Bishti vertikal i një avioni. Bishti vertikal (VT). Shihni se çfarë është "pendë e avionit" në fjalorë të tjerë

Bishti është fletë ajrore e vendosur në pjesën e pasme të avionit. Ata duken si "krahë" relativisht të vegjël, të cilët tradicionalisht janë instaluar në horizontale dhe plane vertikale dhe quhen “stabilizues”.

Është sipas këtij parametri që njësia e bishtit ndahet, para së gjithash, në horizontale dhe vertikale, përkatësisht, me aeroplanët në të cilët është instaluar. Skema klasike është një stabilizues vertikal dhe dy horizontal, me të cilët lidhen drejtpërdrejt pjesa e bishtit trupi i avionit. Ky është dizajni më i përdorur në avionët civilë. Sidoqoftë, ka skema të tjera - për shembull, në formë T, e cila përdoret në Tu-154.

Në një skemë të ngjashme bisht horizontal ngjitur në pjesën e sipërme të vertikales dhe kur shikohet nga pjesa e përparme ose e pasme e avionit, ngjan me shkronjën "T", nga e cila ka marrë emrin. Ekziston edhe një skemë me dy stabilizues vertikal, të cilët vendosen në skajet e bishtit horizontal, një shembull i një avioni me këtë lloj bishti është An-225. Gjithashtu, shumica e luftëtarëve modernë kanë dy stabilizues vertikal, por ato janë të instaluar në trup, pasi ato kanë një formë gypi që është disi më e "rrafshuar" horizontalisht në krahasim me avionët civilë dhe të mallrave.

Epo, në përgjithësi, ka dhjetëra konfigurime të ndryshme të bishtit dhe secila ka avantazhet dhe disavantazhet e veta, të cilat do të diskutohen më poshtë. Nuk është gjithmonë i instaluar në bishtin e avionit, por kjo vlen vetëm për stabilizuesit horizontalë.

Bishti i avionit Tu-154

Bishti i avionit An-225

Parimi i funksionimit të njësisë së bishtit. Funksionet kryesore.

Dhe tani për funksionet e bishtit, pse është e nevojshme? Meqenëse quhet edhe stabilizues, mund të supozojmë se ata stabilizojnë diçka. Kjo është e vërtetë, kjo është e vërtetë. Bishti është i nevojshëm për të stabilizuar dhe balancuar aeroplanin në ajër, si dhe për të kontrolluar aeroplanin përgjatë dy akseve - kthesë (majtas-djathtas) dhe hap (lart-poshtë).

Vertikale njësi bishti.

Funksionet e bishtit vertikal janë stabilizimi i avionit. Përveç dy akseve të listuara më sipër, ekziston edhe një rrotullim i tretë (rrotullimi rreth boshtit gjatësor të avionit), dhe kështu, në mungesë të një stabilizuesi vertikal, rrotullimi bën që avioni të lëkundet në lidhje me boshtin vertikal. , për më tepër, lëkundja është shumë serioze dhe krejtësisht e pakontrollueshme. Funksioni i dytë është kontrolli i boshtit të kthesës.

Një profil i devijueshëm është ngjitur në skajin pasues të stabilizatorit vertikal, i cili kontrollohet nga kabina. Këto janë dy funksionet kryesore të njësisë së bishtit vertikal, numri, pozicioni dhe forma e stabilizuesve vertikalë janë absolutisht të parëndësishëm - ata kryejnë gjithmonë këto dy funksione.

Llojet e njësive të bishtit vertikal.

Horizontale njësi bishti.

Tani në lidhje me njësinë e bishtit horizontal. Ai gjithashtu ka dy funksione kryesore, i pari mund të përshkruhet si balancues. Për të kuptuar se çfarë është, mund të bëni një eksperiment të thjeshtë. Është e nevojshme të merret një objekt i gjatë, për shembull një vizore, dhe të vendoset në një gisht të shtrirë në mënyrë që të mos bjerë ose të përkulet as mbrapa as përpara, d.m.th. gjeni qendrën e saj të gravitetit. Pra, tani sundimtari (aborri) ka një krah (gisht), nuk duket e vështirë ta balancosh atë. Epo, tani duhet të imagjinoni që tonelata karburant po derdhen në tren, qindra pasagjerë po hipin, sasi e madhe ngarkesave

Natyrisht, është thjesht e pamundur të ngarkosh të gjitha këto në mënyrë të përsosur në lidhje me qendrën e gravitetit, por ka një rrugëdalje. Është e nevojshme të drejtoheni në përdorimin e gishtit të dorës së dytë dhe ta vendosni atë në majë të pjesës së pasme me kusht të sundimtarit, dhe më pas të lëvizni gishtin "para" në pjesën e pasme. Rezultati është një strukturë relativisht e qëndrueshme. Mund ta bëni edhe ndryshe: vendosni gishtin "mbrapa" nën vizore dhe lëvizni gishtin "para" përpara, drejt harkut. Të dy këta shembuj tregojnë parimin e funksionimit të një bishti horizontal.

Lloji i parë është më i zakonshëm, kur stabilizuesit horizontalë krijojnë një forcë të kundërt me forcën ngritëse të krahëve. Epo, funksioni i tyre i dytë është kontrolli përgjatë boshtit të hapit. Këtu gjithçka është absolutisht e njëjtë si me bishtin vertikal. Ekziston një profil i skajit pasardhës të devijueshëm, i cili kontrollohet nga kabina dhe rrit ose zvogëlon forcën që krijon stabilizuesi horizontal për shkak të profilit të tij aerodinamik. Këtu duhet bërë një rezervë në lidhje me skajin pasardhës të devijueshëm, sepse disa avionë, veçanërisht avionë luftarakë, kanë avionë plotësisht të devijueshëm, dhe jo vetëm pjesë të tyre, kjo vlen edhe për bishtin vertikal, por parimi i funksionimit dhe funksionet nuk ndryshojnë. .

Llojet e njësive horizontale të bishtit.

Dhe tani përse projektuesit po largohen nga skema klasike. Tani ka një numër të madh avionësh dhe qëllimi i tyre, së bashku me karakteristikat e tyre, është shumë i ndryshëm. Dhe, në fakt, këtu është e nevojshme të analizohet veçmas një klasë specifike e avionëve dhe madje edhe një avion specifik, por për të kuptuar parimet bazë, do të mjaftojnë disa shembuj.

I pari - An-225 i përmendur tashmë, ka një bisht të dyfishtë vertikal për arsye se mund të mbajë një gjë kaq të rëndë si anijen Buran, e cila gjatë fluturimit do të errësonte në mënyrë aerodinamike stabilizuesin e vetëm vertikal të vendosur në qendër, dhe efektiviteti i tij ishte do të ishte jashtëzakonisht i ulët. Bishti në formë T i Tu-154 ka gjithashtu avantazhet e tij. Meqenëse ndodhet edhe pas pikës së pasme të gypit, për shkak të fshirjes së stabilizatorit vertikal, krahu i forcës atje është më i madhi (këtu mund të drejtoheni përsëri në një sundimtar dhe dy gishta të duarve të ndryshme; sa më afër gishti i pasmë është në pjesën e përparme, aq më e madhe është forca që kërkohet mbi të), prandaj mund të bëhet më i vogël dhe jo aq i fuqishëm sa me skemën klasike. Sidoqoftë, tani të gjitha ngarkesat e drejtuara përgjatë boshtit të hapit nuk transferohen në trup, por në stabilizuesin vertikal, kjo është arsyeja pse ai duhet të forcohet seriozisht, dhe për këtë arsye më i rëndë.

Përveç kësaj, duhet të tërhiqni gjithashtu tubacionet e sistemit të kontrollit hidraulik, gjë që shton edhe më shumë peshë. Dhe në përgjithësi, ky dizajn është më kompleks, dhe për këtë arsye më pak i sigurt. Sa i përket luftëtarëve, pse përdorin avionë plotësisht të devijueshëm dhe stabilizues të dyfishtë vertikal, arsyeja kryesore është rritja e efikasitetit. Në fund të fundit, është e qartë se një luftëtar nuk mund të ketë manovrim të tepërt.

Ofron qëndrueshmëri gjatësore, kontrollueshmëri dhe balancim. Bishti horizontal përbëhet nga një sipërfaqe fikse - një stabilizues dhe një ashensor i varur në të. Për avionët e montuar në bisht, hapja horizontale është instaluar në pjesën e pasme të avionit - në trup ose në pjesën e sipërme të fin (formë T).

Në modelin e kanardit, hapja është e vendosur në hundën e avionit përpara krahut. Një skemë e kombinuar është e mundur, kur një avion me një bisht bishti është i pajisur me një bisht shtesë të përparmë - një skemë me një bisht të përparmë horizontal (bishti i përparmë horizontal), i cili ju lejon të përfitoni nga të dyja këto skema. Modelet "pa bisht" dhe "krah fluturues" nuk kanë sipërfaqe horizontale të bishtit.

Një stabilizues fiks zakonisht ka një kënd instalimi fiks në lidhje me boshtin gjatësor të avionit. Ndonjëherë parashikohet rregullimi i këtij këndi në tokë. Një stabilizues i tillë quhet i rregullueshëm.

Në avionët e rëndë, për të rritur efikasitetin e kontrollit gjatësor, këndi i instalimit të stabilizatorit me ndihmën e një disku shtesë mund të ndryshohet gjatë fluturimit, zakonisht gjatë ngritjes dhe uljes, si dhe për të balancuar avionin në një modalitet të caktuar fluturimi. . Një stabilizues i tillë quhet i lëvizshëm.

Aktiv shpejtësi supersonike fluturimi, efektiviteti i ashensorit bie ndjeshëm. Prandaj avion supersonik Në vend të skemës klasike GO me një ashensor, përdoret një stabilizues i kontrolluar, këndi i instalimit të të cilit rregullohet nga piloti duke përdorur levën e komandës së kontrollit gjatësor ose kompjuterin në bord të avionit. Në këtë rast nuk ka ashensor.

Bishti vertikal (VO)

I siguron avionit stabilitet të drejtimit, kontrollueshmëri dhe balancim në lidhje me boshtin vertikal. Ai përbëhet nga një sipërfaqe e fiksuar - keel dhe një timon i varur në të.

VO e gjithanshme përdoret shumë rrallë. Efikasiteti i mbrojtjes ajrore mund të rritet duke instaluar një forkeel - një fluks përpara në pjesën rrënjësore të fin dhe një kreshtë shtesë barku. Një mënyrë tjetër është përdorimi i disa (zakonisht jo më shumë se dy identike) keels.

Format e pendës

Format e sipërfaqeve të bishtit përcaktohen nga të njëjtat parametra si format e krahut: raporti i pamjes, koni, këndi i fshirjes, foleja ajrore dhe trashësia relative e saj. Ashtu si në rastin e krahut, dallohen bishtat trapezoidë, ovale, të fshirë dhe trekëndësh.

Modeli i pendës përcaktohet nga numri i sipërfaqeve të tij dhe pozicioni i tyre relativ. Skemat më të zakonshme janë:

një skemë me një vendndodhje qendrore të bishtit vertikal në rrafshin e simetrisë së avionit - bishti horizontal në këtë rast mund të vendoset si në gyp ashtu edhe në fin në çdo distancë nga boshti i avionit. (Shfaqja me GO të vendosur në fund të keel zakonisht quhet një bisht në formë T.)
një skemë me një bisht vertikal të ndarë - dy sipërfaqet e saj mund të ngjiten në anët e gypit ose në skajet e bishtit horizontal. Në një dizajn të gypit me dy rreze, sipërfaqet VO janë instaluar në skajet e trarëve të gypit. Në aeroplanët kanard, pa bisht dhe me krahë fluturues, mbrojtja ajrore e ndarë është instaluar në skajet e krahut ose në pjesën e mesme të tij,
Bishti në formë V, i përbërë nga dy sipërfaqe të pjerrëta që kryejnë funksionet e bishtit horizontal dhe vertikal. Për shkak të kompleksitetit të kontrollit dhe, si pasojë, efikasitetit të ulët, një pendë e tillë nuk përdoret gjerësisht. (Megjithatë, përdorimi i sistemeve kompjuterike të fluturimit e ka ndryshuar situatën për mirë. Kontrolli aktual i bishtit në formë V në ata që janë të pajisur me të avioni më i fundit merr përsipër kompjuterin në bord - piloti duhet vetëm të vendosë drejtimin e fluturimit (majtas-djathtas, lart-poshtë) me shkopin standard të kontrollit dhe kompjuteri do të bëjë gjithçka që nevojitet për këtë.)

Sigurohet efikasiteti i kërkuar i bishtit zgjedhja e duhur format dhe vendndodhjen e sipërfaqeve të saj, si dhe vlerat numerike të parametrave të këtyre sipërfaqeve. Për të shmangur hijet, organet e bishtit nuk duhet të bien në prag të krahut, kërpudhave dhe komponentëve të tjerë të avionit. Përdorimi i sistemeve kompjuterike të fluturimit nuk ka më pak ndikim në efikasitetin e bishtit. Për shembull, përpara ardhjes së kompjuterëve në bord të avionëve mjaft të avancuar, bishti në formë V nuk u përdor pothuajse kurrë, për shkak të kompleksitetit të tij në kontroll.

Fillimi i mëvonshëm i krizës së valës në bisht arrihet nga rritja e këndeve të fshirjes dhe trashësisë relative më të vogël në krahasim me krahun. Fluturimet dhe shuplakat mund të shmangen me masa të njohura për eliminimin e këtyre fenomeneve aeroelastike.

Pajisjet e uljes së avionit- një sistem mbështetësish për një avion që siguron parkimin dhe lëvizjen e tij në një fushë ajrore ose ujë gjatë ngritjes dhe uljes. Zakonisht përbëhet nga disa rrota, ndonjëherë përdoren ski ose nota. Në disa raste, përdoren gjurmë ose nota të kombinuara me rrota.

Diagramet bazë të paraqitjes së shasisë (Anglisht)Rusisht:

Me rrotë bisht. Këmbët ose mbështetëset kryesore janë të vendosura përpara qendrës së gravitetit, dhe ndihmësi (bishti) është prapa (Douglas DC-3).
Me rrotë të përparme. Rrota e përparme (hundës) është e vendosur përpara qendrës së gravitetit, dhe mbështetësit kryesorë janë prapa qendrës së gravitetit. Shtylla në gypin përpara zakonisht përbën 10-15% të masës. Ata u përhapën gjatë Luftës së Dytë Botërore dhe në vitet e pasluftës (për shembull, Boeing 747).
Lloji i biçikletës. Dy mbështetësit kryesorë janë të vendosur në trup, përpara dhe pas qendrës së gravitetit të mjetit. Dy mbështetëse anësore janë ngjitur në anët (Boeing B-52 Stratofortress, Myasishchev 3M, Yakovlev Yak-25,27,28).

Elementet kryesore të pajisjes së uljes së avionit janë:

shirita thithës për të zbutur goditjen që ndodh në momentin e uljes.
rrota (pneumatike) të pajisura me frena për të zvogëluar gjatësinë e vrapimit pas uljes
një sistem mbajtësesh (shufrash) që perceptojnë reaksionet e tokës dhe bashkojnë shiritat dhe rrotat që thithin goditjet në krah dhe gyp

Shumica avion Pas ngritjes, mjetet e uljes tërhiqen në trup ose në krah. Për avionët e vegjël, pajisjet e uljes, si rregull, nuk janë të tërhequra dhe janë krijuar për të lejuar që rrotat të zëvendësohen me ski ose

Dizajni i pjesëve kryesore të bishtit - stabilizuesi dhe fin - zakonisht është i ngjashëm. Ashensorët dhe timonët janë gjithashtu identikë në dizajn. Aktiv avionë të mëdhenj Stabilizuesit zakonisht bëhen të shkëputshëm. Penda mund të prodhohet në mënyrë integrale me gypin ose si pjesë e veçantë. Struktura e bishtit të avionëve modernë është zakonisht prej metali. Mbulesa e keelës dhe stabilizatorit është zakonisht e ngurtë (duralumin). Timonat e avionëve të vegjël shpejtësi nënsonike mbështjellë me kanavacë, e cila zvogëlon peshën e tyre dhe thjeshton dizajnin. Në aeroplanët me shpejtësi të lartë, timonët, si korniza, janë metalike.

Keel dhe stabilizues. Në aeroplanët e vegjël, fin dhe stabilizues janë bërë më së shpeshti nga dy spars. Në avionët e rëndë, fin dhe stabilizues janë zakonisht të një dizajn monobllok me lëkurë pune (Fig. 59).

Elementet kryesore të grupit të forcës (spars, mure, stringers, brinjë) janë të dizajnuara në mënyrë strukturore në të njëjtën mënyrë si ato të krahut dhe kryejnë të njëjtat funksione, d.m.th. lakimi perceptohet nga rripat spar, telat dhe pjesërisht nga lëkura; forca anësore perceptohet nga muret e pjesëve anësore; rrotullim - lak i mbyllur; mbështjellës - muret e pjesëve anësore. Stabilizuesi dhe fija janë ngjitur në gyp duke përdorur njësi në spars dhe korniza. Për montimin (pezullimin) e timonave, stabilizatori dhe kelija kanë kllapa të posaçme me menteshat universale dhe me një bosht. Në Fig. Figura 60 tregon një montim tipik të pezullimit të timonit.

Rudders dhe ailerons (rudders roll).

Timonat dhe hekurat, si rregull, janë të vetme me një grup telash dhe brinjësh.

Për të rritur ngurtësinë e pjesës së përparme të timonit, ndonjëherë instalohet një mur (spar ndihmës).

Në konstruksionin modern të avionëve, tre lloje karakteristike timonash përdoren për avionët me shpejtësi të ndryshme fluturimi: një timon me një shpat tubular, një timon me një hundë të ngurtë dhe një timon me një lëkurë të ngurtë për avionët me shpejtësi të lartë. Në çdo lloj timoni, një grup brinjësh mbledh ngarkesën e ajrit nga sipërfaqja e timonit dhe e transferon atë në konturin e shpatullave dhe rrotullimit, si dhe në skajin e ngurtë pasues.

Në dizajnin e parë, brinjët e brinjëve e transferojnë të gjithë ngarkesën që mbledhin vetëm në shpatull, dhe duke qenë se është tubular, mund të funksionojë me sukses si në përkulje ashtu edhe në përdredhje.

Në skemën e dytë, forcat nga brinjët transferohen në murin e sparit të traut, duke e ngarkuar atë me përkulje tërthore dhe momenti nga brinjët transferohet në konturin e formuar nga muri i sparit me një gisht të ngurtë. Ky qark funksionon për rrotullim. Në këtë skemë, funksionet shpërndahen si më poshtë: përkulja e tërthortë perceptohet nga brezi i rrezes, dhe rrotullimi perceptohet nga kontura e gishtit të fuqisë.

Në skemën e tretë (Fig. 61) ka një shpërndarje të ngjashme funksionesh, por çift rrotullimi transmetohet këtu në të gjithë konturin e lëkurës, dhe jo vetëm në gishtin e këmbës.

Në përputhje me një ose një tjetër skemë të transmetimit të forcës, bëhen lidhjet e fuqisë midis elementëve të drejtimit. Për timonat e skemës së parë, brinjët janë të lidhura vetëm me sparin me thumba përgjatë perimetrit të tij.

Timonat e skemës së dytë dhe të tretë kanë brinjë të lidhura me muret e pjesëve anësore dhe konturin e rrotullimit. Kjo lidhje sigurohet nga thumba, bulona dhe nganjëherë ngjitës.

Për të përdorur më mirë lëkurën për të thithur momentin e përkuljes dhe për të ruajtur formën e profilit, përdoren timonë me shkumë ose mbushës me huall mjalti. Kanë ngurtësi të lartë me peshë të ulët.

Trimmers(Fig. 62) janë një sipërfaqe drejtuese ndihmëse e montuar në pjesën e pasme të timonit kryesor. Me ndihmën e prerësve, avioni është i balancuar në lidhje me të gjitha akset e tij kur ndryshon shtrirja dhe mënyra e fluturimit. Devijimi i prerësit kryhet në mënyrë të pavarur nga devijimi i timonit, zakonisht me ndihmën e mekanizmave elektrikë të veçantë të pakthyeshëm vetëfrenues, të aktivizuar në kohën e duhur nga piloti me një çelës shtytës me dy drejtime. Prerja e ashensorit zakonisht kontrollohet duke përdorur një pajisje mekanike të tipit kabllo. Thelbi i funksionimit të makinës prerëse mund të shpjegohet me shembullin e mëposhtëm. Kur një nga motorët e avionit dështon, shfaqet një moment kthese, kundërveprim ndaj të cilit mund të krijohet duke devijuar timonin. Fluturimi i një aeroplani për një kohë të gjatë me timonin të anuar është i lodhshëm për pilotin. Duke devijuar prerësin në drejtim të kundërt me devijimin e timonit, ngarkesa e transmetuar në këmbët e pilotit mund të reduktohet në çdo sasi të vogël. Momenti kompensues nga prerësi, i cili kundërvepron me momentin e menteshës, lind për shkak të krahut të madh të forcës së aplikuar në prerës, megjithëse vetë forca është e vogël. Madhësia e momentit të menteshës mund të shkruhet në formën e mëposhtme.

Përbëhet nga bishti horizontal dhe vertikal.

YouTube Enciklopedike

1 / 5

✪ Lëshimi i raketave nga aeroplanët! Zgjedhje shumë e lezetshme!

✪ Aeroplanët e së Ardhmes

✪ Tu-144 - duke prekur legjendën (bordi 77106, Monino)

✪ Avion i mundësuar nga një motor i fuqishëm turbojet

✪ Aeroplanë në qiell. Albatrosi është fillestar. Fluturimi i parë dhe testi i përplasjes | Hobi Ostrov.rf

Titra

Informacion i pergjithshem

Kërkesat themelore për pendë:

sigurimi i efikasitetit të lartë me tërheqje minimale dhe peshë minimale të strukturës;
është e mundur më pak hijezim i hapjes nga pjesët e tjera të avionit - krahu, trupi i avionit, xhaketat e motorit, si dhe një pjesë e hapjes së një tjetri;
mungesa e dridhjeve dhe lëkundjeve të tilla si flutter dhe shuplaka;
më vonë se në krah, zhvillimi i një krize të valës.

Bishti horizontal (HO)

Ofron stabilitet gjatësor, kontrollueshmëri dhe balancim. Bishti horizontal përbëhet nga një sipërfaqe fikse - një stabilizues dhe një ashensor i varur në të. Për avionët e montuar në bisht, hapja horizontale është instaluar në pjesën e pasme të avionit - në trup ose në pjesën e sipërme të fin (formë T).

Timona dhe hekura

Për shkak të identitetit të plotë të dizajnit dhe funksionimit të fuqisë së timonëve dhe pilotave, në të ardhmen, për shkurtimisht, do të flasim vetëm për timonët, megjithëse gjithçka e thënë do të jetë plotësisht e zbatueshme për hekurat. Elementi kryesor i fuqisë së timonit (dhe aileron, natyrisht), i cili përkulet dhe thith pothuajse të gjithë forcën e prerjes, është spar, i cili mbështetet në mbështetësit e menteshës së njësive të pezullimit.

Ngarkesa kryesore në timonë është aerodinamike, e cila ndodh kur balanconi, manovroni një avion ose kur fluturoni në ajër të ashpër. Duke marrë këtë ngarkesë, spari i drejtimit vepron si një rreze e vazhdueshme me shumë mbështetje. E veçanta e funksionimit të tij është se mbështetësit e timonit janë të fiksuar në struktura elastike, deformimi i të cilave nën ngarkesë ndikon ndjeshëm në punën e forcës së timonit të timonit.

Perceptimi i rrotullimit të drejtimit sigurohet nga një kontur i mbyllur i lëkurës, i cili mbyllet nga muri i shpatullës në zonat e prerjes për kllapat e montimit. Çift rrotullues maksimal vepron në seksionin e borisë së kontrollit në të cilin përshtatet shufra e kontrollit. Vendndodhja e derrit (shufra e kontrollit) përgjatë hapësirës së timonit mund të ndikojë ndjeshëm në deformimin e timonit gjatë rrotullimit.

Kompensimi aerodinamik i timonave

Gjatë fluturimit, kur sipërfaqet e kontrollit devijohen, lindin momente menteshe, të cilat balancohen nga përpjekjet e pilotit në levat e kontrollit të komandës. Këto forca varen nga madhësia dhe këndi i devijimit të timonit, si dhe nga presioni i shpejtësisë. Në avionët modernë, forcat e kontrollit janë shumë të mëdha, kështu që është e nevojshme të sigurohen mjete të posaçme në projektimin e timonëve për të zvogëluar momentet e menteshës dhe forcat e kontrollit që i balancojnë ato. Për këtë, përdoret kompensimi aerodinamik i rrotave drejtuese, thelbi i të cilit është se një pjesë e forcave aerodinamike të timonit krijojnë një moment në lidhje me boshtin e rrotullimit, të kundërt me momentin kryesor të menteshës.

Llojet më të zakonshme të kompensimit aerodinamik janë:

bri - në fund të timonit, një pjesë e zonës së saj në formën e një "bri" ndodhet përpara boshtit të menteshës, i cili siguron krijimin e një momenti të shenjës së kundërt në lidhje me menteshën kryesore;
boshtore - një pjesë e zonës së timonit përgjatë gjithë hapësirës së saj është e vendosur përpara boshtit të menteshës (boshti i mentezës lëviz prapa), gjë që zvogëlon momentin e mentezës;
e brendshme - zakonisht përdoret në hekura dhe përbëhet nga pllaka të ngjitura në hundën e aleronit në pjesën e përparme, të cilat lidhen me një ndarje fleksibël në muret e dhomës brenda krahut. Kur aileron devijon, krijohet një ndryshim presioni në dhomën sipër dhe poshtë pllakave, gjë që zvogëlon momentin e menteshës.
Kompensimi i servo - një sipërfaqe e vogël varet në pjesën e bishtit të timonit, e cila lidhet me një shufër në një pikë fikse në krah ose bisht. Kjo shufër siguron devijimin automatik të servo kompensatorit në drejtim të kundërt me devijimin e drejtimit. Forcat aerodinamike në servo kompensatorin reduktojnë momentin e bashkimit të drejtimit.

Këndet e devijimit dhe efikasiteti i funksionimit të një kompensuesi të tillë janë në proporcion me këndet e devijimit të timonit, gjë që nuk është gjithmonë e justifikuar, pasi forcat e kontrollit varen jo vetëm nga këndet e devijimit të timonit, por edhe nga presioni i shpejtësisë. Më i avancuar është servo kompensatori i sustave, në të cilin, për shkak të përfshirjes së sustave me paratensionim në kinematikën e kontrollit, këndet e devijimit janë proporcionale me forcat e kontrollit të drejtimit, gjë që i përshtatet më së miri qëllimit të servokompensatorit - të zvogëlojë këto forcat.

Mjetet e balancimit aerodinamik të një avioni

Çdo mënyrë fluturimi në gjendje të qëndrueshme të një avioni, si rregull, kryhet me timon të devijuar, gjë që siguron balancimin - balancimi- avioni në lidhje me qendrën e tij të masës. Forcat që rezultojnë në komandat në kabinë zakonisht quhen balancuese. Për të mos e lodhur kot pilotin dhe për ta shpëtuar nga këto përpjekje të panevojshme, në çdo sipërfaqe kontrolli vendoset një makinë prerëse, duke lejuar që forcat balancuese të hiqen plotësisht.

Prerësi është strukturor plotësisht identik me servo kompensatorin dhe gjithashtu është i varur në mënyrë të varur në pjesën e pasme të timonit, por, ndryshe nga servo kompensatori, ai ka kontroll shtesë manual ose elektromekanik. Piloti, duke devijuar prerësin në drejtim të kundërt me devijimin e timonit, arrin balancimin e timonit në një kënd të caktuar devijimi me zero përpjekje në levën e komandës. Në disa raste, përdoret një sipërfaqe e kombinuar e kompensatorit prerës-servo, e cila, kur ndizet disku, funksionon si prerëse dhe kur fiket, kryen funksionet e një kompensuesi servo.

Duhet shtuar se prerësi mund të përdoret vetëm në sistemet e kontrollit në të cilat forcat në levat e komandës lidhen drejtpërdrejt me momentin e menteshës së timonit - sistemet e kontrollit mekanik pa përforcues ose sistemet me përforcues të kthyeshëm. Në sistemet me përforcues të pakthyeshëm - përforcues hidraulikë - forcat natyrore në skajet e kontrollit janë shumë të vogla, dhe për të simuluar "kontrollin mekanik" për pilotin, ato krijohen gjithashtu nga mekanizmat e ngarkimit të sustave dhe nuk varen nga momenti i menteshës së drejtimit. rrota. Në këtë rast, prerëset nuk janë instaluar në rrotat e drejtimit, dhe forcat balancuese hiqen nga pajisje speciale - mekanizmat e efektit të shkurtimit të instaluar në instalimet elektrike të kontrollit.

Një mjet tjetër për të balancuar një avion në modalitetin e fluturimit të qëndrueshëm mund të jetë një stabilizues i rregullueshëm. Në mënyrë tipike, një stabilizues i tillë është montuar në mënyrë qendrore në njësitë e pezullimit të pasmë, dhe njësitë e përparme janë të lidhura me një makinë energjie, e cila, duke lëvizur hark stabilizuesi lart ose poshtë, ndryshon këndet e tij të instalimit gjatë fluturimit. Duke zgjedhur këndin e dëshiruar të instalimit, piloti mund të balancojë avionin me momentin zero të menteshës në ashensor. I njëjti stabilizues siguron gjithashtu efikasitetin e kërkuar të kontrollit gjatësor të avionit gjatë ngritjes dhe uljes.

Mjete për eliminimin e dridhjeve të timonave dhe të hekurave

Arsyeja e shfaqjes së flutterit përkulës-aileron dhe përkulje-drejtues është çekuilibri i tyre në masë në lidhje me boshtin e menteshës. Në mënyrë tipike, qendra e masës së sipërfaqeve drejtuese ndodhet prapa boshtit të rrotullimit. Si rezultat, gjatë dridhjeve përkulëse të sipërfaqeve mbajtëse, forcat e inercisë të aplikuara në qendër të masës së timonëve, për shkak të deformimeve dhe reagimeve të kundërta në telat e kontrollit, i devijojnë timonët me një kënd të caktuar, gjë që çon në pamjen. të forcave aerodinamike shtesë që rrisin deformimet përkulëse të sipërfaqeve mbajtëse. Me rritjen e shpejtësisë, forcat lëkundëse rriten dhe me një shpejtësi të quajtur shpejtësia kritike e valëzimit, struktura shembet.

Një mjet radikal për të eleminuar këtë lloj dridhjeje është instalimi i peshave balancuese në hundën e timonëve dhe hekurave në mënyrë që të lëvizin qendrën e tyre të masës përpara.

Balancimi 100% i peshës së rrotave drejtuese, në të cilat qendra e masës ndodhet në boshtin e rrotullimit të timonit, siguron eliminimin e plotë të shkakut të shfaqjes dhe zhvillimit të flutterit.

Përzgjedhja dhe llogaritja

Organet e bishtit në fluturim i nënshtrohen forcave të shpërndara aerodinamike, madhësia dhe ligji i shpërndarjes së të cilave përcaktohen nga standardet e forcës ose përcaktohen nga fryrja. Për shkak të vogëlsisë së tyre, forcat inerciale masive të bishtit zakonisht neglizhohen. Duke marrë parasysh punën e elementëve të bishtit kur ata perceptojnë ngarkesa të jashtme, në analogji me krahun, duhet bërë dallimi midis punës së përgjithshme të forcës së njësive të bishtit si trarë, në seksionet e të cilave veprojnë forcat prerëse, përkulja dhe rrotullimet, dhe ato lokale. puna nga ngarkesa e ajrit që bie në çdo seksion të lëkurës me elementët e saj përforcues.

Njësi të ndryshme bishti ndryshojnë nga njëra-tjetra në qëllimin dhe metodat e fiksimit, gjë që prezanton karakteristikat e veta në punën e energjisë dhe ndikon në zgjedhjen e skemave të tyre strukturore të fuqisë. Efikasiteti i kërkuar i bishtit sigurohet nga zgjedhja e saktë e formës dhe vendndodhjes së sipërfaqeve të tij, si dhe vlerat numerike të parametrave të këtyre sipërfaqeve. Për të shmangur hijezimin, organet e bishtit nuk duhet të bien në prag të krahut, kërpudhave dhe përbërësve të tjerë të avionit. Përdorimi i sistemeve kompjuterike të fluturimit nuk ka më pak ndikim në efikasitetin e bishtit. Për shembull, para ardhjes së avionëve mjaft të avancuar

8.1. Arsyetimi dizajn aerodinamik aeroplan.

Një avion modern është një sistem teknik kompleks, elementët e të cilit, secili individualisht dhe kolektivisht, duhet të kenë besueshmëri maksimale. Avioni në tërësi duhet të plotësojë kërkesat e specifikuara dhe të jetë shumë efikas në nivelin e duhur teknik.

Gjatë zhvillimit të projekteve për avionët e gjeneratës së re që do të hyjnë në shërbim në fillim të viteve 2000, rëndësi e madhe i kushtohet arritjes së efikasitetit të lartë teknik dhe ekonomik. Këta avionë jo vetëm që duhet të kenë performancë të mirë në momentin e hyrjes në shërbim, por gjithashtu të kenë potencialin për t'u modifikuar për të përmirësuar sistematikisht efikasitetin gjatë gjithë periudhës së prodhimit. Kjo është e nevojshme për të siguruar zbatimin e kërkesave të reja dhe arritjet e progresit teknologjik me kosto minimale.

Kur merret parasysh diagrami avion pasagjerësh Për linjat ajrore lokale, këshillohet të studiohen të gjithë avionët e krijuar më parë në këtë klasë.

Zhvillimi i aviacionit të pasagjerëve filloi në mënyrë aktive pas Luftës së Dytë Botërore. Që atëherë, dizajni i avionëve të kësaj klase, duke pësuar gradualisht ndryshime, ka ardhur në më optimalin për sot. Në shumicën e rasteve, ky është një avion i bërë sipas një konfigurimi normal aerodinamik, një monoplan. Motorët zakonisht vendosen nën krah (TVD), nën krah në shtylla ose në krah (TRD). Njësia e bishtit është bërë më tepër në një model në formë T, ndonjëherë në një model normal. Seksioni i gypit përbëhet nga harqe rrethore. Ingranazhet e uljes janë bërë sipas skemës me një rrotë me hundë, shiritat kryesorë janë shpesh me shumë rrota dhe me shumë mbështetje, duke u tërhequr ose në nacelat e zgjatura të motorit të motorëve turboprop (për avionët që peshojnë deri në 20 tonë) ose në trup. fryrjet.

Paraqitja tipike e gypit është një kabinë në hundë, një kabinë e gjatë pasagjerësh.

Devijimi nga kjo skemë e vendosur e paraqitjes mund të shkaktohet vetëm nga disa kërkesa të veçanta për aeroplanin. Në raste të tjera, kur zhvillojnë një avion pasagjerësh, projektuesit përpiqen t'i përmbahen kësaj skeme të veçantë, pasi është praktikisht optimale. Më poshtë është arsyetimi për përdorimin e kësaj skeme.

Përdorimi i një modeli normal aerodinamik për avionët e transportit është kryesisht për shkak të avantazheve të tij:

Qëndrueshmëri e mirë gjatësore dhe e drejtimit. Falë kësaj vetie, skema normale tejkalon shumë skemat "rosa" dhe "pa bisht".

Nga ana tjetër, kjo skemë ka kontrollueshmëri të mjaftueshme për një avion jo të manovrueshëm. Për shkak të pranisë së këtyre vetive në dizajnin normal aerodinamik, avioni është i lehtë për t'u kontrolluar, gjë që bën të mundur që pilotët e çdo kualifikimi ta përdorin atë. Sidoqoftë, skema normale ka disavantazhet e mëposhtme:

Humbje të mëdha balancuese, të cilat, duke qenë të tjera të barabarta, ulin shumë cilësinë e avionit.

Prodhimi i masës së dobishme të modelit normal është më i ulët, pasi masa e strukturës është zakonisht më e madhe (nëse vetëm sepse bishti "pa bisht" nuk ka fare bisht horizontal, ndërsa për "rosën" krijon një forcë ngritëse pozitive, duke punuar si një krah dhe, për rrjedhojë, shkarkimi i krahut, gjë që bën të mundur zvogëlimin e sipërfaqes së këtij të fundit).

Ndikimi i pjerrësisë së rrjedhës pas krahut në bishtin horizontal, megjithëse jo aq kritik sa ndikimi i shtytjes kundërajrore të "rosës", megjithatë, kjo duhet të merret parasysh, duke përhapur krahun dhe horizontal. bisht në lartësi. Ju gjithashtu duhet të merrni parasysh faktin se avionët e bërë sipas konfigurimeve "canard" dhe "pa bisht" kërkojnë kënde të mëdha sulmi gjatë ngritjes dhe uljes, gjë që e bën strukturisht pothuajse të pamundur përdorimin e krahëve të fshirë me raport të madh dhe mesatar, pasi përdorimi i krahëve të tillë dhe sulmi me kënde të mëdha është për shkak të lartësisë shumë të lartë të shasisë. Për shkak të kësaj, dizenjot kanardë dhe pa bisht përdorin vetëm krahë me raport të ulët të pamjes që kanë një planformë trekëndore, gotike, ogjivale ose gjysmëhëne. Për shkak të raportit të ulët të pamjes, krahë të tillë kanë cilësi të ulët aerodinamike në kushtet e fluturimit nënsonik. Këto konsiderata përcaktojnë fizibilitetin e përdorimit të konfigurimeve të karriges dhe pa bisht në avionët, mënyra kryesore e fluturimit të të cilëve është fluturimi me shpejtësi supersonike.

Duke krahasuar të gjitha avantazhet dhe disavantazhet e tre modeleve aerodinamike, arrijmë në përfundimin se këshillohet përdorimi i një modeli klasik aerodinamik në një avion pasagjerësh nënsonik.

8.2. Vendndodhja e krahut në lidhje me gypin.

Për aeroplanët e pasagjerëve, zgjedhja e paraqitjes së krahut në lidhje me trupin e avionit lidhet kryesisht me konsideratat e shtrirjes. Nevoja për vëllime të lira brenda gypit nuk lejon përdorimin e një modeli të krahut të mesëm, pasi nga njëra anë është e pamundur të kalosh seksionin qendror të krahut përmes gypit, dhe nga ana tjetër, duke përdorur një krah pa qendër. seksioni, me konsolat e lidhura me kornizën e unazës së energjisë, është joprofitabile për sa i përket peshës.

Ndryshe nga avioni me krahë të mesëm, dizajnet me krahë të lartë dhe të ulët nuk ndërhyjnë në krijimin e një ndarje të vetme ngarkese. Kur zgjidhni midis tyre, përparësi i jepet dizajnit me krahë të lartë, pasi avioni i projektuar do të përdoret në fusha ajrore të klasave të ndryshme, duke përfshirë pistat e paasfaltuara ku nuk ka rampa aksesi. Kjo ju lejon të minimizoni lartësinë e dyshemesë mbi nivelin e tokës, gjë që thjeshton dhe lehtëson shumë hipjen e pasagjerëve dhe ngarkimin e bagazheve përmes derës së hyrjes-shkallëve.

Nga pikëpamja aerodinamike, një avion me krahë të lartë është i favorshëm në atë që lejon që dikush të marrë një shpërndarje të qarkullimit në krah që është afër elipsit (me një planformë krahu konvencionalisht identike) pa një dështim në zonën e gypit, si në dizajnet me krahë të ulët dhe me krahë të mesëm. Për më tepër, fakti që avioni me krahë të lartë ka rezistencë ndaj ndërhyrjes, megjithëse më i madh se ai i krahut të mesëm, por më i vogël se ai i krahut të ulët, bën të mundur marrjen e cilesi e larte avion të ndërtuar sipas këtij dizajni. Me një pozicion të ulët të krahut, tërhiqeni (me shpejtësi nga M<0,7) больше, чем при среднем и высоком расположении. Ниже приведены поляры для трёх схем расположения крыла на фюзеляже, из которых видно, что
(në
) në avionin me krahë të ulët është më i madh se në avionët me krahë të mesëm dhe të lartë (Fig. 8.2.1.).

Dizajni me krahë të lartë ka paraqitjen dhe disavantazhet e mëposhtme të dizajnit:

Pajisjet e uljes nuk mund të vendosen në krah, ose (në avionë të vegjël) këmbët kryesore të mjeteve të uljes janë të mëdha dhe të rënda. Në këtë rast, pajisjet e uljes zakonisht vendosen në trup, duke e ngarkuar atë me forca të mëdha të përqendruara.

Gjatë një ulje emergjente, krahu (veçanërisht nëse motorët janë të instaluar në të) tenton të shtypë gypin dhe kabinën e pasagjerëve të vendosur në të. Për të eliminuar këtë problem, është e nevojshme të forconi strukturën e gypit në zonën e krahut dhe ta bëni atë dukshëm më të rëndë.

Gjatë një ulje emergjente në ujë, trupi i avionit shkon nën sipërfaqen e ujit, duke komplikuar kështu evakuimin emergjent të pasagjerëve dhe ekuipazhit.

8.3. Diagrami i pendës.

Për avionët e pasagjerëve, ekzistojnë dy modele konkurruese të bishtit: normal dhe në formë T-je.

Zgjimet e fuqishme të helikës ndikojnë negativisht në bishtin konvencional horizontal me montim të ulët dhe mund të dëmtojnë stabilitetin e avionit në disa kushte fluturimi. Bishti horizontal i montuar lart rrit ndjeshëm stabilitetin e avionit, pasi shtrihet përtej zonës së ndikimit të valës. Në të njëjtën kohë, efikasiteti i keelit gjithashtu rritet. Një keel konvencionale me gjeometri ekuivalente do të kishte një sipërfaqe 10% më të madhe. Meqenëse bishti horizontal i montuar lart ka një krah më të madh horizontal për shkak të ngritjes së shtyllës së pasme, për të krijuar momentin e nevojshëm gjatësor kërkon një forcë në dorezë që është gjysma e asaj të një bishti horizontal konvencional. Për më tepër, bishti T siguron një nivel më të lartë komoditeti pasagjerësh pasi redukton dridhjet strukturore të shkaktuara nga zgjimet e helikës. Pesha e bishtit të rregullt dhe në formë T është afërsisht e njëjtë.

Përdorimi i një bishti T rrit koston e avionit me më pak se 5% për shkak të rritjes së kostove të zhvillimit dhe prodhimit. Sidoqoftë, avantazhet e këtij pendë justifikojnë përdorimin e tij.

Ndër avantazhet e tjera të bishtit në formë T janë:

Bishti horizontal siguron një "pllakë fundore" për bishtin vertikal, i cili rrit shtrirjen efektive të fin. Kjo bën të mundur zvogëlimin e zonës së bishtit vertikal dhe në këtë mënyrë të lehtësojë strukturën.

Bishti horizontal është larguar nga zona ku struktura e tij është e ekspozuar ndaj valëve të zërit, të cilat mund të krijojnë rrezik për dështim të lodhjes. Jeta e shërbimit të bishtit horizontal rritet.

8.4. Zgjedhja e numrit të motorëve dhe vendosja e tyre.

Numri i kërkuar i motorëve për termocentralin e një avioni varet nga një sërë faktorësh, të përcaktuar si nga qëllimi i avionit ashtu edhe nga parametrat e tij bazë dhe karakteristikat e fluturimit.

Kriteret kryesore kur zgjidhni numrin e motorëve në një avion janë:

Avioni duhet të ketë raportin e kërkuar të shtytjes së nisjes ndaj peshës;

Avioni duhet të ketë besueshmëri dhe efikasitet të mjaftueshëm;

Shtytja efektive e termocentralit duhet të jetë sa më e lartë që të jetë e mundur;

Kostoja relative e motorëve duhet të jetë sa më e ulët që të jetë e mundur;

Me një qasje formale, është e mundur të sigurohet vlera e kërkuar e raportit të shtytjes fillestare ndaj peshës së avionit të projektuar me çdo numër motorësh (në varësi të shtytjes fillestare të një motori). Prandaj, kur zgjidhet kjo çështje, është gjithashtu e nevojshme të merret parasysh qëllimi specifik i avionit dhe kërkesat për paraqitjen dhe termocentralin e tij. Ndihma në zgjedhjen e numrit të motorëve mund të sigurohet duke studiuar avionë të një klase të ngjashme të përdorur tashmë në linjat ajrore.

Me zhvillimin e avionëve të pasagjerëve për linjat ajrore lokale, projektuesit përfundimisht arritën në numrin optimal të motorëve në avionët e kësaj klase - dy motorë. Refuzimi për të përdorur një motor shpjegohet me faktin se ka vështirësi të mëdha me paraqitjen e tij, dhe gjithashtu një motor nuk kënaq sigurinë e fluturimit. Përdorimi i tre ose më shumë motorëve në mënyrë të pajustifikueshme do ta bëjë dizajnin më të rëndë dhe më kompleks, gjë që do të rezultojë në një rritje të kostos së avionit në tërësi dhe një ulje të gatishmërisë së tij luftarake.

Kur zgjidhni një vend për instalimin e motorëve, u morën parasysh disa opsione për vendosjen e tyre. Si rezultat i analizës, u bë zgjedhja në skemën e montimit të motorëve nën krah. Përparësitë e kësaj skeme janë:

Krahu shkarkohet në fluturim nga motorët, gjë që bën të mundur uljen e peshës së tij me 10... 15%

Me këtë dizajn të sistemit të kontrollit, shpejtësia kritike e rrahjes rritet - motorët veprojnë si balancues kundër lëvizjes, duke zhvendosur CM-në e seksioneve të krahëve përpara.

Është e mundur që në mënyrë të besueshme të izolohet krahu nga motorët duke përdorur barriera zjarri.

Fryrja e mekanizimit të krahut me një avion nga helikat rrit efikasitetin e tij.

Disavantazhet e skemës përfshijnë:

Momente të mëdha kthese kur një motor dështon gjatë fluturimit. - Motorët e vendosur larg tokës janë më të vështirë për t'u mirëmbajtur.

Sot, dy lloje motorësh përdoren në avionët nënsonikë jo të manovrueshëm - motorët e teatrit dhe motorët turbofan. Shpejtësia e lundrimit është e një rëndësie vendimtare kur zgjidhni një lloj motori. Është e dobishme të përdoren motorët e teatrit me shpejtësi fluturimi që korrespondojnë me M = 0.45...0.7 (Fig. 8.4.2.). Në këtë interval shpejtësie, është shumë më ekonomik se një motor turbofan (konsumi specifik i karburantit është 1.5 herë më pak). Përdorimi i një motori turboprop me shpejtësi që korrespondojnë me M = 0.7...0.9 është i padobishëm, pasi ka fuqi specifike të pamjaftueshme dhe një nivel të rritur zhurmash dhe dridhjesh në avion.

Duke marrë parasysh të gjitha faktet e mësipërme dhe bazuar në të dhënat fillestare për avionin e projektuar, ne bëjmë zgjedhjen për sistemin e kontrollit në favor të teatrit.

8.5. Rezultatet e analizës.

Analiza e mësipërme tregon se për një avion pasagjerësh me distanca të shkurtra zbatohen dy skema kryesore (Fig. 8.5.1.).

Skema 1: Avion me krahë të ulët me motor kryesor të montuar ulët, motorë në krah dhe pajisje uljeje të vendosura në kërthizat e motorit.

Skema 2: Avion me krahë të lartë me bisht në formë T, motorë nën krah dhe pajisje uljeje të vendosura në gëzhoja në trup.

Nga pikëpamja e funksionimit, aerodinamikës dhe ekonomisë, skema e dytë është më fitimprurja për këtë lloj avioni (Tabela 8.5.1.).

Tabela 8.5.1.

Opsione
Sipas vendndodhjes së motorëve.	Kur motori ndodhet në krah, tehet e helikës janë afër sipërfaqes së tokës, gjë që nuk lejon funksionimin në pista të pashtruara.	Vendndodhja e motorit nën krah siguron distancën e kërkuar të teheve të helikës në lidhje me tokën.
Sipas vendndodhjes së motorëve.	Për të servisuar motorin duhet të ngjiteni në krah.	Për të servisuar motorin, duhet të përdorni një shkallë.
Sipas vendndodhjes së shasisë.	Për shkak të lartësisë së lartë, shiriti kryesor i pajisjes së uljes ka një masë të madhe.	Lartësia më e ulët e pajisjes kryesore të uljes ju lejon të zvogëloni peshën e saj.
Sipas vendndodhjes së dyshemesë.	Kati i lartë e bën të vështirë për pasagjerët hipjen dhe zbarkimin pa përdorimin e rampave të hyrjes.	Dyshemeja e ulët dhe dera e hyrjes e bëjnë më të lehtë për pasagjerët hipjen dhe ngarkimin e bagazheve të dorës.
Sipas llojit të pendës.	Dimensionet e përgjithshme të bishtit e bëjnë të vështirë vendosjen e avionit në hangarë, por GO me montim të ulët është më i lehtë për t'u mirëmbajtur.	Për shkak të dimensioneve më të vogla të VO, nuk shkakton probleme me vendosjen në hangarë, por stabilizuesi në formë T është më i vështirë për t'u mirëmbajtur.

8.6. Statistikat e avionëve të krijuar më parë të kësaj klase.

Mund të jetë e dobishme të lexoni: