otežava hitnu evakuaciju putnika i posade.

8.3. Dijagram perja.

Za putničke avione postoje dva konkurentna dizajna repa: normalan i u obliku slova T.

Snažno buđenje propelera negativno utiče na konvencionalni nisko postavljeni horizontalni rep i može narušiti stabilnost aviona u nekim uslovima leta. Visoko postavljen horizontalni rep značajno povećava stabilnost aviona, budući da se proteže izvan zone uticaja traga. Istovremeno se povećava i efikasnost kobilice. Konvencionalna kobilica ekvivalentne geometrije imala bi površinu 10% veću. Budući da visoko postavljeni horizontalni rep ima veći horizontalni krak zbog nagiba kobilice unatrag, za stvaranje potrebnog uzdužnog momenta potrebna je sila na ručki koja je upola manja od konvencionalnog horizontalnog repa. Osim toga, T-rep pruža viši nivo udobnosti putnika jer smanjuje strukturne vibracije uzrokovane buđenjem propelera. Težina pravilnog repa i repa u obliku slova T je približno ista.

Upotreba T-repa povećava troškove aviona za manje od 5% zbog povećanih troškova razvoja i proizvodnje alata. Međutim, prednosti ovog perja opravdavaju njegovu upotrebu.

Među ostalim prednostima repa u obliku slova T su:

Horizontalni rep pruža "završnu ploču" za vertikalni rep, što povećava efektivno produženje peraja. To omogućava smanjenje površine okomitog repa i na taj način olakšanje strukture.

Horizontalni rep je skrenut od područja gdje je njegova struktura izložena zvučnim valovima, što može stvoriti opasnost od kvara od zamora. Radni vijek horizontalnog repa se povećava.

8.4. Odabir broja motora i njihov smještaj.

Potreban broj motora za elektranu aviona zavisi od niza faktora, koji su determinisani kako namenom aviona, tako i njegovim osnovnim parametrima i karakteristikama leta.

Glavni kriterijumi pri odabiru broja motora u avionu su:

Zrakoplov mora imati traženi omjer potiska i težine lansiranja;

Vazduhoplov mora imati dovoljnu pouzdanost i efikasnost;

Efektivni potisak elektrane treba da bude što je moguće veći;

Relativni trošak motora trebao bi biti što niži;

Formalnim pristupom moguće je obezbijediti potreban omjer startnog potiska i težine projektovanog aviona sa bilo kojim brojem motora (u zavisnosti od startnog potiska jednog motora). Stoga je prilikom rješavanja ovog pitanja potrebno uzeti u obzir i specifičnu namjenu aviona i zahtjeve za njegov izgled i elektranu. Pomoć u odabiru broja motora može se pružiti proučavanjem aviona slične klase koji se već koriste u aviokompanijama.

Razvojem putničkih aviona za lokalne aviokompanije, dizajneri su na kraju došli do optimalnog broja motora na avionima ove klase - dva motora. Odbijanje korištenja jednog motora objašnjava se činjenicom da postoje velike poteškoće s njegovim rasporedom, a također jedan motor ne zadovoljava sigurnost leta. Upotreba tri ili više motora neopravdano će otežati i složeniji dizajn, što će rezultirati povećanjem cijene aviona u cjelini i smanjenjem njegove borbene gotovosti.

Prilikom odabira lokacije za ugradnju motora razmatrano je nekoliko opcija za njihovo postavljanje. Kao rezultat analize, napravljen je izbor šeme za ugradnju motora ispod krila. Prednosti ove šeme su:

Krilo se u letu rasterećuje motorima, što omogućava smanjenje njegove težine za 10...15%

Sa ovim dizajnom kontrolnog sistema povećava se kritična brzina lepršanja - motori djeluju kao balanseri protiv treperenja, pomičući CM sekcija krila naprijed.

Moguće je pouzdano izolirati krilo od motora pomoću protupožarnih barijera.

Produvavanje krilne mehanizacije mlazom iz propelera povećava njenu efikasnost.

Nedostaci sheme uključuju:

Veliki momenti okretanja kada jedan motor pokvari u letu. - Motore koji se nalaze daleko od tla je teže održavati.

Danas se na neupravljivim podzvučnim avionima koriste dvije vrste motora - motori za kazalište i turboventilatorski motori. Brzina krstarenja je od presudne važnosti pri odabiru tipa motora. Pogodno je koristiti motore za pozorište pri brzinama leta koje odgovaraju M = 0,45...0,7 (slika 8.4.2.). U ovom rasponu brzina mnogo je ekonomičniji od turboventilatora (specifična potrošnja goriva je 1,5 puta manja). Upotreba turboelisnog motora pri brzinama koje odgovaraju M = 0,7...0,9 je neisplativa, jer ima nedovoljnu specifičnu snagu i povećan nivo buke i vibracija na avionu.

Uzimajući u obzir sve navedene činjenice, a na osnovu početnih podataka za projektovani avion, biramo sistem upravljanja u korist pozorišta.

8.5. Rezultati analize.

Navedena analiza pokazuje da su dvije glavne šeme primjenjive za putničke avione na kratkim relacijama (slika 8.5.1.).

Šema 1: Niskokrilni avion sa nisko postavljenim glavnim motorom, motorima u krilu i stajnim trapom smještenim u gondolama motora.

Šema 2: Zrakoplov sa visokim krilima sa repom u obliku slova T, motorima ispod krila i stajnim trapom smještenim u gondolama na trupu.

Sa stanovišta rada, aerodinamike i ekonomije, druga šema je najisplativija za ovaj tip aviona (tabela 8.5.1.).

Tabela 8.5.1.

Opcije
Prema lokaciji motora.	Kada se motor nalazi na krilu, lopatice propelera su blizu površine tla, što ne dozvoljava rad na neasfaltiranim pistama.	Položaj motora ispod krila osigurava potrebnu udaljenost lopatica propelera u odnosu na tlo.
Prema lokaciji motora.	Za servisiranje motora morate se popeti na krilo.	Za servisiranje motora morate koristiti merdevine.
Prema lokaciji šasije.	Zbog velike visine, glavni nosač stajnog trapa ima veliku masu.	Niža visina glavnog stajnog trapa omogućava smanjenje njegove težine.
Prema lokaciji sprata.	Visoki sprat otežava putnicima ukrcavanje i iskrcavanje bez upotrebe pristupnih rampi.	Niski pod i vrata prolaza olakšavaju putnicima ukrcavanje i utovar ručnog prtljaga.
Po vrsti perja.	Ukupne dimenzije repa otežavaju postavljanje aviona u hangare, ali nisko postavljeni GO je lakši za održavanje.	Zbog manjih dimenzija VO ne stvara probleme sa smještajem u hangare, ali je stabilizator u obliku slova T teži za održavanje.

8.6. Statistika prethodno kreiranih aviona ove klase.

Možda bi bilo korisno pročitati: