Egy repülőgép függőleges farka. Függőleges farok (VT). Nézze meg, mi a „repülőgép tollazata” más szótárakban

A farok a repülőgép hátulján található légszárnyak. Viszonylag kis „szárnyaknak” tűnnek, amelyeket hagyományosan vízszintes és függőleges síkokés „stabilizátoroknak” nevezik.

Ennek a paraméternek megfelelően a farok egységet mindenekelőtt vízszintesre és függőlegesre osztják, azokkal a síkokkal, amelyekbe be van szerelve. A klasszikus séma egy függőleges és két vízszintes stabilizátor, amelyek közvetlenül csatlakoznak farokrész repülőgéptörzs. Ez a legszélesebb körben használt rendszer a polgári repülőgépeken. Vannak azonban más sémák is - például T-alakú, amelyet a Tu-154-en használnak.

Hasonló sémában vízszintes farok a függőleges tetejére van rögzítve, és a repülőgép elejéről vagy hátuljáról nézve a "T" betűhöz hasonlít, innen kapta a nevét. Létezik egy séma két függőleges stabilizátorral is, amelyeket a vízszintes farok végén helyeztek el, például az An-225 típusú repülőgépre. Ezenkívül a legtöbb modern vadászgépnek két függőleges stabilizátora van, de a törzsre vannak felszerelve, mivel a törzs alakja vízszintesen kissé „lapított” a polgári és teherszállító repülőgépekhez képest.

Nos, általában több tucat különböző farokkonfiguráció létezik, és mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk. Nem mindig van beszerelve a repülőgép farkába, de ez csak a vízszintes stabilizátorokra vonatkozik.

A Tu-154-es repülőgép farka

Az An-225-ös repülőgép farka

A farokegység működési elve. Fő funkciók.

És most a farok funkcióiról, miért van szükség rá? Mivel stabilizátoroknak is nevezik, feltételezhetjük, hogy stabilizálnak valamit. Így van, ez igaz. A farok szükséges a repülőgép stabilizálásához és kiegyensúlyozásához a levegőben, valamint a repülőgép két tengely mentén történő irányításához - elfordulás (bal-jobb) és dőlésszög (fel-le).

Függőleges vezérsíkok.

A függőleges farok feladata a repülőgép stabilizálása. A fent felsorolt két tengelyen kívül van még egy harmadik - gurulás (a repülőgép hossztengelye körüli forgás), így függőleges stabilizátor hiányában a gördülés hatására a repülőgép a függőleges tengelyhez képest kileng. , ráadásul a megingás nagyon komoly és teljesen kontrollálhatatlan. A második funkció az elfordulási tengely vezérlése.

A függőleges stabilizátor hátsó éléhez egy elhajtható profil van rögzítve, amelyet a pilótafülkéből vezérelnek. Ez a két fő funkciója a függőleges farok egységnek, a függőleges stabilizátorok száma, helyzete és alakja teljesen lényegtelen - mindig ezt a két funkciót látják el.

A függőleges farok egységek típusai.

Vízszintes vezérsíkok.

Most a vízszintes farok egységről. Két fő funkciója is van, az elsőt kiegyensúlyozásnak nevezhetjük. Annak megértéséhez, hogy mi az, végezhet egy egyszerű kísérletet. Vegyünk egy hosszú tárgyat, például egy vonalzót, és helyezzük az egyik kinyújtott ujjra, hogy ne essen, ne hajoljon sem hátra, sem előre, pl. megtalálni a súlypontját. Tehát most a vonalzónak (törzsnek) van szárnya (ujja), nem tűnik nehéznek kiegyensúlyozni. Nos, most el kell képzelnie, hogy több tonna üzemanyagot pumpálnak a vonalba, több száz utas száll fel, nagy mennyiség szállítmány

Természetesen mindezt egyszerűen lehetetlen tökéletesen betölteni a súlyponthoz képest, de van kiút. A második kéz ujját kell használni, és a vonalzó feltételesen hátsó részének tetejére kell helyezni, majd az „elülső” ujját hátra kell mozgatni. Az eredmény egy viszonylag stabil szerkezet. Megteheti másként is: helyezze a „hátsó” ujját a vonalzó alá, és mozgassa az „elülső” ujját előre, az íj felé. Mindkét példa bemutatja a vízszintes farok működési elvét.

Az első típus gyakoribb, amikor a vízszintes stabilizátorok a szárnyak emelő erejével ellentétes erőt hoznak létre. Nos, a második funkciójuk a hangmagasság tengelye mentén történő vezérlés. Itt minden teljesen ugyanaz, mint a függőleges faroknál. Van egy elhajtható hátsó élprofil, amely a pilótafülkéből vezérelhető, és növeli vagy csökkenti a vízszintes stabilizátor által keltett erőt aerodinamikai profiljának köszönhetően. Itt kell fenntartással élni az eltéríthető hátsó éllel kapcsolatban, mert egyes repülőgépek, különösen a harci repülőgépek teljesen eltéríthető síkokkal rendelkeznek, és nem csak egy része, ez vonatkozik a függőleges farokra is, de a működési elv és a funkciók nem változnak. .

A vízszintes farok egységek típusai.

És most arról, hogy a tervezők miért távolodnak el a klasszikus sémától. Jelenleg rengeteg repülőgép létezik, és rendeltetésük, valamint jellemzőik nagyon eltérőek. És valójában itt egy adott repülőgép-osztályt, sőt egy adott repülőgépet külön kell elemezni, de az alapelvek megértéséhez néhány példa elég lesz.

Az első - a már említett An-225 - dupla függőleges farokkal rendelkezik, mert olyan terjedelmes holmit is képes szállítani, mint a Buran shuttle, amely repülés közben aerodinamikailag eltakarná a középen található egyetlen függőleges stabilizátort, és hatékonysága rendkívül alacsony lenne. A Tu-154 T alakú farkának is megvannak a maga előnyei. Mivel még a törzs hátsó pontja mögött is található, a függőleges stabilizátor elmozdulása miatt az erőkar ott a legnagyobb (itt ismét egy vonalzóhoz és két különböző kéz ujjához folyamodhat, minél közelebb van a hátsó ujj elöl van, annál nagyobb erő szükséges rá), ezért kisebbre tehető és nem olyan erős, mint a klasszikus séma esetében. Most azonban az összes emelkedési tengely mentén irányított terhelés nem a törzsre, hanem a függőleges stabilizátorra kerül, ezért azt komolyan meg kell erősíteni, ezért nehezebbé kell tenni.

Ezenkívül a hidraulikus vezérlőrendszer csővezetékeit is meg kell húzni, ami még nagyobb súlyt jelent. És általában ez a kialakítás összetettebb, ezért kevésbé biztonságos. Ami a vadászgépeket illeti, miért használnak teljesen elhajtható repülőgépeket és iker függőleges stabilizátorokat, a fő ok a hatékonyság növelése. Végül is világos, hogy egy vadászgép nem rendelkezhet túlzott manőverezőképességgel.

Hosszanti stabilitást, irányíthatóságot és kiegyensúlyozást biztosít. A vízszintes farok rögzített felületből áll - egy stabilizátorból és egy hozzá csuklós felvonóból. A farokra szerelt repülőgépeknél a vízszintes tömítést a repülőgép hátuljára szerelik fel - a törzsre vagy a borda tetejére (T-alakú).

A canard kivitelben az empennage a repülőgép orránál, a szárny előtt található. Kombinált séma lehetséges, ha egy farokkal rendelkező repülőgép egy további elülső farokkal van felszerelve - egy elülső vízszintes farokkal (elülső vízszintes farokkal), amely lehetővé teszi mindkét séma kihasználását. A „farok nélküli” és „repülő szárnyú” kiviteleknek nincs vízszintes farka.

A rögzített stabilizátor általában rögzített beépítési szöggel rendelkezik a repülőgép hossztengelyéhez képest. Néha gondoskodnak ennek a szögnek a talajon történő beállításáról. Az ilyen stabilizátort állíthatónak nevezik.

Nehéz repülőgépeken a hosszirányú irányítás hatékonyságának növelése érdekében a stabilizátor felszerelési szöge egy kiegészítő hajtás segítségével változtatható repülés közben, általában fel- és leszálláskor, valamint a repülőgép adott repülési módban történő kiegyensúlyozása érdekében. . Az ilyen stabilizátort mozgathatónak nevezik.

Tovább szuperszonikus sebességek repülés, a lift hatékonysága meredeken csökken. Ebből adódóan szuperszonikus repülőgép A klasszikus, liftes GO séma helyett vezérelt stabilizátort használnak, melynek beépítési szögét a pilóta a hosszirányító vezérlőkar vagy a repülőgép fedélzeti számítógépe segítségével állítja be. Ebben az esetben nincs lift.

Függőleges farok (VO)

Iránystabilitást, irányíthatóságot és kiegyensúlyozást biztosít a repülőgép számára a függőleges tengelyhez képest. Rögzített felületből áll - a gerincből és a hozzá csuklós kormányból.

A mindent mozgó VO-t nagyon ritkán használják. A légvédelem hatékonysága növelhető egy villa beépítésével - az uszony gyökér részébe előre beáramlás és egy további hasi gerinc. Egy másik módszer több (általában nem több, mint két egyforma) keel használata.

Tollazatformák

A farok felületének alakját ugyanazok a paraméterek határozzák meg, mint a szárny formáit: oldalarány, kúp, elmozdulási szög, légszárny és relatív vastagsága. A szárnyhoz hasonlóan trapéz alakú, ovális, söpört és háromszög alakú farok különböztethető meg.

A tollazat mintázatát felületeinek száma és egymáshoz viszonyított helyzete határozza meg. A leggyakoribb sémák a következők:

egy séma, amelyben a függőleges farok központi elhelyezkedése van a repülőgép szimmetriasíkjában - a vízszintes farok ebben az esetben mind a törzsön, mind az úszószárnyon elhelyezhető a repülőgép tengelyétől bármilyen távolságra. (Azt az elrendezést, ahol a GO a gerinc végén található, általában T-alakú faroknak nevezik.)
séma egymástól elhelyezett függőleges farokkal - két felülete rögzíthető a törzs oldalához vagy a vízszintes farok végeihez. Kétgerendás törzsű kivitelben a VO felületek a törzsgerendák végeire vannak felszerelve. A szárnyas, farok nélküli és repülő szárnyú repülőgépeken a szárny végeire vagy középső részére távközzel elhelyezett légvédelmet helyeznek el,
V-alakú farok, amely két ferde felületből áll, amelyek vízszintes és függőleges farok funkcióit is ellátják. Az ellenőrzés bonyolultsága és ennek következtében az alacsony hatékonyság miatt az ilyen tollazatot nem használják széles körben. (A számítógépes repülési rendszerek használata azonban jobbra változtatta a helyzetet. A V-alakú farok jelenlegi szabályozása az ezzel felszerelteknél a legújabb repülőgépátveszi a fedélzeti számítógépet - a pilótának csak be kell állítania a repülési irányt (bal-jobb, fel-le) a szabványos vezérlőkarral, és a számítógép mindent megtesz, ami ehhez szükséges.)

A szükséges farokhatékonyság biztosított a helyes választás felületeinek alakja és elhelyezkedése, valamint e felületek paramétereinek számértékei. Az árnyékolás elkerülése érdekében a farokszervek nem eshetnek a szárny, a gondolák és más repülőgép-alkatrészek nyomába. A számítógépes repülési rendszerek használata nem kevésbé befolyásolja a farok hatékonyságát. Például a meglehetősen fejlett repülőgép-fedélzeti számítógépek megjelenése előtt a V-alakú farok szinte soha nem volt használatos, az irányítás bonyolultsága miatt.

A hullámválság későbbi megjelenése a farkon a megnövelt söprési szögekkel és a szárnyhoz képest kisebb relatív vastagságokkal érhető el. A lebegés és a csapkodás elkerülhető olyan ismert intézkedésekkel, amelyek ezeket az aeroelasztikus jelenségeket kiküszöbölik.

Repülőgép futómű- egy légi jármű tartórendszere, amely biztosítja annak parkolását és repülõtéren vagy vízen való áthaladását fel- és leszállás közben. Általában több kerékből áll, néha síléceket vagy úszókat használnak. Egyes esetekben görgőkkel kombinált síneket vagy úszókat használnak.

Alapvető alváz elrendezési diagramok (angol) orosz:

Farok kerékkel. A fő lábak vagy támaszték a súlypont előtt találhatók, a segéd (farok) pedig mögötte (Douglas DC-3).
Első kerékkel. Az első (orr)kerék a súlypont előtt, a fő támasztékok a súlypont mögött találhatók. Az elülső törzsben lévő rugóstag általában a tömeg 10-15%-át teszi ki. A második világháború alatt és a háború utáni években terjedtek el (például Boeing 747).
Kerékpár típus. A két fő támasz a törzsben, a jármű súlypontja előtt és mögött található. Az oldalakra két oldaltámasz van rögzítve (Boeing B-52 Stratofortress, Myasishchev 3M, Yakovlev Yak-25,27,28).

A repülőgép futóművének fő elemei a következők:

lengéscsillapító támasztékok a leszállás pillanatában fellépő lökés enyhítésére.
kerekek (pneumatika), amelyek fékekkel vannak felszerelve, hogy csökkentsék a leszállás utáni futás hosszát
merevítők (rudak) rendszere, amely érzékeli a talajreakciókat, és lengéscsillapító rudakat és kerekeket rögzít a szárnyhoz és a törzshöz

A legtöbb repülőgép Felszállás után a futómű visszahúzódik a törzsbe vagy a szárnyba. Kisméretű repülőgépeknél a futómű általában nem visszahúzható, és olyan kialakítású, amely lehetővé teszi a kerekek sílécekre vagy síkra cserélését

A farok fő részeinek - a stabilizátor és az úszó - kialakítása általában hasonló. A felvonók és a kormányok is azonos kialakításúak. Tovább nagy repülőgépek A stabilizátorok általában leszerelhetőek. A borda a törzstel egybeépítve vagy külön alkatrészként is gyártható. A modern repülőgépek farokszerkezete általában fémből készül. A gerinc és a stabilizátor burkolata általában merev (duralumínium). Kisrepülőgépek kormányai szubszonikus sebességek vászonnal bevonva, ami csökkenti a súlyukat és leegyszerűsíti a tervezést. A nagysebességű repülőgépeken a kormányok, akárcsak a keret, fémek.

Keel és stabilizátor. Kisrepülőgépeken az uszony és a stabilizátor leggyakrabban két szárból készül. Nehéz repülőgépeken a borda és a stabilizátor általában monoblokk kialakítású, működő burkolattal (59. ábra).

A szilárdsági készlet fő elemei (lécek, falak, hevederek, bordák) szerkezetileg a szárnyéhoz hasonló kialakításúak, és ugyanazokat a funkciókat látják el, azaz a hajlítást a hevederek, a hevederek és részben a bőr érzékeli. ; az oldalirányú erőt az oldalelemek falai érzékelik; torziós - zárt hurok; burkolat - oldaltagok falai. A stabilizátort és a bordát a támasztékokon és a kereteken lévő egységekkel rögzítik a törzshöz. A kormányok felszereléséhez (felfüggesztéséhez) a stabilizátor és a gerinc speciális konzolokkal rendelkezik univerzális és egytengelyes csuklópántokkal. ábrán. A 60. ábra egy tipikus kormánykerék felfüggesztési szerelvényt mutat be.

Kormánykormányok és csűrők (gurulókormányok).

A kormánylapátok és a csűrők általában egyszálúak, zsinórokkal és bordákkal.

A kormánykerék elülső részének merevségének növelése érdekében néha falat (kiegészítő támaszt) szerelnek fel.

A modern repülőgépgyártásban három jellemző típusú kormányt használnak a különböző repülési sebességű repülőgépekhez: egy cső alakú szárú kormányt, egy merev orrú kormányt és egy merev héjú kormányt a nagy sebességű repülőgépekhez. Bármilyen típusú kormánylapátban egy bordakészlet gyűjti össze a levegőterhelést a kormánylapát felületéről, és továbbítja azt a szár- és torziós kontúrra, valamint a merev hátsó élre.

Az első kivitelben a bordabordák az általuk összegyűjtött teljes terhelést csak a szárra adják át, és mivel az csőszerű, így hajlításban és csavarásban is eredményesen tud működni.

A második sémában a bordákból származó erők átkerülnek a gerenda szár falára, keresztirányú hajlítással megterhelve, és a bordákból származó nyomaték a merev lábujjjal a gerenda fala által alkotott kontúrra. Ez az áramkör torzióra működik. Ebben a sémában a funkciók a következőképpen oszlanak meg: a keresztirányú hajlítást a gerenda szár, a torziót pedig az erőlábujj körvonala érzékeli.

A harmadik sémában (61. ábra) hasonló a funkciók eloszlása, de itt a forgatónyomaték a bőr teljes kontúrjára átvitelre kerül, nem csak a lábujjakra.

Egyik vagy másik erőátviteli séma szerint a kormányelemek közötti erőátviteli kapcsolatok jönnek létre. Az első séma kormányainál a bordák csak a szegecsekkel vannak összekötve a szárral a kerülete mentén.

A második és harmadik séma kormányain az oldalelemek falához és a torziós kontúrhoz csatlakozó bordák vannak. Ezt a csatlakozást szegecsek, csavarok és néha ragasztó biztosítják.

A hajlítási nyomaték elnyelésére és a profil alakjának megőrzésére szolgáló bőr jobb kihasználása érdekében habos vagy méhsejt töltőanyagú kormányt használnak. Nagy merevséggel és kis tömeggel rendelkeznek.

Trimmerek(62. ábra) a fő kormánykerék hátuljára szerelt segédkormányfelület. A trimmerek segítségével a repülőgép minden tengelyéhez képest kiegyensúlyozott, amikor a beállítás és a repülési mód megváltozik. A trimmer eltérítése a kormány eltérítésétől függetlenül történik, általában speciális, visszafordíthatatlan önfékező elektromos mechanizmusok segítségével, amelyeket a pilóta a megfelelő időben egy kétirányú nyomókapcsolóval aktivál. A felvonóburkolat vezérlése általában kábeles mechanikus eszközzel történik. A trimmer működésének lényege a következő példával magyarázható. Amikor a repülőgép valamelyik hajtóműve meghibásodik, fordulási nyomaték jelenik meg, amely ellen a kormány eltérítésével lehet ellensúlyozni. Hosszú ideig repülni döntött kormánylapát mellett fárasztó a pilóta számára. Ha a trimmert a kormány eltérítésével ellentétes irányba tereli el, a pilóta lábaira átvitt terhelés tetszőleges kis mértékben csökkenthető. A trimmerből származó kiegyenlítő nyomaték, amely ellensúlyozza a csuklónyomatékot, a trimmerre ható erő nagy karja miatt keletkezik, bár maga az erő kicsi. A csuklónyomaték nagysága a következő formában írható fel.

Vízszintes és függőleges farokból áll.

Enciklopédiai YouTube

1 / 5

✪ Rakéták indítása repülőgépekről! Nagyon klassz válogatás!

✪ A JÖVŐ repülőgépei

✪ Tu-144 - a legenda érintése (77106-os tábla, Monino)

✪ Erős turbóhajtóművel hajtott repülőgép

✪ Repülőgépek az égen. Az Albatross kezdő. Első repülési és törésteszt | Hobbi Ostrov.rf

Feliratok

Általános információ

A tollazat alapvető követelményei:

magas hatékonyság biztosítása minimális ellenállással és a szerkezet minimális súlyával;
a légijármű más részei - a szárny, a törzs, a motorgondolatok, valamint a másik burkolatának egy része - kevésbé árnyékolhatják a légteret;
rezgések és oszcillációk hiánya, mint például a lebegés és ütés;
később, mint a szárnyon, hullámválság kialakulása.

Vízszintes farok (HO)

Kormánykormányok és csűrők

A kormányok és csűrők felépítésének és teljesítményének teljes azonossága miatt a jövőben a rövidség kedvéért csak a kormányokról fogunk beszélni, bár a csűrőkre minden elmondott teljes mértékben érvényes lesz. A kormánykerék (és persze a csűrő) fő erőeleme, amely hajlítja és felveszi a szinte teljes nyíróerőt, a spárga, amely a felfüggesztés egységek csuklós támaszaira támaszkodik.

A kormányok fő terhelése aerodinamikai, ami egyensúlyozáskor, repülőgép manőverezésekor vagy durva levegőben történő repüléskor jelentkezik. Ezt a terhelést felfogva a kormányszár folyamatos, több támasztó gerendaként működik. Működésének sajátossága, hogy a kormánytámaszok rugalmas szerkezetekre vannak rögzítve, amelyek terhelés alatti deformációja jelentősen befolyásolja a kormányszár erőmunkáját.

A kormányzási nyomaték érzékelését a bőr zárt kontúrja biztosítja, amelyet a tartófal zár le a rögzítőkonzolok kivágási területein. A maximális nyomaték a vezérlőkürt azon részén hat, amelyre a vezérlőrúd illeszkedik. A disznó (vezérlőrúd) elhelyezkedése a kormánykerék fesztávja mentén jelentősen befolyásolhatja a kormánykerék deformációját a csavarás során.

Kormányok aerodinamikai kompenzációja

Repülés közben, amikor a vezérlőfelületek eltérnek, csuklónyomatékok keletkeznek, amelyeket a pilóta vezérlőkarokra tett erőfeszítései egyensúlyoznak ki. Ezek az erők a kormánykerék méretétől és elhajlási szögétől, valamint a sebesség nyomásától függenek. A modern repülőgépeken az irányító erők túl nagyok, ezért a kormányok kialakításánál speciális eszközöket kell biztosítani a csuklónyomatékok és az azokat kiegyenlítő irányítási erők csökkentésére. Erre a célra a kormánykerekek aerodinamikai kompenzációját alkalmazzák, melynek lényege, hogy a kormánykerék aerodinamikai erőinek egy része a forgástengelyhez képest, a fő csuklónyomatékkal ellentétes nyomatékot hoz létre.

Az aerodinamikai kompenzáció leggyakoribb típusai a következők:

kürt - a kormánykerék végén a „kürt” formájú területének egy része a csuklópánt tengelye előtt helyezkedik el, amely biztosítja az ellenkező előjelű pillanat létrehozását a fő csuklópánthoz képest;
axiális - a kormánykerék területének egy része a teljes fesztáv mentén a csuklópánt tengelye előtt helyezkedik el (a csuklótengely hátrafelé mozog), ami csökkenti a csuklónyomatékot;
belső - általában csűrőkön használják, és elöl a csűrő orrára erősített lemezekből áll, amelyek rugalmas válaszfallal vannak összekötve a szárnyon belüli kamra falaival. Amikor a csűrő elhajlik, nyomáskülönbség jön létre a lemezek feletti és alatti kamrában, ami csökkenti a csuklónyomatékot.
szervo kompenzáció - a kormány farokrészében egy kis felület van csuklósan, amely rúddal van összekötve a szárny vagy a farok fix pontjával. Ez a rúd biztosítja a szervokompenzátor automatikus eltérítését a kormányeltérítéssel ellentétes irányba. A szervokompenzátorra ható aerodinamikai erők csökkentik a kormánycsukló nyomatékát.

Az ilyen kompenzátor elhajlási szögei és működési hatékonysága arányos a kormánykerék elhajlási szögeivel, ami nem mindig indokolt, mivel az irányítási erők nemcsak a kormánykerék elhajlási szögeitől, hanem a kormánykerék elhajlási szögeitől is függenek. sebesség nyomás. Fejlettebb a rugós szervokompenzátor, amelyben az előfeszített rugók vezérlési kinematikába való beépítése miatt az elhajlási szögek arányosak a kormányvezérlő erőkkel, ami a legjobban megfelel a szervokompenzátor céljának - ezek csökkentésére erők.

A repülőgép aerodinamikai kiegyensúlyozásának eszközei

A repülőgép bármely állandósult állapotú repülési módját általában eltérített kormányokkal hajtják végre, ami biztosítja az egyensúlyt - egyensúlyozás- a repülőgép tömegközéppontjához viszonyítva. A pilótafülke kezelőszerveire ható erőket általában kiegyensúlyozásnak nevezik. Annak érdekében, hogy a pilótát ne fárasszák hiába, és ne kímélje meg e felesleges erőfeszítésektől, minden egyes vezérlőfelületre egy trimmert szerelnek fel, amely lehetővé teszi az egyensúlyozó erők teljes eltávolítását.

A trimmer szerkezetileg teljesen megegyezik a szervokompenzátorral, és szintén csuklósan van felfüggesztve a kormánykerék hátsó részében, de a szervokompenzátorral ellentétben további kézi vagy elektromechanikus vezérléssel rendelkezik. A pilóta, aki a trimmert a kormány eltérítésével ellentétes irányba tereli el, a vezérlőkar nulla erőkifejtésével éri el a kormánylapát adott elhajlási szögben történő kiegyensúlyozását. Egyes esetekben kombinált trimmer-szervo kompenzátor felületet használnak, amely a hajtás bekapcsolásakor trimmerként működik, kikapcsolt állapotban pedig szervo kompenzátor funkcióit látja el.

Hozzá kell tenni, hogy a trimmer csak olyan vezérlőrendszerekben használható, amelyekben a vezérlőkarokra ható erők közvetlenül kapcsolódnak a kormánykerék csuklónyomatékához - mechanikus, nyomásfokozó nélküli vezérlőrendszerekhez vagy megfordítható nyomásfokozókkal rendelkező rendszerekben. Az irreverzibilis nyomásfokozókkal - hidraulikus erősítőkkel - rendelkező rendszerekben a vezérlő élekre ható természetes erők nagyon kicsik, és a pilóta „mechanikus vezérlésének” szimulálásához ezeket ráadásul rugós terhelési mechanizmusok hozzák létre, és nem függenek a kormány csuklónyomatékától. kerék. Ebben az esetben a trimmereket nem szerelik fel a kormánykerekekre, és a kiegyenlítő erőket speciális eszközökkel távolítják el - a vezérlővezetékekbe szerelt trimmelő hatásmechanizmusok.

Egy másik eszköz a légi jármű kiegyensúlyozására egyenletes repülési módban egy állítható stabilizátor lehet. Jellemzően egy ilyen stabilizátor a hátsó felfüggesztési egységekre van csuklósan rögzítve, és az első egységek egy erőhajtáshoz vannak csatlakoztatva, amely mozgatva íj stabilizátor felfelé vagy lefelé, repülés közben megváltoztatja beépítési szögeit. A kívánt beépítési szög kiválasztásával a pilóta nulla csuklónyomatékkal egyensúlyozhatja a repülőgépet a liften. Ugyanez a stabilizátor biztosítja a repülőgép hosszirányú irányításának szükséges hatékonyságát is fel- és leszálláskor.

Eszközök a kormányok és a csűrők lebegésének kiküszöbölésére

A hajlító csűrő és a hajlított kormánylebegés előfordulásának oka a csuklótengelyhez viszonyított tömegkiegyensúlyozatlanság. A kormányfelületek tömegközéppontja jellemzően a forgástengely mögött helyezkedik el. Ennek eredményeként a csapágyfelületek hajlító rezgései során a kormányok tömegközéppontjában fellépő tehetetlenségi erők a vezérlő huzalozás deformációi és holtjátékai miatt a kormányokat egy bizonyos szögben eltérítik, ami további elemek megjelenéséhez vezet. aerodinamikai erők, amelyek növelik a csapágyfelületek hajlító alakváltozásait. A sebesség növekedésével a ringatóerők növekednek, és a kritikus lebegési sebességnek nevezett sebességnél a szerkezet összeomlik.

Az ilyen típusú lebegés kiküszöbölésének radikális eszköze a kiegyenlítő súlyok felszerelése a kormányok és a csűrők orrába, hogy azok tömegközéppontját előre mozdítsák.

A kormánykerekek 100%-os súlykiegyenlítése, amelyben a tömegközéppont a kormánykerék forgástengelyén helyezkedik el, biztosítja a lebegés előfordulásának és kialakulásának okának teljes megszüntetését.

Kiválasztás és számítás

A farokszervek repülés közben elosztott aerodinamikai erőknek vannak kitéve, amelyek nagyságát és eloszlási törvényét szilárdsági szabványok határozzák meg, vagy fújással határozzák meg. Kicsiségük miatt a farok tömegtehetetlenségi erőit általában figyelmen kívül hagyják. Figyelembe véve a farokelemek munkáját a külső terhelések észlelésekor, a szárnyhoz hasonlóan meg kell különböztetni a farok egységek általános erőmunkáját, mint gerendákat, amelyek szakaszaiban nyíróerők, hajlító- és nyomatékok hatnak, valamint a helyi munka. a bőr egyes szakaszaira eső légterheléstől erősítő elemeivel.

A különböző farokegységek céljukban és rögzítési módjukban különböznek egymástól, ami bevezeti saját jellemzőit az erőművi munkába, és befolyásolja szerkezeti erőrendszerük megválasztását. A farok szükséges hatékonyságát a felületek alakjának és elhelyezkedésének helyes megválasztása, valamint e felületek paramétereinek számértékei biztosítják. Az árnyékolás elkerülése érdekében a farokszervek nem eshetnek a szárny, a gondolák és más repülőgép-alkatrészek nyomába. A számítógépes repülési rendszerek használata nem kevésbé befolyásolja a farok hatékonyságát. Például a kellően fejlett repülőgépek megjelenése előtt

8.1. Indoklás aerodinamikus kialakítás repülőgép.

A modern repülőgép egy összetett műszaki rendszer, amelynek elemeinek külön-külön és együttesen is maximális megbízhatósággal kell rendelkezniük. A repülőgépnek összességében meg kell felelnie a meghatározott követelményeknek, és a megfelelő műszaki szinten rendkívül hatékonynak kell lennie.

A 2000-es évek elején forgalomba kerülő új generációs repülőgépek projektjeinek kidolgozásakor nagy jelentőséget tulajdonítanak a magas műszaki és gazdasági hatékonyság elérésének. Ezeknek a légi járműveknek nemcsak jó teljesítményűnek kell lenniük az üzembe helyezés időpontjában, hanem a teljes gyártási időszak alatt a hatékonyság szisztematikus javítása érdekében módosíthatók is. Erre azért van szükség, hogy minimális költségek mellett biztosítsák az új követelmények és a technológiai fejlődés vívmányainak megvalósítását.

Ha figyelembe vesszük a diagramot utasszállító repülőgép A helyi légitársaságok számára tanácsos tanulmányozni az összes korábban létrehozott repülőgépet ebben az osztályban.

Az utasszállító repülés fejlesztése a második világháború után indult meg aktívan. Azóta az ebbe az osztályba tartozó repülőgépek kialakítása fokozatosan változott, és napjainkra a legoptimálisabb lett. A legtöbb esetben ez egy normál aerodinamikai konfiguráció szerint készült repülőgép, egy repülőgép. A motorok általában a szárny alatt (TVD), a szárny alatt oszlopokon vagy a szárnyon (TRD) találhatók. A farok inkább T-alakú, néha normál. A törzsrész körívekből áll. A futómű a séma szerint orrkerékkel készül, a fő rugóstagok gyakran többkerekesek és többtámaszúak, vagy a turbólégcsavaros hajtóművek (kb. 20 tonnáig terjedő repülőgépek) hosszúkás motorházába, vagy a törzsbe húzódnak vissza. kidudorodik.

A törzs tipikus elrendezése egy pilótafülke az orrban, egy hosszú utaskabin.

Ettől a megállapított elrendezési sémától való eltérést csak a repülőgépre vonatkozó speciális követelmények okozhatják. Más esetekben az utasszállító repülőgép fejlesztésekor a tervezők igyekeznek betartani ezt a konkrét sémát, mivel gyakorlatilag az optimális. Az alábbiakban a rendszer használatának indoklása olvasható.

A normál aerodinamikai kialakításnak a szállítórepülőgépeken való alkalmazása elsősorban annak előnyeinek köszönhető:

Jó hossz- és iránystabilitás. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a normál séma jelentősen felülmúlja a „kacsa” és a „fark nélküli” sémákat.

Másrészt ez a rendszer elegendő irányíthatósággal rendelkezik egy nem manőverezhető repülőgép számára. Ezeknek a tulajdonságoknak a normál aerodinamikai kialakításban való jelenléte miatt a repülőgép könnyen irányítható, így bármilyen képesítésű pilóta számára lehetővé válik annak üzemeltetése. A normál rendszernek azonban a következő hátrányai vannak:

Nagy kiegyenlítési veszteségek, amelyek egyéb feltételek mellett nagymértékben rontják a repülőgép minőségét.

A normál kialakítás hasznos tömegteljesítménye kisebb, mivel a szerkezet tömege általában nagyobb (már csak azért is, mert a farok nélküli faroknak egyáltalán nincs vízszintes farka, míg a kacsa pozitív emelőerőt hoz létre, szárnyként működik, és ezért , tehermentesíti a szárnyat, ami lehetővé teszi az utóbbi területének csökkentését).

A szárny mögötti áramlás ferde befolyása a vízszintes farokra, bár nem olyan kritikus, mint a „kacsa” légelhárító meghajtásának hatása, ezt azonban figyelembe kell venni, a szárny szétterítésével és a vízszintessel. farka magasságban. Figyelembe kell venni azt a tényt is, hogy a „canard” és „tailleless” konfigurációk szerint készült repülőgépek fel- és leszálláskor nagy támadási szöget igényelnek, ami szerkezetileg szinte lehetetlenné teszi a nagy és közepes oldalarányú szárnyak alkalmazását, mivel az ilyen szárnyak és nagy szögek használata az alváz nagyon magas magasságának köszönhető. Emiatt a canard és a farok nélküli kialakítások csak alacsony oldalarányú szárnyakat használnak, amelyek háromszög alakú, gótikus, ovális vagy félhold alakúak. Az alacsony oldalarány miatt az ilyen szárnyak alacsony aerodinamikai minőséggel rendelkeznek szubszonikus repülési körülmények között. Ezek a megfontolások határozzák meg, hogy megvalósítható-e a canard és a tailleless konfigurációk olyan repülőgépeken, amelyek fő repülési módja a szuperszonikus sebességű repülés.

Összehasonlítva a három aerodinamikai kialakítás összes előnyét és hátrányát, arra a következtetésre jutunk, hogy a szubszonikus utasszállító repülőgépeken célszerű klasszikus aerodinamikai kialakítást alkalmazni.

8.2. A szárny elhelyezkedése a törzshöz képest.

Az utasszállító repülőgépek esetében a szárnyak törzshöz viszonyított elrendezésének megválasztása elsősorban elrendezési megfontolások alapján történik. A törzs belsejében lévő szabad térfogatok szükségessége nem teszi lehetővé a középső szárny kialakítását, mivel egyrészt nem lehet a szárny középső részét átvezetni a törzsön, másrészt a középpont nélküli szárny használata szakasz, a konzolokkal a tápgyűrű keretére csatlakozik, súlyát tekintve veszteséges.

A középszárnyú repülőgépekkel ellentétben a magas és alacsony szárnyú tervek nem zavarják egyetlen raktér kialakítását. Közülük történő választásnál a magas szárnyas kialakítást részesítjük előnyben, mivel a tervezett repülőgépek különböző osztályú repülőtereken kerülnek felhasználásra, beleértve a burkolatlan kifutópályákat is, ahol nincs rámpa. Lehetővé teszi a padló talajszint feletti magasságának minimalizálását, ami nagymértékben leegyszerűsíti és megkönnyíti az utasok beszállását és a csomagok berakodását a bejárati ajtón-lépcsőn keresztül.

Aerodinamikai szempontból a magas szárnyú repülőgép előnyös, mert lehetővé teszi, hogy a szárnyon elliptikushoz közeli keringési eloszlást érjünk el (feltételesen azonos szárnytervvel), anélkül, hogy a törzs területén meghibásodna. alacsony és középszárnyú kivitelben. Ezenkívül az a tény, hogy egy magas szárnyú repülőgép interferencia-ellenállása nagyobb, mint egy középszárnyú repülőgépeké, de kisebb, mint egy alacsony szárnyú repülőgépeké, lehetővé teszi a jó minőség e terv szerint épített repülőgép. Alacsony szárnyhelyzet esetén húzza (M-től induló sebességnél<0,7) больше, чем при среднем и высоком расположении. Ниже приведены поляры для трёх схем расположения крыла на фюзеляже, из которых видно, что
(nál nél
) az alacsony szárnyú repülőgépeknél nagyobb, mint a közép- és magasszárnyú repülőgépeknél (8.2.1. ábra).

A magasszárnyú kialakításnak a következő elrendezési és tervezési hátrányai vannak:

A futómű nem helyezhető a szárnyra, vagy (kisrepülőgépeken) a fő futómű lábai terjedelmesek és nehezek. Ebben az esetben a futóművet általában a törzsre helyezik, nagy koncentrált erőkkel terhelve.

Vészleszálláskor a szárny (főleg, ha motorokat szerelnek fel rá) hajlamos arra, hogy összenyomja a törzset és a benne található utasteret. A probléma kiküszöbölése érdekében meg kell erősíteni a törzs szerkezetét a szárny területén, és jelentősen meg kell nehezíteni.

A vízre történő kényszerleszállás során a törzs a víz felszíne alá kerül, ami megnehezíti az utasok és a személyzet vészkiürítését.

8.3. Tollazat diagram.

Az utasszállító repülőgépeknél két versengő farokminta létezik: normál és T-alakú.

Az erőteljes propeller-ébresztések hátrányosan befolyásolják a hagyományos, alacsonyan rögzített vízszintes farokrészeket, és bizonyos repülési körülmények között ronthatják a repülőgép stabilitását. A magasra szerelt vízszintes farok jelentősen megnöveli a repülőgép stabilitását, mivel túlnyúlik a nyomban ható zónán. Ugyanakkor a gerinc hatékonysága is nő. Az egyenértékű geometriájú hagyományos gerincnek 10%-kal nagyobb a területe. Mivel a magasra szerelt vízszintes farok nagyobb vízszintes karral rendelkezik a gerinc hátrafelé dőlése miatt, a szükséges hosszirányú nyomaték létrehozásához a fogantyúra ható erő fele akkora, mint a hagyományos vízszintes faroknál. Ezen túlmenően a T-farok magasabb szintű utaskényelmet biztosít, mivel csökkenti a légcsavar felébresztése által okozott szerkezeti vibrációt. A szabályos és a T alakú farok súlya megközelítőleg azonos.

A T-farok használata a megnövekedett fejlesztési és gyártási szerszámköltségek miatt kevesebb mint 5%-kal növeli a repülőgép költségeit. Ennek a tollazatnak az előnyei azonban indokolják a használatát.

A T-alakú farok egyéb előnyei közé tartozik:

A vízszintes farok „véglemezt” biztosít a függőleges farok számára, ami növeli az uszony hatékony kiterjesztését. Ez lehetővé teszi a függőleges farok területének csökkentését és ezáltal a szerkezet könnyítését.

A vízszintes farok el van terelve attól a területtől, ahol szerkezete hanghullámoknak van kitéve, ami a fáradtság meghibásodásának veszélyét okozhatja. A vízszintes farok élettartama megnő.

8.4. A motorok számának és elhelyezésének kiválasztása.

A repülőgép erőművéhez szükséges hajtóművek száma számos tényezőtől függ, amelyeket mind a repülőgép rendeltetése, mind alapvető paraméterei és repülési jellemzői határoznak meg.

A repülőgép motorjainak kiválasztásánál a fő kritériumok a következők:

A repülőgépnek rendelkeznie kell a szükséges kilövési tolóerő-tömeg aránnyal;

A repülőgépnek megfelelő megbízhatósággal és hatékonysággal kell rendelkeznie;

Az erőmű effektív tolóereje a lehető legnagyobb legyen;

A motorok relatív költségének a lehető legalacsonyabbnak kell lennie;

Formális megközelítéssel lehetőség van a tervezett repülőgép szükséges indító tolóerő-tömeg arányának biztosítására tetszőleges számú hajtóművel (egy hajtómű indító tolóerőétől függően). Ezért ennek a kérdésnek a megoldása során figyelembe kell venni a repülőgép sajátos rendeltetését és az elrendezésére és az erőműre vonatkozó követelményeket is. A hajtóművek számának kiválasztásában segítséget nyújthat a légitársaságoknál már használt hasonló osztályú repülőgépek tanulmányozása.

A helyi légitársaságok utasszállító repülőgépeinek fejlesztésével a tervezők végül megtalálták az ilyen osztályba tartozó repülőgépek optimális motorszámát - két hajtóművet. Az egyik hajtómű használatának megtagadása azzal magyarázható, hogy nagy nehézségek vannak az elrendezésével, és egy hajtómű sem felel meg a repülésbiztonságnak. Három vagy több hajtómű használata indokolatlanul nehezíti és bonyolultabbá teszi a tervezést, ami a repülőgép egészének költségnövekedését és harckészültségének csökkenését eredményezi.

A motorok beépítési helyének kiválasztásakor több lehetőséget is figyelembe vettek elhelyezésükre. Az elemzés eredményeként a motorok szárny alatti felszerelésének sémáját választották. Ennek a rendszernek az előnyei a következők:

A szárnyat repülés közben hajtóművek tehermentesítik, ami lehetővé teszi tömegének 10...15%-os csökkentését

A vezérlőrendszer ilyen kialakításával a kritikus lebegési sebesség növekszik - a motorok lebegés elleni kiegyensúlyozóként működnek, és előre tolják a szárnyrészek CM-jét.

Lehetőség van a szárny megbízható elszigetelésére a motoroktól tűzgátlókkal.

A szárnygépesítést a propellerek sugárával fújva növeli a hatékonyságát.

A rendszer hátrányai a következők:

Nagy fordulási pillanatok, amikor az egyik hajtómű meghibásodik repülés közben. - A talajtól távol elhelyezett motorok karbantartása nehezebb.

Manapság kétféle motort használnak a nem manőverezhető szubszonikus repülőgépeken - színházi hajtóműveket és turbóventilátoros hajtóműveket. A motortípus kiválasztásakor az utazósebesség döntő jelentőségű. Előnyös a színházi hajtóművek alkalmazása M = 0,45...0,7 repülési sebesség mellett (8.4.2. ábra). Ebben a fordulatszám-tartományban sokkal gazdaságosabb, mint egy turbóventilátoros motor (a fajlagos üzemanyag-fogyasztás 1,5-szer kisebb). A turbólégcsavaros hajtómű használata M = 0,7...0,9 fordulatszámon veszteséges, mivel nem rendelkezik elegendő fajlagos teljesítménnyel és megnövekedett zaj- és rezgésszinttel a repülőgépen.

A fenti tények figyelembevételével és a tervezett repülőgépre vonatkozó kiindulási adatok alapján a vezérlőrendszert a színház javára választjuk.

8.5. Az elemzés eredményei.

A fenti elemzés azt mutatja, hogy egy rövid távú utasszállító repülőgép esetében két fő séma alkalmazható (8.5.1. ábra).

1. séma: Alacsony szárnyú repülőgépek alacsonyan szerelt főhajtóművel, hajtóművekkel a szárnyban és futóművel a hajtóműgondolákban.

2. séma: Magasszárnyú repülőgépek T-alakú farokkal, hajtóművek a szárny alatt és futómű a törzsön található gondolákban.

Üzemeltetési, aerodinamikai és gazdaságossági szempontból a második séma a legjövedelmezőbb az ilyen típusú repülőgépeknél (8.5.1. táblázat).

8.5.1. táblázat.

Lehetőségek
A motorok elhelyezkedése szerint.	Amikor a motor a szárnyon található, a légcsavar lapátjai közel vannak a talajfelszínhez, ami nem teszi lehetővé a burkolatlan kifutópályákon való működést.	A motor szárny alatti elhelyezkedése biztosítja a légcsavarlapátok szükséges távolságát a talajhoz képest.
A motorok elhelyezkedése szerint.	A motor szervizeléséhez fel kell mászni a szárnyra.	A motor szervizeléséhez létrát kell használnia.
Az alváz elhelyezkedése szerint.	A nagy magasság miatt a fő futómű rugóstagja nagy tömegű.	A fő futómű alacsonyabb magassága lehetővé teszi a súly csökkentését.
Az emelet elhelyezkedése szerint.	A magas padló megnehezíti az utasok fel- és kiszállását a rámpák használata nélkül.	Az alacsony padló és a folyosóajtó megkönnyíti az utasok felszállását és a kézipoggyász berakodását.
A tollazat típusa szerint.	A farok általános méretei megnehezítik a repülőgép hangárokban való elhelyezését, de az alacsonyan szerelt GO karbantartása egyszerűbb.	A VO kisebb méretei miatt a hangárokban való elhelyezésnél nem okoz gondot, viszont a T alakú stabilizátort nehezebb karbantartani.

8.6. Az ebbe az osztályba tartozó korábban készített repülőgépek statisztikái.

Hasznos lehet elolvasni: