Lokacija repa na avionu. Horizontalni rep Tip repa aviona

Rep je aeroprofil koji se nalazi na zadnjem delu aviona. Izgledaju kao prilično mala "krila", koja se tradicionalno postavljaju u horizontalne i vertikalne ravnine i nazivaju se "stabilizatori".

Upravo prema ovom parametru repna jedinica je podijeljena, prije svega, na horizontalnu i vertikalnu, odnosno s ravninama u kojima je ugrađena. Dobar dizajn je jedan vertikalni i dva horizontalna stabilizatora, koji su direktno povezani sa zadnjim trupom. Upravo je to shema koja se najviše koristi na civilnim avionima.

Ali postoje i druge sheme - na primjer, ona u obliku slova T, koja se koristi na Tu-154.

U sličnom dizajnu, horizontalni rep je pričvršćen za vrh vertikalnog repa, a kada se gleda s prednje ili zadnje strane aviona, podsjeća na slovo “T”, otuda i njegovo ime. Pored toga, postoji šema sa dva vertikalna stabilizatora, koji su postavljeni na krajevima horizontalnog repa, primer aviona sa ovim tipom repa je An-225. Osim toga, većina modernih lovaca ima dva vertikalna stabilizatora, ali se ugrađuju na trup jer imaju oblik trupa koji je horizontalno „spljošteniji“ u odnosu na civilne i teretne avione.

Pa, općenito, postoji na desetke različitih konfiguracija repa, a svaka ima svoje nedostatke i prednosti, o kojima će biti riječi malo niže. Osim toga, nije uvijek ugrađen u rep 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, čemu služi? Budući da se naziva i stabilizatorima, može se pretpostaviti da oni nešto stabiliziraju. Tako je, to je istina.

Rep je potreban za balansiranje i stabilizaciju aviona u vazduhu, a osim za upravljanje avionom po dve ose - skretanje (levo-desno) i nagib (gore-dole).

Vertikalna repna jedinica.

Funkcije vertikalnog repa su stabilizacija aviona. Pored dvije gore navedene ose, postoji još jedna treća - roll (rotacija oko uzdužne ose aviona), pa tako, u nedostatku vertikalnog stabilizatora, kotrljanje dovodi do toga da se avion njiše na prilično okomitoj osi. , štaviše, ljuljanje je veoma važno 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. To su dvije glavne funkcije vertikalnog repa, broj, oblik i položaj vertikalnih stabilizatora su potpuno nebitni - oni obavljaju ove dvije funkcije bez ikakvih promjena.

Vrste vertikalnih repnih jedinica.

Horizontalna repna jedinica.

Sada o horizontalnoj repnoj jedinici. Također ima dvije glavne funkcije, prva se može opisati kao balansiranje. Da biste saznali šta je što, možete izvesti jednostavan eksperiment.

Potrebno je da uzmete neki dugi predmet, na primjer lenjir, i stavite ga na jedan ispruženi prst kako ne bi padao ili se naginjao ni naprijed ni naprijed, tj. pronaći njegovo težište. Dakle, sada lenjir (fuselage) ima krilo (prst), balansirati ga ovako nije teško. E, sad treba da zamislite da se tone goriva upumpavaju u voz, ukrcavaju se mnogi putnici, a ukrcava se ogromna količina tereta.

Naravno, lako je nemoguće učitati sve ovo savršeno u odnosu na centar gravitacije, ali postoji izlaz. Trebate upotrijebiti prst svoje druge ruke i postaviti ga na konvencionalno stražnji dio ravnala, nakon čega pomjerite "prednji" prst na stražnji. Krajnji rezultat je bila prilično stabilna struktura.

Moguće je i drugačije: stavite „zadnji“ prst ispod lenjira i pomerite „prednji“ prst napred, prema luku. Oba ova primjera pokazuju princip rada horizontalnog repa.

To je prvi tip koji je češći, dok horizontalni stabilizatori stvaraju silu suprotnu od podizanja krila. Pa, njihova druga funkcija je kontrola duž ose nagiba. Ovdje je sve kompletno osim istog kao kod okomitog repa. Postoji odvojiva zadnja ivica profila, koja se kontroliše iz kokpita i povećava ili smanjuje silu koju stvara horizontalni stabilizator zbog sopstvenog aeroprofila.

Ovdje je potrebno napraviti rezervu za stražnju ivicu koja se može skretati, budući da neki avioni, posebno borbeni, imaju u potpunosti skretljive avione, a ne samo njihove dijelove, to se odnosi i na vertikalni rep, ali funkcije i princip rada imaju ne mijenja se od ovoga.

Vrste horizontalnih repnih jedinica.

A sada o tome zašto se dizajneri udaljavaju od dobrog dizajna. U ovom trenutku avioni imaju ogromnu namenu i njihov broj je, zajedno sa đavolima, veoma različit. I, zapravo, ovdje trebate analizirati određenu klasu aviona, kao i konkretan avion posebno, ali da biste saznali ključne principe, bit će dovoljno nekoliko primjera.

Prvi - već spomenuti An-225, ima dvostruki okomiti rep iz razloga što može nositi tako obimnu stvar kao što je šatl Buran, koji bi u letu zaklonio jedini vertikalni stabilizator smješten u sredini u aerodinamičkom dizajnu, a njegova efikasnost bi bila veoma niska. Rep Tu-154 u obliku slova T također ima svoje prednosti.

Pošto se i ona nalazi iza zadnje tačke trupa, zbog zamaha vertikalnog stabilizatora, rame sile na tom mestu je najveće (ovde je moguće ponovo pribeći lenjiru i dva prsta različitih ruku što je zadnji prst bliže prednjem, to je potrebno veće jačanje), jer se može učiniti manjim i ne tako izvanrednim kao kod dobre šeme. Ali sada se sva opterećenja usmjerena duž ose koraka ne prenose na trup, već na vertikalni stabilizator, zbog čega ga treba ojačati i u skladu s tim otežati.

Osim toga, morate dodatno povući cjevovode hidrauličkog upravljačkog sistema, što dodaje još veću težinu. I općenito, ovaj dizajn je složeniji i, shodno tome, manje pouzdan. Što se tiče lovaca, zašto koriste potpuno okretne dvostruke i ravni vertikalne stabilizatore, glavni razlog je povećanje efikasnosti.

Pošto je jasno da lovac nema sposobnost da ima višak manevarske sposobnosti.

Slijetanje sa uništenim repom

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

AVION ELENATURA

Perje (rep aviona, rakete) su aerodinamičke površine koje obezbeđuju stabilnost, upravljivost i balansiranje aviona u letu. Sastoji se od horizontalnog i vertikalnog repa.

Osnovni zahtjevi za perje:

Osiguravanje visoke efikasnosti sa minimalnim otporom i minimalnom težinom konstrukcije;

Može biti manje zasjenjenja perja od strane drugih dijelova aviona - krila, trupa, gondola motora, kao i jednog dijela peraja drugim dijelom;

Odsustvo vibracija i oscilacija poput treperenja i udaranja;

Kasnije nego na krilu, razvoj talasne krize.

Horizontalni rep (HO)

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 u nosu aviona ispred krila. Kombinirana shema je moguća, kada je zrakoplov s repnom jedinicom opremljen dodatnim prednjim perjem - shema s prednjom horizontalnom repnom jedinicom (prednji horizontalni rep), koja vam omogućava da iskoristite prednosti 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.

Pri supersoničnim brzinama leta, efikasnost lifta naglo opada. Stoga se u nadzvučnim zrakoplovima, umjesto klasične GO sheme s liftom, koristi kontrolirani stabilizator (CPGO), čiji ugao ugradnje podešava pilot pomoću komandne poluge uzdužnog upravljanja ili kompjutera u avionu. 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

Rep aviona u obliku slova T (Tu-154)

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 (šema s GO smještenim na kraju peraje obično se naziva rep u obliku slova T).

Primjer: Tu-154

Dizajn s razmaknutim okomitim repom - (često se naziva u obliku slova H) njegove dvije površine mogu biti pričvršćene na bočne strane trupa ili na krajeve horizontalnog repa. U dizajnu trupa s dvije grede, VO površine su instalirane na krajevima nosača trupa. Kod aviona kanadera, bez repa i letećih krila, razmaknuta PVO je postavljena na krajevima krila ili u njegovom srednjem dijelu.

Primjer: Pe-2, Lockheed P-38 Lightning

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. (Istina, upotreba kompjuterskih sistema za letenje promenila je situaciju na bolje. Trenutnu kontrolu repa u obliku slova V u najnovijim avionima opremljenim njime preuzima kompjuter na brodu - pilot treba samo da podesi smjer leta (lijevo-desno, gore-dolje) sa standardnom kontrolnom palicom, a kompjuter će učiniti sve što je potrebno za to).

Primjer: F-117

Koso perje (tip leptira ili Rudlitsky perje)

Primjer: Me.262 HG III

Stabilizatori i kobilice

Imaju potpunu analogiju sa krilom, kako u sastavu, tako iu dizajnu glavnih elemenata - krakova, uzdužnih zidova, stringera, rebara, kao i po vrsti strujnih kola. Za stabilizatore se prilično uspješno koriste sheme spar, keson i monoblok, a za peraja se potonja shema koristi rjeđe, zbog određenih poteškoća u dizajnu u prijenosu momenta savijanja s kobilice na trup. Konturni spoj kobiličastih energetskih panela sa trupom u ovom slučaju zahtijeva ugradnju većeg broja pogonskih okvira ili ugradnju na trup u ravninu kobilice moćnih vertikalnih greda, oslonjenih na manji broj trupa. power frames.

U stabilizatorima se prijenos momenata savijanja na trup može izbjeći ako se krakovi ili nosivi paneli njegove lijeve i desne površine međusobno povežu najkraćim putem u njegovom središnjem dijelu. Za zakretni stabilizator to zahtijeva razbijanje osi uzdužnih elemenata duž bočne strane trupa i ugradnju dva ojačana bočna rebra. Ako uzdužni elementi takvog stabilizatora bez lomljenja osi dođu do ravnine simetrije zrakoplova, tada će pored ugrađenih rebara snage koja prenose okretni moment biti potrebno još jedno rebro snage u ravnini simetrije zrakoplova.

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 element snage volana (i elerona, naravno), koji se savija i apsorbira gotovo svu silu smicanja, je letvica, koja se oslanja na zglobne oslonce 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 šparta 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:

Horny - 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;

Aksijalno - 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 efikasnost takvog kompenzatora proporcionalni su uglovima otklona volana, što se ne isplati uvek, jer kontrolne sile zavise ne samo od uglova upravljanja, već i od pritiska 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 se po pravilu izvodi sa otkrenutim kormilima, čime se obezbeđuje balansiranje - balansiranje - aviona u odnosu na 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 spojen na stražnje ovjesne jedinice, a prednje jedinice su povezane s pogonom, koji pomicanjem nosa stabilizatora 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 fleksularnog elerona i fleksularnog treperenja upravljača 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, inercijalne sile primijenjene u centru mase kormila, zbog deformacija i zazora u upravljačkom ožičenju, skreću kormila pod određenim uglom, što dovodi do pojave dodatnih aerodinamičke sile 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

Duboka zastoja u avionima sa T repovima.

Repni organi u letu podliježu raspoređenim aerodinamičkim silama, čija su veličina i zakon raspodjele specificirani standardima čvrstoće ili određeni duvanjem. Zbog njihove male inercije mase repa se obično zanemaruju. S obzirom na rad repnih elemenata pri opažanju vanjskih opterećenja, po analogiji s krilom, treba razlikovati opći rad sile repnih jedinica kao greda, u čijim presjecima djeluju posmične sile, savijanje i momenti, i lokalni rad. 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 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.

Empennage dizajn

Rep aviona je po svom spoljašnjem obliku, prirodi opterećenja i radu sličan krilu. Stoga se sastoji od istih strukturnih elemenata kao i krilo.

Strujni krug stabilizatora i kobilice sastoji se od uzdužnog sklopa (spares, zidovi i stringeri), poprečnog sklopa (rebra) i kože. Kao i krila, stabilizator i peraje mogu biti špalir ili monoblok (keson). Pri malim i srednjim brzinama leta s malim izduženjima stabilizatora i peraja, dizajn spar se pokazuje povoljnijim.

Dizajn kobilice u odnosu na stabilizator nema posebnih razlika. Na malim nadzvučnim avionima s velikim zamahom peraja, koristi se konstrukcija grebena s unutrašnjim podupiračem.

Na velikim avionima, stabilizatori i peraje su obično monoblok sa dva ili tri kraka.

Rep

Rep - aeroprofili koji se nalaze na zadnjem delu aviona. Izgledaju kao relativno mala „krila“, koja se tradicionalno postavljaju u horizontalnoj i vertikalnoj ravni, a nazivaju se „stabilizatorima“ koja je dizajnirana da pruži stabilnost i upravljivost avionu. X. O. se sastoji od stabilizatora, elevatora, kobilice i kormila.

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

U ovom rasporedu, horizontalni rep je pričvršćen za vrh vertikalnog repa, a kada se gleda s prednje ili zadnje strane aviona, podsjeća na slovo "T", po čemu 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 rep aviona, ali to se odnosi samo na horizontalne stabilizatore

Rep aviona Tu-15

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).

Vertikalni rep

rep rep kobilica

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. To su dvije glavne funkcije vertikalnog repa, broj, položaj i oblik vertikalnih stabilizatora su apsolutno nevažni - oni uvijek obavljaju ove dvije funkcije

Vrste vertikalnih repnih jedinica

Horizontalni rep

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 voz, stotine putnika se ukrcavaju, a ogromna količina tereta ukrcava.

Naravno, jednostavno je nemoguće učitati sve ovo savršeno 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 bila bi izuzetno niska. Rep u obliku slova T Tu-154 takođe ima svoje prednosti. Pošto se nalazi čak i iza zadnje tačke trupa, zbog zamaha okomitog stabilizatora, tamo je ruka sile najveća (ovde opet možete posegnuti za ravnalom i dva prsta različitih ruku, što je bliži zadnji prst je napred, 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 time i otežati.

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

Rep aviona u obliku slova T sadrži kobilicu, na čijem je vrhu montiran rotirajući stabilizator, opremljen pogonom i zglobnim pričvrsnim jedinicama koje se sastoje od para vilica, od kojih svaka uključuje vanjske i unutrašnje ušice na nosaču stabilizatora. i perasto ušicu, u čijim rupama se nalaze ležajevi. Ugrađen je spojni uređaj. Svako od kobiličastih ušica sastoji se od dva dijela iu njega je ugrađena čaša sa kugličnim ležajem. Svako vanjsko i unutrašnje oko vilice stabilizatora spojeno je sa ušima kobilice šupljim vijkom, unutar kojeg se nalazi dupli vijak, zategnut navrtkom, na čijem je vrhu ugrađena matica sa čepom za fiksiranje položaja oči kobilice u odnosu na viljušku. Krajevi navedenih šupljih vijaka smješteni su između vilica sa krajnjim zazorom i međusobno su povezani međučahurom koja ih okružuje, a na čijoj je vanjskoj strani montirana upravljačka poluga stabilizatora, pričvršćena potpornim prstenom sa bolt. Ovaj izum ima za cilj povećanje preživljavanja aviona. 6 ill.

Poznati su avioni sa repom u obliku slova T, kod kojih je rotacioni stabilizator postavljen na stražnje šarke sa zajedničkom osom rotacije, koji se sastoji od ušica, vilica i vijaka koji ih povezuju, a imaju prednji zglob spojen na okvir aviona. mehanizmom za upravljanje stabilizatorom (vidi Uputstvo za rad aviona TU-154M, odeljak 055.50.00, strana 3/4, sl. 1, februar 22/85).

Međutim, poznati uređaj ima niz nedostataka.

Nema dupliranja vitalnih elemenata, tj. one elemente čije uništenje dovodi do pada aviona. Takvi elementi su stražnji zglobovi za ugradnju rotacionog stabilizatora na peraje aviona. Sigurnost leta je osigurana zbog vrlo niskih projektnih naprezanja u elementima šarnirskih spojeva, što dovodi do dodatne težine konstrukcije, jer je potrebno povećati dimenzije (debljinu) papučica, dimenzije obloga koje pokrivaju ove ušice. , a time i povećanje aerodinamičkog otpora.

Cilj ovog pronalaska je da se poveća izdržljivost aviona povećanjem pouzdanosti dizajna T repa.

Rješenje tehničkog problema osigurano je činjenicom da dizajn pokretnog nosača stabilizatora na kobilici ima duple vitalne elemente.

Rep aviona ima rotacioni stabilizator 1, postavljen na peraju 2 na dve zglobne pričvrsne tačke sa spojnim uređajem, od kojih se svaka sastoji od vilice (vidi sliku 2) koja sadrži spoljašnje oko 3 i unutrašnje oko 4, koji su izrađeni na stabilizatoru 5 1, i ušima 6 kobilice 2. U oku 6 se nalazi staklo 7, učvršćeno navrtkom 8, u kojem se nalazi kuglični ležaj 9, učvršćen navrtkom 10. Oči 3,4 viljuške su spojene na oko 6 vijkom 11, unutar kojeg se nalazi dupli vijak 12, zategnuta navrtka 13. Paket delova 9.14 je zategnut preko vijka 11 sa maticom 15, koja ima spoljni levi- ručni konac. Na maticu 15 se navija matica 16, fiksirajući položaj ušice 6 u odnosu na viljušku kobilice. Matica 16 je zaključana podloškom 17. Krajevi vijaka 11 su spojeni čahurom 18 sa bronzanom oblogom. Na rukavu 18, sa vanjske strane, nalazi se klackalica 19 za upravljanje stabilizatorskim kormilima, koja je pričvršćena na njega prstenom 20 kroz vijak 21, koji istovremeno povezuje čauru 18 sa vijkom 11.

Radovi se izvode na sljedeći način.

U slučaju uništenja vijka 11 u spojnom uređaju, opterećenje preuzima vijak 12. Ušica 6 kobilice 2 sastoji se od dva dijela jednake debljine i, u slučaju uništenja jedne od polovica, tereta uzima druga polovina oka.

Kada se jedno od četiri oka 3,4 viljuške stabilizatora uništi, aerodinamičko opterećenje sa njega prenosi se na ušice 6 kobilice 2 savijanjem šupljih vijaka 11, međusobno povezanih čahurom 18, koji preuzima moment savijanja i sila smicanja na spoju vijaka. Kada je vanjska ušica 3 stabilizatorske vilice uništena, šuplji vijci 11 sa čahurom 18 djeluju kao konzolna greda oslonjena na susjedni zglob šarke i unutrašnje ušicu 4 vilice. Kada je unutrašnje oko 4 uništeno, vijci sa čahurom 18 djeluju kao dvoslojna greda koja se oslanja na vanjsko ušicu 3 stabilizatorske vilice i susjedni zglob.

Upotreba izuma će poboljšati pouzdanost i smanjiti nesreće i katastrofe povećanjem sigurnosti letenja aviona sa T repom zbog dupliranja vitalnih elemenata dizajna za pričvršćivanje stabilizatora na peraje.

TVRDITI

Rep aviona, sa perajem, na čijem je vrhu montiran rotacioni stabilizator, opremljen zglobnim pričvrsnim jedinicama sa spojnim uređajem na ležajevima, koji se sastoji od para viljuški, od kojih svaka ima vanjske i unutrašnje ušice na stabilizator i perasto uši, naznačeno time što je spojni uređaj ugrađen i u vilice stabilizatora i u ušice kobilice, pri čemu se svako kobilično uši sastoji od dva dijela iu njega je ugrađena čašica sa kugličnim ležajem, a svaka vanjska i unutrašnja stabilizatorske viljuške ušice su spojene na ušice kobilice šupljim vijkom, unutar kojeg je dupli vijak zategnut navrtkom, na vrhu kojeg je ugrađena matica sa čepom za fiksiranje položaja kobiličastih ušiju u odnosu na vilicu, dok su krajevi navedenih šupljih vijaka smješteni između vilica sa krajnjim zazorom i međusobno su povezani međučahurom koja ih pokriva, na čijoj je vanjskoj strani ugrađena klackalica za upravljanje stabilizatorom volana, učvršćena prstenom za zaključavanje i vijak.

Dizajn repne jedinice značajno ovisi o cjelokupnom dizajnu aviona. Zbog položaja, na efikasnost peraje utiču krilo i propeler. Ugradnja perja na trup ili repni nosač također određuje strukturni raspored trupa (grede) na ovom mjestu.

Primeri repa, pozajmljeni iz prakse, prikazani su na slici 4. Moguće su i druge opcije repa o kojima se ovde ne govori (na primer, rep repa u obliku slova V).

Osnovne sheme perja

Najčešća je shema s jednim perajem i stabilizatorom postavljenim na trup ili peraje - (sl. 4 a, b, c). Pruža strukturnu jednostavnost i krutost, iako je u slučaju T-repa (slika 4c) potrebno poduzeti mjere za sprječavanje njegovog lepršanja.

Dizajn repa u obliku slova T također ima niz prednosti. Položaj horizontalnog repa u gornjem dijelu kobilice stvara efekat krajnjeg podloška za potonju, što može pomoći u smanjenju potrebne površine okomitog repa. S druge strane, visoko postavljen horizontalni rep nalazi se u zoni blagog nagiba strujanja od krila pri srednjim (letnim) uglovima napada, što omogućava smanjenje potrebne površine horizontalnog repa. . Dakle, površina T-repa može biti manja od površine repa s niskim horizontalnim repom.

Potrebna površina vertikalnog repa u velikoj je mjeri određena dužinom i površinom bočne projekcije dijela trupa koji se nalazi ispred težišta aviona. Što je duži prednji dio trupa (i što je veća površina njegove bočne projekcije), to je veća, pod jednakim uvjetima, površina vertikalnog repa neophodna da se otkloni destabilizujući moment ovog dijela trupa. trupa.

Ako se motori nalaze na krilu, tada je let sa jednim otkazanim motorom uslov za dimenzioniranje peraja i kormila višemotornog aviona.

Značajna visina vertikalnog repa (ako je njegova potrebna površina) može dovesti do pojave momenata prevrtanja kada se kormilo otkloni kao rezultat velikog ramena između centra pritiska vertikalnog repa i uzdužne ose aviona. Ako takva opasnost postoji, pažnju zaslužuje razmaknuti dizajn repa s dva peraja, koji smanjuje ovaj efekat (slika 4e). Za dizajn aviona sa dva snopa (slika 4d) ili okvira, izbor takvog perja je očigledan. Budući da postavljanje peraja na krajevima horizontalnog repa stvara efekat krajnjih podložaka, površina horizontalnog repa može se smanjiti.

Objavljeno na Allbest.ru

Slični dokumenti

Stabilnost i upravljivost aviona. Princip rada kormila. Centriranje aviona, fokus njegovog krila. Koncept aerodinamičke kompenzacije. Karakteristike bočne stabilnosti i upravljivosti pri velikim brzinama leta. Bočna stabilnost i upravljivost.

predavanje, dodano 23.09.2013

Eleroni su pokretni dijelovi krila, koji se nalaze na zadnjoj ivici krila na njegovim krajevima i istovremeno se odbijaju u suprotnim smjerovima. Otklon jednog krilca prema gore, a drugog prema dolje dovodi do stvaranja poprečnog momenta, što uzrokuje prevrtanje aviona.

test, dodano 25.05.2008

Strukturne i aerodinamičke karakteristike aviona. Aerodinamičke sile profila krila aviona Tu-154. Utjecaj mase leta na karakteristike leta. Postupak polijetanja i spuštanja aviona. Određivanje momenata iz gasodinamičkih kormila.

kurs, dodan 01.12.2013

Geometrijske i aerodinamičke karakteristike aviona. Karakteristike leta aviona u različitim fazama leta. Karakteristike stabilnosti i upravljivosti aviona. Snaga aviona. Karakteristike leta u teškim uslovima i uslovima zaleđivanja.

knjiga, dodana 25.02.2010

Proračun geometrijskih karakteristika trupa aviona, horizontalnog repa. Proračun minimalnog koeficijenta otpora pilona. Karakteristike poletanja i sletanja aviona. Iscrtavanje zavisnosti aerodinamičkog kvaliteta od napadnog ugla.

kurs, dodan 29.10.2012

Dijagrami krila, trupa, repa, stajnog trapa i motora aviona. Specifično opterećenje krila. Proračun početnog omjera potiska i težine, težine pri polijetanju i koeficijenta povrata nosivosti. Određivanje osnovnih geometrijskih parametara aviona.

kurs, dodan 20.09.2012

Tehnički opis aviona. Sistem upravljanja avionom. Sistem za vatru i gorivo. Sistem klimatizacije. Opravdanost projektnih parametara. Aerodinamički izgled aviona. Proračun geometrijskih karakteristika krila.

kurs, dodan 26.05.2012

Konstrukcija podkritičnog polara aviona An-225. Preporučene vrijednosti debljine za profile krila i repa. Proračun letnih karakteristika aviona, crtanje zavisnosti koeficijenta uzgona od napadnog ugla. Ovisnost polarne oštrice o Mahovom broju.

kurs, dodato 17.06.2015

Karakteristike projektovanja putničkog aviona. Parametarska analiza sličnih aviona i tehnički zahtjevi za njih. Formiranje izgleda aviona, određivanje mase konstrukcije, raspored trupa, prtljažnika i optimizacija parametara.

kurs, dodan 13.01.2012

Aerodinamički izgled aviona. Trup, kesonsko krilo, perje, kokpit, sistem upravljanja, stajni trap, hidraulički sistem, elektrana, sistem za gorivo, oprema za kiseonik, sistem klimatizacije.

Vrste horizontalnih repnih jedinica.

Osim toga, morate dodatno povući i 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.

Oblici perja aviona (pogled sprijeda): a - krstasti; b i c - u obliku slova T; d i d - dvokobilice; e - trokobilice; g i h - u obliku slova V.

4.2. Opterećenja koja djeluju na rep:

4.3. Strukturni dijagram snage repne jedinice. Rad pogonskih elemenata repne jedinice u letu:

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. Razmotrimo posebno karakteristike strukture i snage rada glavnih jedinica repa (stabilizator, peraja, kontrolirani stabilizator, kormilo i eleron).

Stabilizatori i peraje imaju potpunu analogiju sa krilom, kako po sastavu tako i po dizajnu glavnih elemenata - krakova, uzdužnih stijenki, stringera, rebara, kao i po vrsti strujnih kola. Za stabilizatore se prilično uspješno koriste sheme spar, keson i monoblok, a za peraja se potonja shema koristi rjeđe zbog određenih poteškoća u dizajnu u prijenosu momenta savijanja s kobilice na trup. Konturni spoj kobiličastih energetskih panela sa trupom u ovom slučaju zahtijeva ugradnju većeg broja pogonskih okvira ili ugradnju na trup u ravninu kobilice moćnih vertikalnih greda, oslonjenih na manji broj trupa. power frames. U stabilizatorima se prijenos momenata savijanja na trup može izbjeći ako se krakovi ili nosivi paneli njegove lijeve i desne površine međusobno povežu najkraćim putem u njegovom središnjem dijelu. Za zakretni stabilizator to zahtijeva razbijanje osi uzdužnih elemenata duž bočne strane trupa i ugradnju dva ojačana bočna rebra. Ako uzdužni elementi takvog stabilizatora bez lomljenja osi dođu do ravnine simetrije zrakoplova, tada će pored ugrađenih rebara snage koji prenose obrtni moment, biti potrebno još jedno rebro snage u ravnini simetrije zrakoplova.

Kontrolisani stabilizator:

U tlocrtu ima oblik strelice ili trokuta. Osa rotacije kontroliranog stabilizatora može biti okomita na ravninu simetrije zrakoplova ili smještena pod uglom u odnosu na nju.

Položaj ose rotacije je odabran tako da sile od momenta šarke pri pod- i nadzvučnim brzinama leta budu minimalne. Kontrolirani stabilizator je pričvršćen na trup pomoću osovine i dva ležaja.
Postoje dvije moguće sheme montaže na osovinu:

· osovina je čvrsto pričvršćena za stabilizator, a ležajevi su postavljeni na trup

· osovina (os) je fiksno pričvršćena na trup, a ležajevi su ugrađeni na stabilizator

U prvom slučaju, pričvršćivanje osovine na stabilizator mora osigurati prijenos sile smicanja, momenta savijanja i momenta torzije na osovinu ako je upravljačka klackalica pričvršćena na osovinu.

U nekim slučajevima, kontrolna klackalica je postavljena na ojačano korijensko rebro, koje prikuplja sav obrtni moment iz zatvorene petlje stabilizatora. U tom slučaju, obrtni moment se ne prenosi na osovinu. Kod ove montažne sheme obično se koristi shema stabilizatora, jer kod kesonskog dizajna, prijenos momenta savijanja sa nosivih ploča na osovinu uzrokuje poteškoće u dizajnu

Ako je osovina postavljena na trup, ležajevi se postavljaju na ojačana stabilizatorska rebra povezana s njegovim uzdužnim zidovima.
Cijela sila smicanja konzole se prenosi na vanjski ležaj, a moment savijanja se parom sila prenosi na oba ležaja. Dakle, na vanjskom ležaju dolazi do zbrajanja dvije naznačene sile (R4).

U shemi s osovinom pričvršćenom na trup, prijenos momenta savijanja je jednostavno osiguran čak i kod dizajna kesona ili monoblok stabilizatora. U ovom slučaju, prednji i stražnji pogonski paneli se oslanjaju na uzdužne zidove, koji se u korijenu približavaju unutarnjem bočnom ležaju. Shodno tome, širina energetskih panela i sile u njima od savijanja stabilizatora mijenjaju se od maksimalne vrijednosti iznad vanjskog ležaja do nule iznad unutrašnjeg ležaja. Kao rezultat toga, moment savijanja kesona stabilizatora je uravnotežen reakcijama ležajeva. Kontrolna klackalica u takvom stabilizatoru obično se postavlja na rebro ojačano korijenom.

Sličan princip prijenosa momenta savijanja može se koristiti s dizajnom kesonskog stabilizatora s pokretnom osovinom. U tom slučaju, vanjski kraj osovine mora počivati na rebru snage spojenom na zidove kesona.

4.4. Mogući kvarovi strukturnih elemenata repne jedinice, njihov utjecaj na sigurnost leta:

Vidi pitanje. 2.3.

4.5. Lupanje repom: uzroci i uvjeti nastanka, moguće posljedice i mjere kontrole:

Perje aviona Ovaj izraz ima druga značenja, pogledajte Perje (značenja). Perje (rep aviona... Wikipedia

PGO- Prednji horizontalni rep Poltava gravimetrijska opservatorija polarna geofizička opservatorija Priamursky geografsko društvo proizvodno geološko udruženje ... Rječnik ruskih skraćenica

Tip nosač baziran lovac ... Wikipedia

Marka aviona stvorena u Dizajnerskom birou u organizaciji A. N. Tupoljeva, vidi Zrakoplovni naučno-tehnički kompleks nazvan po A. N. Tupoljevu. Avioni projektovani 1922. godine 37 su dobili naziv "ANT" (Andrej Nikolajevič Tupoljev), a od 1942. ... Enciklopedija tehnologije

Ne 27 ... Wikipedia

Ovaj izraz ima druga značenja, vidi C 37 (značenja). Su 47 "Berkut" ... Wikipedia

Su 47 lovac tipa "Berkut" Programer Sukhoi Design Bureau Prvi let 24. septembar 1997. Proizvedene jedinice 1 ... Wikipedia

Ovaj izraz ima druga značenja, vidi Krilo. U ovom članku nedostaju veze do izvora informacija. Informacije moraju biti provjerljive, u suprotnom mogu biti ispitane i obrisane... Wikipedia

MPLATRK projekat 093 "Shan" ... Wikipedia

Jedrilica LET L 13 ... Wikipedia

Knjige

Ruski lovac "SU-30 SM" 1/72 (7314) , . Su-30 SM je dvosjedi višenamjenski teški lovac koji je razvio Konstruktorski biro Suhoj. Lovac je svoj prvi let izveo 2012. godine. Su-30 SM je dizajniran i za postizanje dominacije u...

Rep je aeroprofil koji se nalazi na zadnjem delu aviona. Izgledaju kao relativno mala „krila“, koja se tradicionalno postavljaju u horizontalne i vertikalne ravnine i nazivaju se „stabilizatori“.

Rep aviona Tu-154

Rep aviona An-225

Princip rada repne jedinice. Glavne funkcije.

Vertical tail unit.

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.

Vrste horizontalnih repnih jedinica.

Možda bi bilo korisno pročitati: