Umiestnenie chvosta na lietadle. Horizontálny chvost Typy chvosta lietadla

Chvost sú profily umiestnené v zadnej časti lietadla. Vyzerajú ako skôr malé „krídla“, ktoré sú tradične inštalované v horizontálnych a vertikálnych rovinách a nazývajú sa „stabilizátory“.

Presne podľa tohto parametra je chvostová jednotka rozdelená predovšetkým na horizontálne a vertikálne s rovinami, v ktorých je inštalovaná. Dobrým dizajnom je jeden zvislý a dva vodorovné stabilizátory, ktoré sú priamo spojené so zadnou časťou trupu. Toto je presne schéma, ktorá sa najčastejšie používa na civilných lietadlách.

Existujú však aj iné schémy - napríklad schéma v tvare T, ktorá sa používa na Tu-154.

V podobnom dizajne je horizontálny chvost pripevnený k hornej časti vertikálneho chvosta a pri pohľade spredu alebo zozadu lietadla pripomína písmeno „T“, odtiaľ pochádza jeho názov. Okrem toho existuje schéma s dvoma vertikálnymi stabilizátormi, ktoré sú umiestnené na koncoch horizontálneho chvosta príkladom lietadla s týmto typom chvosta je An-225. Väčšina moderných stíhačiek má navyše dva vertikálne stabilizátory, ale sú inštalované na trupe, pretože majú tvar trupu, ktorý je v porovnaní s civilnými a nákladnými lietadlami horizontálne „sploštenejší“.

Vo všeobecnosti existujú desiatky rôznych konfigurácií chvosta a každá z nich má svoje vlastné nevýhody a výhody, o ktorých sa bude diskutovať nižšie. Okrem toho nie je vždy inštalovaný v chvoste lietadla, ale to platí len pre horizontálne stabilizátory.

Chvost lietadla Tu-154

Chvost lietadla An-225

Princíp činnosti chvostovej jednotky. Hlavné funkcie.

A teraz o funkciách chvosta, na čo slúži? Pretože sa tomu hovorí aj stabilizátory, dá sa predpokladať, že niečo stabilizujú. To je pravda, to je pravda.

Chvost je potrebný na vyváženie a stabilizáciu lietadla vo vzduchu a okrem toho na ovládanie lietadla pozdĺž dvoch osí - vybočenia (vľavo-vpravo) a sklonu (hore-dolu).

Vertikálna chvostová jednotka.

Funkciou vertikálneho chvosta je stabilizovať lietadlo. Okrem dvoch osí uvedených vyššie existuje aj tretia - rotácia (rotácia okolo pozdĺžnej osi lietadla), takže pri absencii vertikálneho stabilizátora vedie k pohybu lietadla na pomerne zvislej osi. , navyše to pohupovanie je veľmi dôležité a úplne nekontrolovateľné. Druhou funkciou je riadenie osi vybočenia.

Na odtokovej hrane vertikálneho stabilizátora, ktorý je ovládaný z kokpitu, je pripevnený vychyľovací profil. Toto sú dve hlavné funkcie vertikálneho chvosta, počet, tvar a poloha vertikálnych stabilizátorov sú úplne irelevantné - tieto dve funkcie plnia vždy.

Typy zvislých chvostových jednotiek.

Horizontálna chvostová jednotka.

Teraz o horizontálnej chvostovej jednotke. Má tiež dve hlavné funkcie, prvú možno označiť ako vyvažovaciu. Ak chcete zistiť, čo je čo, môžete vykonať jednoduchý experiment.

Treba zobrať nejaký dlhý predmet, napríklad pravítko a položiť ho na jeden vystretý prst, aby nespadol ani sa nenaklonil ani dozadu, ani dopredu, t.j. nájsť jeho ťažisko. Takže teraz má pravítko (trup) krídlo (prst), vyvážiť ho takto nie je ťažké. No a teraz si treba predstaviť, že do vlaku sa pumpujú tony paliva, nastupuje veľa cestujúcich a nakladá sa obrovské množstvo nákladu.

Samozrejme, že toto všetko dokonale naložíme vzhľadom na ťažisko je ľahko nemožné, ale existuje cesta von. Musíte použiť prst druhej ruky a položiť ho na konvenčnú zadnú časť pravítka, potom presuňte „predný“ prst na zadný. Konečným výsledkom bola pomerne stabilná štruktúra.

Dá sa to urobiť aj inak: položte „zadný“ prst pod pravítko a „predný“ prst posuňte dopredu, smerom k luku. Oba tieto príklady ukazujú princíp fungovania horizontálneho chvosta.

Je to prvý typ, ktorý je bežnejší, pričom horizontálne stabilizátory vytvárajú silu opačnú ako zdvih krídel. No a ich druhou funkciou je ovládanie pozdĺž osi ihriska. Všetko je tu kompletné okrem toho istého ako pri vertikálnom chvoste. Nechýba vychyľovacia odtoková hrana profilu, ktorá je ovládaná z kokpitu a vďaka vlastnému aerodynamickému profilu zvyšuje alebo znižuje silu generovanú horizontálnym stabilizátorom.

Tu je potrebné urobiť výhradu k vychýliteľnej odtokovej hrane, keďže niektoré lietadlá, najmä bojové, majú úplne vychýliteľné roviny a nielen ich časti, to platí aj pre zvislú chvostovú plochu, ale funkcie a princíp činnosti áno. nezmení sa od tohto.

Typy horizontálnych chvostových jednotiek.

A teraz o tom, prečo dizajnéri ustupujú od dobrého dizajnu. V súčasnosti majú lietadlá obrovský účel a ich počet spolu s diablami je veľmi odlišný. A v skutočnosti tu musíte analyzovať konkrétnu triedu lietadiel, ako aj konkrétne lietadlo samostatne, ale na zistenie kľúčových princípov vám postačí niekoľko príkladov.

Prvý – už spomínaný An-225, má dvojitý vertikálny chvost z toho dôvodu, že unesie tak objemnú vec, akou je raketoplán Buran, ktorý by pri lete zakrýval jediný vertikálny stabilizátor umiestnený v strede v aerodynamickom prevedení a jeho účinnosť by bola veľmi nízka. Chvost Tu-154 v tvare T má tiež svoje výhody.

Pretože sa nachádza aj za zadným bodom trupu, vďaka vychýleniu vertikálneho stabilizátora je rameno sily v tomto mieste najväčšie (tu je možné opäť siahnuť po pravítko a dva prsty rôznych rúk čím je zadný prst bližšie k prednému, tým je na ňom potrebné väčšie zosilnenie), pretože sa dá zmenšiť a nie je tak pozoruhodné ako pri dobrej schéme. Teraz sa však všetky zaťaženia smerujúce pozdĺž osi stúpania neprenášajú na trup, ale na vertikálny stabilizátor, a preto je potrebné ho primerane spevniť a sťažiť.

Okrem toho musíte dodatočne ťahať aj potrubia hydraulického riadiaceho systému, čo pridáva ešte väčšiu váhu. A vo všeobecnosti je tento dizajn zložitejší, a teda menej spoľahlivý. Čo sa týka stíhačiek, prečo používajú plne vychýliteľné dvojité a rovinné vertikálne stabilizátory, hlavným dôvodom je zvýšenie efektivity.

Pretože je jasné, že stíhačka nemá schopnosť nadmernej manévrovateľnosti.

Pristátie so zničeným chvostom

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

ELENATURA LIETADLA

Perá (chvost lietadla, rakety) sú aerodynamické plochy, ktoré zaisťujú stabilitu, ovládateľnosť a vyváženie lietadla za letu. Skladá sa z horizontálnych a vertikálnych chvostov.

Základné požiadavky na perie:

Zabezpečenie vysokej účinnosti s minimálnym odporom a minimálnou hmotnosťou konštrukcie;

Ostré ostrohy môžu byť menej zatienené inými časťami lietadla – krídlom, trupom, motorovými gondolami, ako aj jednou časťou ostrohu druhou;

Absencia vibrácií a kmitov, ako je trepotanie a nárazy;

Neskôr ako na krídle vývoj vlnovej krízy.

Horizontálny chvost (HO)

Poskytuje pozdĺžnu stabilitu, ovládateľnosť a vyváženie. Horizontálny chvost pozostáva z pevnej plochy - stabilizátora a výškovky, ktorá je k nemu sklopná. Pre lietadlá namontované na chvoste je horizontálna očná plocha inštalovaná v zadnej časti lietadla - na trupe alebo na vrchnej časti plutvy (tvar T).

V prevedení canard je ostro umiestnený v prednej časti lietadla pred krídlom. Kombinovaná schéma je možná, keď je lietadlo s chvostovou jednotkou vybavené dodatočnou prednou ohradou - schémou s prednou horizontálnou chvostovou jednotkou (predný horizontálny chvost), ktorá vám umožňuje využiť obe tieto schémy. Dizajn „bez chvosta“ a „lietajúce krídlo“ nemá vodorovné chvostové plochy.

Pevný stabilizátor má zvyčajne pevný uhol inštalácie vzhľadom na pozdĺžnu os lietadla. Niekedy sa robí opatrenie na nastavenie tohto uhla na zemi. Takýto stabilizátor sa nazýva nastaviteľný.

Na ťažkých lietadlách je možné na zvýšenie účinnosti pozdĺžneho riadenia meniť uhol inštalácie stabilizátora pomocou prídavného pohonu za letu, zvyčajne počas vzletu a pristátia, ako aj na vyváženie lietadla v danom režime letu. . Takýto stabilizátor sa nazýva pohyblivý.

Pri nadzvukových rýchlostiach letu účinnosť výškovky prudko klesá. Preto sa v nadzvukových lietadlách namiesto klasickej schémy GO s výškovkou používa riadený stabilizátor (CPGO), ktorého uhol inštalácie nastavuje pilot pomocou páky pozdĺžneho ovládania alebo palubného počítača lietadla. V tomto prípade nie je výťah.

Vertikálny chvost (VO)

Poskytuje lietadlu smerovú stabilitu, ovládateľnosť a vyváženie vzhľadom na vertikálnu os. Skladá sa z pevnej plochy - kýlu a k nemu zaveseného kormidla.

All-moving VO sa používa veľmi zriedkavo. Účinnosť protivzdušnej obrany je možné zvýšiť inštaláciou vidlice - predný prítok v koreňovej časti plutvy a dodatočný ventrálny hrebeň. Ďalším spôsobom je použitie niekoľkých (zvyčajne nie viac ako dvoch rovnakých) kíl.

Formy peria

Chvost lietadla v tvare T (Tu-154)

Tvary chvostových plôch určujú rovnaké parametre ako tvary krídla: pomer strán, kužeľ, uhol sklonu, profil krídla a jeho relatívna hrúbka. Rovnako ako v prípade krídla sa rozlišujú lichobežníkové, oválne, zametané a trojuholníkové chvosty.

Vzor peria je určený počtom jeho povrchov a ich relatívnou polohou. Najbežnejšie schémy sú:

Schéma s centrálnym umiestnením vertikálneho chvosta v rovine symetrie lietadla - horizontálny chvost v tomto prípade môže byť umiestnený na trupe aj na plutve v ľubovoľnej vzdialenosti od osi lietadla (schéma s umiestnením GO na konci plutvy sa zvyčajne nazýva chvost v tvare T).

Príklad: Tu-154

Konštrukcia s rozmiestneným vertikálnym chvostom - (často nazývaným v tvare H) jeho dve plochy môžu byť pripevnené k bokom trupu alebo na koncoch horizontálneho chvosta. V dvojnosníkovom prevedení trupu sú plochy VO inštalované na koncoch trupových nosníkov. Na kanadských, bezchvostových a lietajúcich lietadlách je protivzdušná obrana inštalovaná na koncoch krídla alebo v jeho strednej časti.

Príklad: Pe-2, Lockheed P-38 Lightning

Chvost v tvare V, pozostávajúci z dvoch naklonených plôch, ktoré plnia funkcie horizontálneho aj vertikálneho chvosta. Kvôli zložitosti ovládania a v dôsledku toho nízkej účinnosti sa takéto perie veľmi nepoužíva. (Pravdaže, použitie počítačových letových systémov zmenilo situáciu k lepšiemu. Súčasné riadenie chvosta v tvare V v najnovších lietadlách ním vybavených preberá palubný počítač - pilotovi stačí nastaviť smer letu (vľavo-vpravo, hore-dole) pomocou štandardnej riadiacej páky a počítač urobí všetko, čo je k tomu potrebné).

Príklad: F-117

Šikmé perie (motýľový typ alebo Rudlitsky perie)

Príklad: Me.262 HG III

Stabilizátory a kýly

Majú úplnú analógiu s krídlom, a to ako v skladbe a dizajne hlavných prvkov - nosníky, pozdĺžne steny, nosníky, rebrá, tak aj v type napájacích obvodov. Pre stabilizátory sa celkom úspešne používajú schémy nosníkov, kesónov a monoblokov a pre plutvy sa táto schéma používa menej často kvôli určitým konštrukčným ťažkostiam pri prenose ohybového momentu z kýlu na trup. Obrysové spojenie kýlových energetických panelov s trupom si v tomto prípade vyžaduje inštaláciu veľkého počtu výkonových rámov alebo inštaláciu výkonných vertikálnych nosníkov na trup v rovine kýlových výkonových panelov, podoprených menším počtom trupu. výkonové rámy.

Pri stabilizátoroch sa prenosu ohybových momentov na trup dá vyhnúť, ak sú nosníky alebo nosné panely jeho ľavej a pravej plochy navzájom spojené najkratšou cestou v jeho strednej časti. Pre zametaný stabilizátor to vyžaduje prerušenie osi pozdĺžnych prvkov pozdĺž boku trupu a inštaláciu dvoch zosilnených bočných rebier. Ak pozdĺžne prvky takéhoto stabilizátora bez porušenia osí dosiahnu rovinu symetrie lietadla, potom bude okrem palubných výkonových rebier, ktoré prenášajú krútiaci moment, potrebné ďalšie výkonové rebro v rovine symetrie lietadla.

Kormidlá a krídelká

Vzhľadom na úplnú identitu konštrukcie a výkonového chodu kormidiel a krídielok sa v budúcnosti pre stručnosť budeme baviť len o kormidlách, aj keď všetko uvedené bude plne aplikovateľné aj na krídelká. Hlavným hnacím prvkom volantu (a samozrejme krídielok), ktorý sa ohýba a absorbuje takmer všetku šmykovú silu, je nosník, ktorý spočíva na podperách závesov pružiacich jednotiek.

Hlavná záťaž kormidiel je aerodynamická, ku ktorej dochádza pri vyvažovaní, manévrovaní lietadla alebo pri lietaní v drsnom vzduchu. Pri tomto zaťažení pôsobí nosník riadenia ako súvislý nosník s viacerými podperami. Zvláštnosťou jeho činnosti je, že podpery kormidla sú upevnené na elastických konštrukciách, ktorých deformácia pri zaťažení výrazne ovplyvňuje silovú prácu nosníka kormidla.

Vnímanie krútiaceho momentu riadenia je zabezpečené uzavretým obrysom plášťa, ktorý je uzavretý nosníkom v oblastiach výrezov pre montážne konzoly. Maximálny krútiaci moment pôsobí v sekcii riadiacej sirény, na ktorú prilieha ovládacia tyč. Umiestnenie hog (riadiacej tyče) pozdĺž rozpätia volantu môže výrazne ovplyvniť deformáciu volantu pri krútení.

Aerodynamická kompenzácia kormidiel

Za letu pri vychýlení riadiacich plôch vznikajú kĺbové momenty, ktoré sú vyvážené úsilím pilota na povelových riadiacich pákach. Tieto sily závisia od veľkosti a uhla vychýlenia volantu, ako aj od rýchlostného tlaku. Na moderných lietadlách sú riadiace sily príliš veľké, preto je potrebné pri konštrukcii kormidiel zabezpečiť špeciálne prostriedky na zníženie kĺbových momentov a riadiacich síl, ktoré ich vyrovnávajú. Na tento účel sa používa aerodynamická kompenzácia volantov, ktorej podstatou je, že časť aerodynamických síl volantu vytvára moment vzhľadom na os otáčania, opačný k hlavnému kĺbovému momentu.

Najbežnejšie typy aerodynamickej kompenzácie sú:

Horny - na konci volantu je časť jeho plochy vo forme „rohu“ umiestnená pred osou závesu, čo zabezpečuje vytvorenie momentu opačného znamienka vo vzťahu k hlavnému závesu;

Axiálny - časť plochy volantu po celom jeho rozpätí je umiestnená pred osou závesu (os závesu sa pohybuje dozadu), čím sa znižuje moment závesu;

Vnútorné - zvyčajne sa používa na krídelkách a pozostáva z platní pripevnených vpredu k nosu krídel, ktoré sú pružnou prepážkou spojené so stenami komory vo vnútri krídla. Pri vychýlení krídielok vzniká v komore nad a pod doskami tlakový rozdiel, ktorý znižuje moment závesu.

Kompenzácia serva - v chvostovej časti kormidla je odklopná malá plocha, ktorá je tyčou spojená s pevným bodom na krídle alebo chvoste. Táto tyč zabezpečuje automatické vychýlenie servokompenzátora v smere opačnom k ​​vychýleniu riadenia. Aerodynamické sily pôsobiace na servokompenzátor znižujú moment kĺbu riadenia.

Uhly vychýlenia a účinnosť takéhoto kompenzátora sú úmerné uhlom vychýlenia volantu, čo sa nie vždy vyplatí, pretože ovládacie sily závisia nielen od uhlov riadenia, ale aj od rýchlostného tlaku. Pokročilejší je pružinový servokompenzátor, v ktorom sú v dôsledku zahrnutia pružín s predpätím do kinematiky riadenia uhly vychýlenia úmerné silám ovládania riadenia, čo najlepšie vyhovuje účelu servokompenzátora - znížiť ich sily.

Prostriedky aerodynamického vyváženia lietadla

Akýkoľvek ustálený stav letu lietadla sa spravidla uskutočňuje s vychýlenými kormidlami, čo zabezpečuje vyváženie - vyváženie - lietadla vzhľadom na jeho ťažisko. Výsledné sily pôsobiace na ovládacie prvky v kokpite sa zvyčajne nazývajú vyvažovanie. Aby pilota zbytočne neunavili a ušetrili ho od týchto zbytočných námahy, je na každej riadiacej ploche nainštalovaný trimmer, ktorý umožňuje úplné odstránenie vyrovnávacích síl.

Trimr je konštrukčne úplne identický so servokompenzátorom a taktiež je kĺbovo zavesený v zadnej časti volantu, no na rozdiel od servokompenzátora má prídavné manuálne alebo elektromechanické ovládanie. Pilot vychýlením trimra v smere opačnom ako je výchylka kormidla, dosiahne vyváženie kormidla pod daným uhlom vychýlenia s nulovou námahou na povelovej páke. V niektorých prípadoch sa používa kombinovaná plocha trimer-servokompenzátor, ktorá po zapnutí pohonu funguje ako trimr a vo vypnutom stave plní funkcie servokompenzátora.

Treba dodať, že zastrihávač je možné použiť len v riadiacich systémoch, v ktorých sú sily na povelových pákach priamo spojené s kĺbovým momentom volantu – mechanické riadiace systémy bez posilňovačov alebo systémy s reverzibilnými posilňovačmi. V systémoch s nevratnými posilňovačmi - hydraulickými posilňovačmi - sú prirodzené sily na riadiacich hranách veľmi malé a na simuláciu „mechanického riadenia“ pre pilota sú navyše vytvárané mechanizmami pružinového zaťaženia a nezávisia od momentu závesu riadenia. koleso. V tomto prípade nie sú na volantoch nainštalované trimre a vyrovnávacie sily sú odstránené špeciálnymi zariadeniami - mechanizmami orezávacieho efektu inštalovanými v ovládacom zapojení.

Ďalším prostriedkom na vyváženie lietadla v režime ustáleného letu môže byť nastaviteľný stabilizátor. Typicky je taký stabilizátor zavesený na zadných závesných jednotkách a predné jednotky sú pripojené k pohonu, ktorý pohybom nosa stabilizátora nahor alebo nadol mení svoje montážne uhly počas letu. Výberom požadovaného uhla inštalácie môže pilot vyvážiť lietadlo s nulovým závesným momentom na výškovke. Rovnaký stabilizátor zabezpečuje aj požadovanú účinnosť pozdĺžneho riadenia lietadla pri štarte a pristávaní.

Prostriedky na elimináciu kmitania kormidiel a krídielok

Príčinou výskytu ohybových krídielok a ohybového kmitania riadenia je ich nevyváženosť hmoty vzhľadom na os závesu. Typicky je ťažisko riadiacich plôch umiestnené za osou otáčania. Výsledkom je, že počas ohybových vibrácií nosných plôch zotrvačné sily pôsobiace v ťažisku kormidiel v dôsledku deformácií a vôle v riadiacom vedení vychýlia kormidlá o určitý uhol, čo vedie k vzniku ďalších aerodynamické sily, ktoré zvyšujú ohybové deformácie nosných plôch. Keď sa rýchlosť zvyšuje, kývavé sily sa zvyšujú a pri rýchlosti nazývanej kritická rýchlosť kmitania sa štruktúra zrúti.

Radikálnym prostriedkom na odstránenie tohto typu kmitania je inštalácia vyvažovacích závaží do prednej časti kormidiel a krídielok, aby sa ich ťažisko posunulo dopredu.

100% vyváženie hmotnosti volantov, pri ktorom je ťažisko umiestnené na osi otáčania volantu, zabezpečuje úplné odstránenie príčiny vzniku a rozvoja flutteru.

Výber a výpočet

Hlboké státia v lietadlách s T-chvostmi.

Chvostové orgány počas letu podliehajú rozloženým aerodynamickým silám, ktorých veľkosť a zákon rozloženia sú špecifikované pevnostnými normami alebo určené fúkaním. Pre ich malosť sa väčšinou zanedbávajú hmotnostné zotrvačné sily chvosta. Vzhľadom na prácu chvostových prvkov pri vnímaní vonkajších zaťažení, analogicky s krídlom, je potrebné rozlišovať medzi všeobecnou silovou prácou chvostových jednotiek ako nosníkov, v ktorých úsekoch pôsobia šmykové sily, ohyb a krútiace momenty, a miestnou prácou. od vzduchového zaťaženia dopadajúceho na každú časť plášťa s jeho výstužnými prvkami.

Rôzne chvostové jednotky sa navzájom líšia účelom a spôsobmi upevnenia, čo zavádza svoje vlastné charakteristiky do silovej práce a ovplyvňuje výber ich štrukturálnych energetických schém. Požadovaná účinnosť chvosta je zabezpečená správnou voľbou tvaru a umiestnenia jeho plôch, ako aj číselných hodnôt parametrov týchto plôch. Aby sa predišlo zatieneniu, chvostové orgány by nemali padať do stopy krídla, gondol a iných komponentov lietadla. Použitie počítačových systémov letu nemá menší vplyv na účinnosť chvosta. Napríklad pred príchodom pomerne vyspelých palubných počítačov lietadiel sa chvost v tvare písmena V takmer nikdy nepoužíval, kvôli jeho zložitosti ovládania.

Neskorší nástup vlnovej krízy na chvoste je dosiahnutý zvýšenými uhlami sklonu a menšou relatívnou hrúbkou v porovnaní s krídlom. Flutteru a chveniu je možné predísť známymi opatreniami na odstránenie týchto aeroelastických javov.

Dizajn oplotenia

Chvost lietadla je svojim vonkajším tvarom, charakterom zaťaženia a prevádzky podobný krídlu. Preto sa skladá z rovnakých konštrukčných prvkov ako krídlo.

Napájací obvod stabilizátora a kýlu pozostáva z pozdĺžnej súpravy (nosníky, steny a nosníky), priečnej súpravy (rebrá) a kože. Rovnako ako krídla, stabilizátor a plutva môžu byť nosníkové alebo monoblokové (kesón). Pri nízkych a stredných rýchlostiach letu s malými predĺženiami stabilizátora a plutvy sa ukazuje ako výhodnejšia konštrukcia nosníka.

Konštrukcia kýlu v porovnaní so stabilizátorom nemá žiadne špeciálne rozdiely. Na malých nadzvukových lietadlách s veľkým sklonom plutvy sa používa konštrukcia nosníka s vnútornou vzperou.

Na veľkých lietadlách sú stabilizátory a plutvy zvyčajne monoblokové s dvoma alebo tromi nosníkmi.

Chvost

Chvost - profily umiestnené v zadnej časti lietadla. Vyzerajú ako relatívne malé „krídla“, ktoré sú tradične inštalované v horizontálnych a vertikálnych rovinách a nazývajú sa „stabilizátory“. X. O. pozostáva zo stabilizátora, výškoviek, kýlu a smerového kormidla.

Podľa tohto parametra je chvostová jednotka rozdelená predovšetkým na horizontálne a vertikálne s rovinami, v ktorých je inštalovaná. Klasická konštrukcia je jeden vertikálny a dva horizontálne stabilizátory, ktoré sú priamo spojené so zadnou časťou trupu. Toto je schéma najčastejšie používaná na civilných lietadlách. Existujú však aj iné schémy - napríklad v tvare T, ktorý sa používa na Tu-154.

V tomto usporiadaní je horizontálny chvost pripevnený k hornej časti vertikálneho chvosta a pri pohľade spredu alebo zozadu lietadla pripomína písmeno „T“, od ktorého dostal svoje meno. Existuje aj schéma s dvoma vertikálnymi stabilizátormi, ktoré sú umiestnené na koncoch horizontálneho chvosta príkladom lietadla s týmto typom chvosta je An-225; Väčšina moderných stíhačiek má tiež dva vertikálne stabilizátory, ale sú inštalované na trupe, pretože majú tvar trupu, ktorý je horizontálne o niečo „sploštenejší“ v porovnaní s civilnými a nákladnými lietadlami.

Vo všeobecnosti existujú desiatky rôznych konfigurácií chvosta a každá má svoje výhody a nevýhody, o ktorých sa bude diskutovať nižšie. Nie je vždy inštalovaný v chvoste lietadla, ale to platí len pre horizontálne stabilizátory

Chvost lietadla Tu-15

Princíp činnosti chvostovej jednotky. Hlavné funkcie

A teraz o funkciách chvosta, prečo je to potrebné? Keďže sa to nazýva aj stabilizátory, môžeme predpokladať, že niečo stabilizujú. To je pravda, to je pravda. Chvost je potrebný na stabilizáciu a vyváženie lietadla vo vzduchu a tiež na ovládanie lietadla pozdĺž dvoch osí - vybočenia (vľavo-vpravo) a sklonu (hore-dole).

Vertikálny chvost

chvost chvostový kýl

Funkciou vertikálneho chvosta je stabilizovať lietadlo. Okrem dvoch osí uvedených vyššie existuje aj tretia - rotácia (rotácia okolo pozdĺžnej osi lietadla), takže pri absencii vertikálneho stabilizátora spôsobuje rotácia lietadla kývanie vzhľadom na vertikálnu os. , navyše to hojdanie je veľmi vážne a úplne nekontrolovateľné. Druhou funkciou je riadenie osi vybočenia.

Na odtokovej hrane vertikálneho stabilizátora, ktorý je ovládaný z kokpitu, je pripevnený vychyľovací profil. Toto sú dve hlavné funkcie vertikálneho chvosta, počet, poloha a tvar vertikálnych stabilizátorov sú absolútne nepodstatné - vždy plnia tieto dve funkcie

Typy zvislých chvostových jednotiek

Horizontálny chvost

Teraz o horizontálnej chvostovej jednotke. Má tiež dve hlavné funkcie, prvú možno označiť ako vyvažovaciu. Aby ste pochopili, čo je čo, môžete vykonať jednoduchý experiment. Je potrebné vziať dlhý predmet, napríklad pravítko, a položiť ho na jeden vystretý prst tak, aby nespadol ani sa neohol ani dozadu, ani dopredu, t.j. nájsť jeho ťažisko. Takže teraz má pravítko (trup) krídlo (prst), zdá sa, že nie je ťažké ho vyvážiť. No a teraz si treba predstaviť, že do vlaku sa pumpujú tony paliva, nastupujú stovky cestujúcich a nakladá sa obrovské množstvo nákladu.

Prirodzene, je jednoducho nemožné toto všetko dokonale naložiť vzhľadom na ťažisko, ale existuje cesta von. Je potrebné uchýliť sa k použitiu prsta druhej ruky a umiestniť ho na hornú časť podmienečne zadnej časti pravítka a potom presunúť „predný“ prst dozadu. Výsledkom je relatívne stabilná štruktúra. Môžete to urobiť aj inak: položte „zadný“ prst pod pravítko a posuňte „predný“ prst dopredu, smerom k luku. Oba tieto príklady ukazujú princíp fungovania horizontálneho chvosta.

Prvý typ je bežnejší, keď horizontálne stabilizátory vytvárajú silu opačnú ako zdvíhacia sila krídel. No a ich druhou funkciou je ovládanie pozdĺž osi ihriska. Tu je všetko úplne rovnaké ako pri vertikálnom chvoste. Nechýba vychýliteľný profil odtokovej hrany, ktorý sa ovláda z kokpitu a vďaka svojmu aerodynamickému profilu zvyšuje alebo znižuje silu, ktorú vytvára horizontálny stabilizátor. Tu je potrebné urobiť výhradu k vychýliteľnej odtokovej hrane, pretože niektoré lietadlá, najmä bojové, majú úplne vychýliteľné roviny a nielen ich časti, to platí aj pre vertikálny chvost, ale princíp fungovania a funkcie sa nemení. .

Typy horizontálnych chvostových jednotiek

A teraz o tom, prečo sa dizajnéri vzďaľujú od klasickej schémy. Teraz existuje obrovské množstvo lietadiel a ich účel spolu s ich vlastnosťami je veľmi odlišný. A v skutočnosti je tu potrebné analyzovať konkrétnu triedu lietadiel a dokonca aj konkrétne lietadlo samostatne, ale na pochopenie základných princípov bude stačiť niekoľko príkladov.

Prvý - už spomínaný An-225, má dvojitý vertikálny chvost z toho dôvodu, že môže niesť takú objemnú vec, akou je raketoplán Buran, ktorý by pri lete aerodynamicky zakrýval jediný vertikálny stabilizátor umiestnený v strede a jeho účinnosť bola by bola extrémne nízka. Chvost Tu-154 v tvare T má tiež svoje výhody. Keďže sa nachádza až za zadným bodom trupu, vďaka vychýleniu vertikálneho stabilizátora je tam silové rameno najväčšie (tu sa opäť môžete uchýliť k pravítku a dvom prstom rôznych rúk, čím bližšie je zadný prst). je vpredu, tým väčšia sila je naň potrebná), preto môže byť zmenšený a nie taký výkonný ako pri klasickej schéme. Teraz sa však všetky zaťaženia nasmerované pozdĺž osi stúpania neprenášajú na trup, ale na vertikálny stabilizátor, a preto je potrebné ho vážne posilniť, a preto ho sťažiť.

Okrem toho musíte dodatočne ťahať aj potrubia hydraulického riadiaceho systému, čo pridáva ešte väčšiu váhu. A vo všeobecnosti je tento dizajn zložitejší, a preto menej bezpečný. Čo sa týka stíhačiek, prečo používajú plne vychýliteľné roviny a dvojité vertikálne stabilizátory, hlavným dôvodom je zvýšenie efektivity. Koniec koncov, je jasné, že stíhačka nemôže mať nadmernú manévrovateľnosť

Chvost lietadla v tvare T obsahuje kýl, na vrchu ktorého je namontovaný otočný stabilizátor, vybavený pohonom a sklopnými pripevňovacími jednotkami pozostávajúcimi z dvojice vidlíc, z ktorých každá obsahuje vonkajšie a vnútorné oká na nosníku stabilizátora. a plutvové oko, v ktorých otvoroch sú ložiská. Je nainštalované spojovacie zariadenie. Každé z kýlových očiek sa skladá z dvoch častí a je v ňom nainštalovaná miska s guľôčkovým ložiskom. Každé vonkajšie a vnútorné oko stabilizačnej vidlice je spojené s kýlovými okami pomocou dutej skrutky, vo vnútri ktorej je duplikát skrutky utiahnutý maticou, na vrchu ktorej je nainštalovaná matica so zarážkou na upevnenie polohy. kýlové oči vzhľadom na vidlicu. Konce spomínaných dutých svorníkov sú umiestnené medzi vidlicami s koncovou medzerou a sú navzájom spojené medziobjímkou, ktorá ich obopína, na vonkajšej strane ktorej sa nachádza vahadlo riadenia stabilizátora, zaistené poistným krúžkom s uzáverom. skrutka. Vynález je zameraný na zvýšenie schopnosti prežitia lietadla. 6 chorých.

Sú známe lietadlá s chvostom v tvare T, v ktorých je otočný stabilizátor namontovaný na zadných kĺbových spojoch so spoločnou osou otáčania, pozostávajúcich z výstupkov, vidlíc a skrutiek, ktoré ich spájajú, a ktoré majú predný kĺbový spoj spojený s rámom lietadla. ovládacím mechanizmom stabilizátora (pozri Návod na obsluhu lietadla TU-154M, časť 055.50.00, strana 3/4, obr. 1, 22. februára 85).

Známe zariadenie má však množstvo nevýhod.

Nedochádza k duplicite životne dôležitých prvkov, t.j. tie prvky, ktorých zničenie vedie k havárii lietadla. Takýmito prvkami sú zadné kĺbové spoje na inštaláciu otočného stabilizátora na plutvu lietadla. Bezpečnosť letu je zabezpečená vďaka veľmi nízkym konštrukčným namáhaniam v prvkoch kĺbových spojov, čo vedie k dodatočnej hmotnosti konštrukcie, pretože je potrebné zväčšiť rozmery (hrúbku) výstupkov, rozmery aerodynamických krytov pokrývajúcich tieto výstupky a tým aj zvýšenie aerodynamického odporu.

Cieľom tohto vynálezu je zvýšiť životnosť lietadla zvýšením spoľahlivosti konštrukcie T-chvostu.

Riešenie technického problému je zabezpečené tým, že konštrukcia pohyblivého uloženia stabilizátora na kýle má duplicitné životne dôležité prvky.

Chvost lietadla má otočný stabilizátor 1, namontovaný na plutve 2 na dvoch kĺbových upevňovacích bodoch so spojovacím zariadením, z ktorých každý pozostáva z vidlice (pozri obr. 2) s vonkajším okom 3 a vnútorným okom 4, ktoré sú vyrobené na nosníku stabilizátora 5 1 a oká 6 kýlu 2. V oku 6 je sklo 7, zaistené maticou 8, v ktorej je umiestnené guľôčkové ložisko 9, zaistené maticou 10. Oká 3,4 vidlice sú spojené s okom 6 skrutkou 11, vo vnútri ktorej je duplikát skrutky 12, utiahnutá matica 13. Balík dielov 9.14 sa utiahne cez skrutku 11 s maticou 15, ktorá má vonkajší ľavý- ručná niť. Na maticu 15 je naskrutkovaná matica 16, ktorá upevňuje polohu oka 6 vzhľadom na vidlicu kýlu. Matica 16 je zaistená podložkou 17. Konce skrutiek 11 sú spojené puzdrom 18 s bronzovou vložkou. Na objímke 18 je na vonkajšej strane vahadlo 19 na ovládanie kormidiel stabilizátora, ktoré je na ňom upevnené krúžkom 20 cez čap 21, ktorý súčasne spája objímku 18 so čapom 11.

Práca sa vykonáva nasledovne.

V prípade deštrukcie závory 11 v spojovacom zariadení preberá zaťaženie závora 12. Oko 6 kýlu 2 pozostáva z dvoch častí rovnakej hrúbky a v prípade deštrukcie jednej z polovíc záťaž odoberá druhá polovica oka.

Pri zničení jedného zo štyroch očiek 3, 4 vidlíc stabilizátora sa aerodynamické zaťaženie z neho prenáša na oká 6 kýlu 2 ohybom dutých svorníkov 11, navzájom spojených objímkou ​​18, ktorá odoberá ohybový moment a šmyková sila v mieste spojenia skrutiek. Keď je vonkajšie oko 3 stabilizačnej vidlice zničené, duté skrutky 11 s puzdrom 18 pôsobia ako konzolový nosník podopretý na susednom kĺbovom spoji a vnútornom oku 4 vidlice. Keď je vnútorné oko 4 zničené, skrutky s puzdrom 18 pôsobia ako dvojnosný nosník spočívajúci na vonkajšom oku 3 stabilizačnej vidlice a priľahlom kĺbovom spoji.

Použitie vynálezu zlepší spoľahlivosť a zníži nehody a katastrofy zvýšením bezpečnosti letu lietadiel s chvostom v tvare T v dôsledku zdvojenia dôležitých konštrukčných prvkov na pripevnenie stabilizátora k plutve.

Nárokovať

Chvost lietadla s plutvou, na vrchu ktorej je namontovaný otočný stabilizátor, vybavený sklopnými upevňovacími jednotkami so spojovacím zariadením na ložiskách, pozostávajúcich z dvojice vidlíc, z ktorých každá má vonkajšie a vnútorné oká na nosník stabilizátora a oko plutvy, vyznačujúce sa tým, že spojovacie zariadenie je namontované na vidlici stabilizátora aj v kýlových okách, pričom každé z kýlových ôk pozostáva z dvoch častí a je v nich nainštalovaná miska s guľôčkovým ložiskom, a každé vonkajšie a vnútorné oká stabilizačnej vidlice sú spojené s kýlovými okami dutou skrutkou, vo vnútri ktorej je duplikát skrutky utiahnutý maticou, na vrchu ktorej je nainštalovaná matica so zarážkou na upevnenie polohy kýlových ôk vzhľadom na vidlicu, pričom konce uvedených dutých svorníkov sú umiestnené medzi vidlicami s koncovou medzerou a sú navzájom spojené medziľahlou objímkou, ktorá ich kryje, na vonkajšej strane ktorej je nainštalovaná kolíska na ovládanie stabilizátora volantu, zaistená poistným krúžkom a skrutka.

Konštrukcia chvostovej jednotky výrazne závisí od celkovej konštrukcie lietadla. Vďaka umiestneniu je účinnosť ohrádky ovplyvnená krídlom a vrtuľou. Inštalácia ostrohy na trup alebo chvostové výložníky určuje aj konštrukčné usporiadanie trupu (nosníkov) v tomto mieste.

Príklady chvostových plôch, vypožičané z praxe, sú znázornené na obrázku 4. Možné sú aj iné možnosti koncových plôch, ktoré tu nie sú diskutované (napríklad chvostová plocha v tvare V).

Základné schémy peria

Najbežnejšia je schéma s jednou plutvou a stabilizátorom namontovaným na trupe alebo plutve - (obr. 4 a, b, c). Poskytuje konštrukčnú jednoduchosť a tuhosť, aj keď v prípade T-tailu (obr. 4c) je potrebné prijať opatrenia na zamedzenie jeho flutteru.

Dizajn chvosta v tvare T má tiež množstvo výhod. Umiestnenie vodorovného chvosta v hornej časti kýlu vytvára pre kýl efekt koncovej podložky, čo môže pomôcť zmenšiť požadovanú plochu zvislého chvosta. Na druhej strane, vysoko umiestnený horizontálny chvost je umiestnený v zóne mierneho skosenia prúdenia z krídla pri stredných (letových) uhloch nábehu, čo umožňuje zmenšiť potrebnú plochu horizontálneho chvosta. . Plocha T-chvosta teda môže byť menšia ako plocha chvosta s nízkym horizontálnym chvostom.

Požadovaná vertikálna chvostová plocha je do značnej miery určená dĺžkou a plochou bočného priemetu časti trupu umiestnenej pred ťažiskom lietadla. Čím dlhšia je predná časť trupu (a čím väčšia je plocha jeho bočného vyčnievania), tým väčšia je plocha zvislej chvostovej plochy potrebná na elimináciu destabilizačného momentu tejto časti trupu. trup lietadla.

Ak sú motory umiestnené na krídle, potom let s jedným zlyhaným motorom je podmienkou dimenzovania plutvy a kormidla viacmotorového lietadla.

Značná výška vertikálneho chvosta (ak je jeho požadovaná plocha) môže viesť k vzniku klopných momentov, keď je kormidlo vychýlené v dôsledku veľkého ramena medzi stredom tlaku vertikálneho chvosta a pozdĺžnou osou lietadla. Ak takéto nebezpečenstvo existuje, zasluhuje si pozornosť rozmiestnený dvojplutvý dizajn chvosta, ktorý tento efekt znižuje (obr. 4e). Pre dvojnosníkovú (obr. 4d) alebo rámovú konštrukciu lietadla je voľba takejto ohrádky zrejmá. Pretože umiestnenie plutiev na koncoch vodorovného chvosta vytvára efekt koncových podložiek, plocha vodorovného chvosta sa môže zmenšiť.

Uverejnené na Allbest.ru

Podobné dokumenty

    Stabilita a ovládateľnosť lietadla. Princíp činnosti kormidiel. Centrovanie lietadla, zameranie jeho krídla. Koncept aerodynamickej kompenzácie. Vlastnosti bočnej stability a ovládateľnosti pri vysokých rýchlostiach letu. Bočná stabilita a ovládateľnosť.

    prednáška, pridané 23.09.2013

    Krídelká sú pohyblivé časti krídla umiestnené na odtokovej hrane krídla na jeho koncoch a súčasne vychyľované v opačných smeroch. Vychýlenie jedného krídelka hore a druhého dole vedie k vytvoreniu priečneho momentu, ktorý spôsobí prevrátenie lietadla.

    test, pridané 25.05.2008

    Konštrukčné a aerodynamické vlastnosti lietadla. Aerodynamické sily profilu krídla lietadla Tu-154. Vplyv letovej hmotnosti na letové vlastnosti. Postup pri štarte a zostupe lietadla. Stanovenie momentov z plynodynamických kormidiel.

    kurzová práca, pridané 12.01.2013

    Geometrické a aerodynamické charakteristiky lietadla. Letové vlastnosti lietadla v rôznych fázach letu. Vlastnosti stability a ovládateľnosti lietadla. Sila lietadla. Vlastnosti letu v drsnom vzduchu a námraze.

    kniha, pridaná 25.02.2010

    Výpočet geometrických charakteristík trupu lietadla, horizontálneho chvosta. Výpočet minimálneho koeficientu odporu stožiara. Vzletové a pristávacie charakteristiky lietadla. Vykreslenie závislosti aerodynamickej kvality od uhla nábehu.

    kurzová práca, pridané 29.10.2012

    Schémy krídla, trupu, chvosta, podvozku a motorov lietadla. Špecifické zaťaženie krídla. Výpočet pomeru štartovacieho ťahu k hmotnosti, vzletovej hmotnosti a koeficientu návratnosti užitočného zaťaženia. Stanovenie základných geometrických parametrov lietadla.

    kurzová práca, pridané 20.09.2012

    Technický popis lietadla. Systém riadenia lietadla. Požiarny a palivový systém. Klimatizačný systém. Zdôvodnenie konštrukčných parametrov. Aerodynamické usporiadanie lietadla. Výpočet geometrických charakteristík krídla.

    kurzová práca, pridané 26.05.2012

    Konštrukcia podkritickej polárne lietadla An-225. Odporúčané hodnoty hrúbky pre profily krídla a chvosta. Výpočet letových charakteristík lietadla, vykreslenie závislosti koeficientu vztlaku od uhla nábehu. Závislosť polárnej lopatky na Machovom čísle.

    kurzová práca, pridané 17.06.2015

    Vlastnosti navrhovania osobného lietadla. Parametrická analýza podobných lietadiel a technické požiadavky na ne. Formovanie vzhľadu lietadla, určenie hmotnosti konštrukcie, usporiadanie trupu, batožinového priestoru a optimalizácia parametrov.

    kurzová práca, pridané 13.01.2012

    Aerodynamické usporiadanie lietadla. Trup, kesónové krídlo, ostro, kokpit, riadiaci systém, podvozok, hydraulický systém, elektráreň, palivový systém, kyslíkové zariadenie, klimatizačný systém.

Teraz o horizontálnej chvostovej jednotke. Má tiež dve hlavné funkcie, prvú možno označiť ako vyvažovaciu. Aby ste pochopili, čo je čo, môžete vykonať jednoduchý experiment. Je potrebné vziať dlhý predmet, napríklad pravítko, a položiť ho na jeden vystretý prst tak, aby nespadol ani sa neohol ani dozadu, ani dopredu, t.j. nájsť jeho ťažisko. Takže teraz má pravítko (trup) krídlo (prst), zdá sa, že nie je ťažké ho vyvážiť. No a teraz si treba predstaviť, že do vlaku sa pumpujú tony paliva, nastupujú stovky cestujúcich a nakladá sa obrovské množstvo nákladu.

Prirodzene, je jednoducho nemožné toto všetko dokonale naložiť vzhľadom na ťažisko, ale existuje cesta von. Je potrebné uchýliť sa k použitiu prsta druhej ruky a umiestniť ho na hornú časť podmienečne zadnej časti pravítka a potom presunúť „predný“ prst dozadu. Výsledkom je relatívne stabilná štruktúra. Môžete to urobiť aj inak: položte „zadný“ prst pod pravítko a posuňte „predný“ prst dopredu, smerom k luku. Oba tieto príklady ukazujú princíp fungovania horizontálneho chvosta.

Prvý typ je bežnejší, keď horizontálne stabilizátory vytvárajú silu opačnú ako zdvíhacia sila krídel. No a ich druhou funkciou je ovládanie pozdĺž osi ihriska. Tu je všetko úplne rovnaké ako pri vertikálnom chvoste. Nechýba vychýliteľný profil odtokovej hrany, ktorý sa ovláda z kokpitu a vďaka svojmu aerodynamickému profilu zvyšuje alebo znižuje silu, ktorú vytvára horizontálny stabilizátor. Tu je potrebné urobiť výhradu k vychýliteľnej odtokovej hrane, pretože niektoré lietadlá, najmä bojové, majú úplne vychýliteľné roviny a nielen ich časti, to platí aj pre vertikálny chvost, ale princíp fungovania a funkcie sa nemení. .

Typy horizontálnych chvostových jednotiek.

A teraz o tom, prečo sa dizajnéri vzďaľujú od klasickej schémy. Teraz existuje obrovské množstvo lietadiel a ich účel spolu s ich vlastnosťami je veľmi odlišný. A v skutočnosti je tu potrebné analyzovať konkrétnu triedu lietadiel a dokonca aj konkrétne lietadlo samostatne, ale na pochopenie základných princípov bude stačiť niekoľko príkladov.

Prvý - už spomínaný An-225, má dvojitý vertikálny chvost z toho dôvodu, že môže niesť takú objemnú vec, akou je raketoplán Buran, ktorý by pri lete aerodynamicky zakrýval jediný vertikálny stabilizátor umiestnený v strede a jeho účinnosť bola by bola extrémne nízka. Chvost Tu-154 v tvare T má tiež svoje výhody. Keďže sa nachádza až za zadným bodom trupu, vďaka vychýleniu vertikálneho stabilizátora je tam silové rameno najväčšie (tu sa opäť môžete uchýliť k pravítku a dvom prstom rôznych rúk, čím bližšie je zadný prst). je vpredu, tým väčšia sila je naň potrebná), preto môže byť zmenšený a nie taký výkonný ako pri klasickej schéme. Teraz sa však všetky zaťaženia nasmerované pozdĺž osi stúpania neprenášajú na trup, ale na vertikálny stabilizátor, a preto je potrebné ho vážne posilniť, a preto ho sťažiť.

Okrem toho musíte dodatočne ťahať aj potrubia hydraulického riadiaceho systému, čo pridáva ešte väčšiu váhu. A vo všeobecnosti je tento dizajn zložitejší, a preto menej bezpečný. Čo sa týka stíhačiek, prečo používajú plne vychýliteľné roviny a dvojité vertikálne stabilizátory, hlavným dôvodom je zvýšenie efektivity. Koniec koncov, je jasné, že stíhačka nemôže mať nadmernú manévrovateľnosť.

Tvary peria lietadla (predný pohľad): a - krížový; b a c - v tvare T; d a d - dvojkýl; e - trojkýl; g a h - tvar V.

4.2. Zaťaženia pôsobiace na chvost:



4.3. Konštrukčný diagram výkonu chvostovej jednotky. Činnosť výkonových prvkov chvostovej jednotky za letu:

Rôzne chvostové jednotky sa navzájom líšia účelom a spôsobmi upevnenia, čo zavádza svoje vlastné charakteristiky do silovej práce a ovplyvňuje výber ich štrukturálnych energetických schém. Uvažujme oddelene o vlastnostiach konštrukcie a výkonovej prevádzky hlavných jednotiek ocasných plôch (stabilizátor, plutva, riadený stabilizátor, kormidlo a krídelko).

Stabilizátory a plutvy majú úplnú analógiu s krídlom, a to ako v zložení, tak aj v prevedení hlavných prvkov - nosníky, pozdĺžne steny, výstuhy, rebrá, ako aj v type napájacích obvodov. Pre stabilizátory sa celkom úspešne používajú schémy nosníka, kesónu a monobloku a pre plutvy sa táto schéma používa menej často kvôli určitým konštrukčným ťažkostiam pri prenose ohybového momentu z kýlu na trup. Obrysové spojenie kýlových energetických panelov s trupom si v tomto prípade vyžaduje inštaláciu veľkého počtu výkonových rámov alebo inštaláciu výkonných vertikálnych nosníkov na trup v rovine kýlových výkonových panelov, podoprených menším počtom trupu. výkonové rámy. Pri stabilizátoroch sa prenosu ohybových momentov na trup dá vyhnúť, ak sú nosníky alebo nosné panely jeho ľavej a pravej plochy navzájom spojené najkratšou cestou v jeho strednej časti. Pre zametaný stabilizátor to vyžaduje prerušenie osi pozdĺžnych prvkov pozdĺž boku trupu a inštaláciu dvoch zosilnených bočných rebier. Ak pozdĺžne prvky takéhoto stabilizátora bez porušenia osí dosiahnu rovinu symetrie lietadla, potom bude okrem palubných výkonových rebier prenášajúcich krútiaci moment potrebné ďalšie výkonové rebro v rovine symetrie lietadla.

Riadený stabilizátor:

V pôdoryse má tvar šípky alebo trojuholníka. Os otáčania riadeného stabilizátora môže byť kolmá na rovinu symetrie lietadla alebo umiestnená pod uhlom k nej.

Poloha osi otáčania je zvolená tak, aby sily od momentu závesu pri podzvukových a nadzvukových rýchlostiach letu boli minimálne. Riadený stabilizátor je pripevnený k trupu pomocou hriadeľa a dvoch ložísk.
Existujú dve možné schémy montáže hriadeľa:

· hriadeľ je pevne pripevnený k stabilizátoru a ložiská sú namontované na trupe

· hriadeľ (os) je pevne upevnený na trupe a ložiská sú namontované na stabilizátore

V prvom prípade musí upevnenie hriadeľa k stabilizátoru zabezpečiť prenos šmykovej sily, ohybového momentu a torzného momentu na hriadeľ, ak je ovládacia vahadlo upevnené na hriadeli.

V niektorých prípadoch je ovládacie vahadlo namontované na zosilnenom koreňovom rebre, ktoré zbiera všetok krútiaci moment z uzavretej slučky stabilizátora. V tomto prípade sa krútiaci moment neprenáša na hriadeľ. Pri tejto montážnej schéme sa zvyčajne používa schéma stabilizátora nosníka, pretože pri kesónovej konštrukcii spôsobuje prenos ohybového momentu z nosných panelov na hriadeľ konštrukčné ťažkosti

Ak je hriadeľ namontovaný na trupe, ložiská sú uložené na vystužených rebrách stabilizátora spojených s jeho pozdĺžnymi stenami.
Celá šmyková sila konzoly sa prenáša na vonkajšie ložisko a ohybový moment sa prenáša dvojicou síl na obe ložiská. Na vonkajšom ložisku teda dochádza k súčtu dvoch uvedených síl (R4).


V schéme s hriadeľom pripevneným k trupu je prenos ohybového momentu celkom jednoducho zabezpečený aj pri konštrukcii kesónového alebo monoblokového stabilizátora. V tomto prípade sa výkonové panely vpredu a vzadu opierajú o pozdĺžne steny, ktoré sa pri koreni zbiehajú k vnútornému bočnému ložisku. V súlade s tým sa šírka výkonových panelov a sily v nich od ohybu stabilizátora menia z maximálnej hodnoty nad vonkajším ložiskom na nulu nad vnútorným ložiskom. V dôsledku toho je ohybový moment kesónu stabilizátora vyvážený reakciami ložísk. Ovládacie vahadlo v takomto stabilizátore je zvyčajne inštalované na koreňovom vystuženom rebre.

Podobný princíp prenosu ohybového momentu je možné použiť pri konštrukcii kesónového stabilizátora s pohyblivým hriadeľom. V tomto prípade musí vonkajší koniec hriadeľa spočívať na silovom rebre spojenom so stenami kesónu.

4.4. Možné poruchy konštrukčných prvkov chvostovej jednotky, ich vplyv na bezpečnosť letu:

Pozri otázku. 2.3.

4.5. Búchanie chvostom: príčiny a podmienky výskytu, možné následky a kontrolné opatrenia:

    Perie lietadla Tento výraz má iné významy, pozri Perie (významy). Plumage (chvost lietadla... Wikipedia

    PGO- Predný horizontálny chvost Poltavské gravimetrické observatórium polárne geofyzikálne observatórium Priamursky geografická spoločnosť produkcia geologická asociácia... Slovník ruských skratiek

    Typ stíhačky na nosiči ... Wikipedia

    Značka lietadla vytvorená v Design Bureau organizovanom A. N. Tupolevom, pozri Letecký vedecko-technický komplex pomenovaný po A. N. Tupolevovi. Lietadlá navrhnuté v roku 1922 37 dostali názov „ANT“ (Andrei Nikolaevich Tupolev) a od roku 1942 ... Encyklopédia techniky

    Su 27 ... Wikipedia

    Tento výraz má iné významy, pozri C 37 (významy). Su 47 "Berkut" ... Wikipedia

    Stíhačka typu Su 47 "Berkut" Vývojár Sukhoi Design Bureau Prvý let 24. septembra 1997 Vyrobených kusov 1 ... Wikipedia

    Tento výraz má iné významy, pozri Krídlo. V tomto článku chýbajú odkazy na zdroje informácií. Informácie musia byť overiteľné, inak môžu byť spochybnené a vymazané... Wikipedia

    Projekt MPLATRK 093 "Shan" ... Wikipedia

    Vetroň LET L 13 ... Wikipedia

knihy

  • Ruská stíhačka "SU-30 SM" 1/72 (7314) , . Su-30 SM je dvojmiestne viacúčelové ťažké stíhacie lietadlo vyvinuté spoločnosťou Sukhoi Design Bureau. Stíhačka uskutočnila svoj prvý let v roku 2012. Su-30 SM je navrhnutý tak, aby získal dominanciu v...

Chvost sú profily umiestnené v zadnej časti lietadla. Vyzerajú ako relatívne malé „krídla“, ktoré sú tradične inštalované v horizontálnych a vertikálnych rovinách a nazývajú sa „stabilizátory“.

Podľa tohto parametra je chvostová jednotka rozdelená predovšetkým na horizontálne a vertikálne s rovinami, v ktorých je inštalovaná. Klasická konštrukcia je jeden vertikálny a dva horizontálne stabilizátory, ktoré sú priamo spojené so zadnou časťou trupu. Toto je schéma najčastejšie používaná na civilných lietadlách. Existujú však aj iné schémy - napríklad v tvare T, ktorý sa používa na Tu-154.

V tomto usporiadaní je horizontálny chvost pripevnený k hornej časti vertikálneho chvosta a pri pohľade spredu alebo zozadu lietadla pripomína písmeno „T“, od ktorého dostal svoje meno. Existuje aj schéma s dvoma vertikálnymi stabilizátormi, ktoré sú umiestnené na koncoch horizontálneho chvosta príkladom lietadla s týmto typom chvosta je An-225; Väčšina moderných stíhačiek má tiež dva vertikálne stabilizátory, ale sú inštalované na trupe, pretože majú tvar trupu, ktorý je horizontálne o niečo „sploštenejší“ v porovnaní s civilnými a nákladnými lietadlami.

Vo všeobecnosti existujú desiatky rôznych konfigurácií chvosta a každá má svoje výhody a nevýhody, o ktorých sa bude diskutovať nižšie. Nie je vždy inštalovaný v zadnej časti lietadla, ale to platí len pre horizontálne stabilizátory.

Chvost lietadla Tu-154

Chvost lietadla An-225

Princíp činnosti chvostovej jednotky. Hlavné funkcie.

A teraz o funkciách chvosta, prečo je to potrebné? Keďže sa to nazýva aj stabilizátory, môžeme predpokladať, že niečo stabilizujú. To je pravda, to je pravda. Chvost je potrebný na stabilizáciu a vyváženie lietadla vo vzduchu a tiež na ovládanie lietadla pozdĺž dvoch osí - vybočenia (vľavo-vpravo) a sklonu (hore-dole).

Vertikálne chvostová jednotka.

Funkciou vertikálneho chvosta je stabilizovať lietadlo. Okrem dvoch osí uvedených vyššie existuje aj tretia - rotácia (rotácia okolo pozdĺžnej osi lietadla), takže pri absencii vertikálneho stabilizátora spôsobuje rotácia lietadla kývanie vzhľadom na vertikálnu os. , navyše to hojdanie je veľmi vážne a úplne nekontrolovateľné. Druhou funkciou je riadenie osi vybočenia.

Na odtokovej hrane vertikálneho stabilizátora, ktorý je ovládaný z kokpitu, je pripevnený vychyľovací profil. Toto sú dve hlavné funkcie vertikálnej chvostovej jednotky, počet, poloha a tvar vertikálnych stabilizátorov sú absolútne nepodstatné - tieto dve funkcie plnia vždy.

Typy zvislých chvostových jednotiek.

Horizontálne chvostová jednotka.

Teraz o horizontálnej chvostovej jednotke. Má tiež dve hlavné funkcie, prvú možno označiť ako vyvažovaciu. Aby ste pochopili, čo je čo, môžete vykonať jednoduchý experiment. Je potrebné vziať dlhý predmet, napríklad pravítko, a položiť ho na jeden vystretý prst tak, aby nespadol ani sa neohol ani dozadu, ani dopredu, t.j. nájsť jeho ťažisko. Takže teraz má pravítko (trup) krídlo (prst), zdá sa, že nie je ťažké ho vyvážiť. No a teraz si treba predstaviť, že do vlaku sa pumpujú tony paliva, nastupujú stovky cestujúcich a nakladá sa obrovské množstvo nákladu.

Prirodzene, je jednoducho nemožné toto všetko dokonale naložiť vzhľadom na ťažisko, ale existuje cesta von. Je potrebné uchýliť sa k použitiu prsta druhej ruky a umiestniť ho na hornú časť podmienečne zadnej časti pravítka a potom presunúť „predný“ prst dozadu. Výsledkom je relatívne stabilná štruktúra. Môžete to urobiť aj inak: položte „zadný“ prst pod pravítko a posuňte „predný“ prst dopredu, smerom k luku. Oba tieto príklady ukazujú princíp fungovania horizontálneho chvosta.

Prvý typ je bežnejší, keď horizontálne stabilizátory vytvárajú silu opačnú ako zdvíhacia sila krídel. No a ich druhou funkciou je ovládanie pozdĺž osi ihriska. Tu je všetko úplne rovnaké ako pri vertikálnom chvoste. Nechýba vychýliteľný profil odtokovej hrany, ktorý sa ovláda z kokpitu a vďaka svojmu aerodynamickému profilu zvyšuje alebo znižuje silu, ktorú vytvára horizontálny stabilizátor. Tu je potrebné urobiť výhradu k vychýliteľnej odtokovej hrane, pretože niektoré lietadlá, najmä bojové, majú úplne vychýliteľné roviny a nielen ich časti, to platí aj pre vertikálny chvost, ale princíp fungovania a funkcie sa nemení. .

Typy horizontálnych chvostových jednotiek.

A teraz o tom, prečo sa dizajnéri vzďaľujú od klasickej schémy. Teraz existuje obrovské množstvo lietadiel a ich účel spolu s ich vlastnosťami je veľmi odlišný. A v skutočnosti je tu potrebné analyzovať konkrétnu triedu lietadiel a dokonca aj konkrétne lietadlo samostatne, ale na pochopenie základných princípov bude stačiť niekoľko príkladov.

Prvý - už spomínaný An-225, má dvojitý vertikálny chvost z toho dôvodu, že môže niesť takú objemnú vec, akou je raketoplán Buran, ktorý by pri lete aerodynamicky zakrýval jediný vertikálny stabilizátor umiestnený v strede a jeho účinnosť bola by bola extrémne nízka. Chvost Tu-154 v tvare T má tiež svoje výhody. Keďže sa nachádza až za zadným bodom trupu, vďaka vychýleniu vertikálneho stabilizátora je tam silové rameno najväčšie (tu sa opäť môžete uchýliť k pravítku a dvom prstom rôznych rúk, čím bližšie je zadný prst). je vpredu, tým väčšia sila je naň potrebná), preto môže byť zmenšený a nie taký výkonný ako pri klasickej schéme. Teraz sa však všetky zaťaženia nasmerované pozdĺž osi stúpania neprenášajú na trup, ale na vertikálny stabilizátor, a preto je potrebné ho vážne posilniť, a preto ho sťažiť.

Okrem toho musíte dodatočne ťahať aj potrubia hydraulického riadiaceho systému, čo pridáva ešte väčšiu váhu. A vo všeobecnosti je tento dizajn zložitejší, a preto menej bezpečný. Čo sa týka stíhačiek, prečo používajú plne vychýliteľné roviny a dvojité vertikálne stabilizátory, hlavným dôvodom je zvýšenie efektivity. Koniec koncov, je jasné, že stíhačka nemôže mať nadmernú manévrovateľnosť.

 

Môže byť užitočné prečítať si: