Glavni dijelovi aviona. Uređaj za avion

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Pronalazak aviona omogućio je ne samo ostvarenje najstarijeg sna čovječanstva - osvajanje neba, već i stvaranje najbržeg načina transporta. Za razliku od balona na vrući zrak i zračnih brodova, avioni malo zavise od vremenskih nepogoda, sposobni su preći velike udaljenosti velikom brzinom. Komponente aviona sastoje se od sledećih strukturnih grupa: krilo, trup, prašina, uređaji za poletanje i sletanje, elektrana, sistemi upravljanja, razna oprema.

Princip rada

Avion - letelica (LA) teža od vazduha, opremljena elektranom. Uz pomoć ovog najvažnijeg dijela letjelice stvara se potisak neophodan za let – djelujuća (pokretna) sila koju motor (elisa ili mlazni motor) razvija na zemlji ili u letu. Ako se šraf nalazi ispred motora, to se naziva povlačenjem, a ako je iza, guranjem. Dakle, motor stvara translatorno kretanje aviona u odnosu na okolinu (vazduh). U skladu s tim, krilo se također pomiče u odnosu na zrak, što stvara uzgon kao rezultat ovog kretanja naprijed. Stoga uređaj može ostati u zraku samo ako postoji određena brzina.let.

Koji su nazivi delova aviona

Kutište se sastoji od sljedećih glavnih dijelova:

• Trup je glavni dio aviona, koji povezuje krila (krilo), perje, sistem napajanja, stajni trap i druge komponente u jedinstvenu cjelinu. U trupu se nalazi posada, putnici (u civilnom vazduhoplovstvu), oprema, nosivost. Takođe može da primi (ne uvek) gorivo, šasiju, motore, itd.
• Motori se koriste za pogon aviona.
• Krilo - radna površina dizajnirana za stvaranje podizanja.
• Vertikalni rep je dizajniran za upravljivost, balansiranje i stabilnost smjera aviona u odnosu na vertikalnu osu.
• Horizontalni rep je dizajniran za upravljivost, balansiranje i stabilnost smjera aviona u odnosu na horizontalnu osu.

Krila i trup

Glavni dio strukture aviona je krilo. Stvara uslove za ispunjavanje glavnog uslova za mogućnost leta - prisustvo lifta. Krilo je pričvršćeno za tijelo (trupno tijelo), koje može imati ovaj ili onaj oblik, ali po mogućnosti sa minimalnim aerodinamičkim otporom. Da bi se to postiglo, opremljen je zgodno aerodinamičnim oblikom suze.

Prednji dio aviona služi za smještaj kokpita i radarskih sistema. Pozadi je takozvana repna jedinica. Služi za kontrolu tokom leta.

Dizajn perja

Uzmite u obzir prosječan avion,čiji je repni dio izrađen po klasičnoj shemi, karakterističnoj za većinu vojnih i civilnih modela. U ovom slučaju, horizontalni rep će uključivati fiksni dio - stabilizator (od latinskog Stabilis, stabilan) i pokretni dio - dizalo.

Stabilizator služi za stabilizaciju aviona u odnosu na poprečnu osu. Ako se nos aviona spusti, tada će se, shodno tome, repni dio trupa, zajedno s perjem, podići. U tom slučaju će se povećati tlak zraka na gornjoj površini stabilizatora. Pritisak će vratiti stabilizator (odnosno trup) u prvobitni položaj. Kada se nos trupa podigne, pritisak protoka zraka će se povećati na donjoj površini stabilizatora i on će se ponovo vratiti u prvobitni položaj. Time je obezbeđena automatska (bez intervencije pilota) stabilnost aviona u njegovoj uzdužnoj ravni u odnosu na poprečnu osu.

Zadnji deo aviona takođe uključuje vertikalni rep. Slično kao i horizontalni, sastoji se od fiksnog dijela - kobilice, i pokretnog dijela - kormila. Kobilica daje stabilnost kretanju aviona u odnosu na njegovu vertikalnu os u horizontalnoj ravni. Princip rada kobilice je sličan onome kod stabilizatora - kada nos odstupi ulijevo, kobilica odstupi udesno, pritisak na njenu desnu ravninu se povećava i vraća kobilicu (i cijeli trup) na prethodni pozicija.

Dakle, s obzirom na dvije ose, stabilnost leta je osigurana perjem. Ali postojala je još jedna osa - uzdužna. Da obezbedi automatskustabilnost kretanja u odnosu na ovu os (u poprečnoj ravnini) konzole krila jedrilice postavljene su ne vodoravno, već pod određenim kutom jedna u odnosu na drugu, tako da su krajevi konzola odmaknuti prema gore. Ovaj položaj liči na slovo "V".

Kontrolni sistemi

Kontrolne površine su važni dijelovi aviona dizajnirani za kontrolu letjelice. To uključuje elerone, kormila i dizala. Kontrola je obezbeđena u odnosu na iste tri ose u iste tri ravni.

Lift je pokretni stražnji dio stabilizatora. Ako se stabilizator sastoji od dvije konzole, tada, shodno tome, postoje dva dizala koja se skreću gore ili dolje, oba sinhrono. Sa njim pilot može promijeniti visinu aviona.

Kormilo je pokretni stražnji dio kobilice. Kada se skrene u jednom ili drugom smjeru, na njega nastaje aerodinamička sila, koja rotira zrakoplov oko vertikalne ose koja prolazi kroz centar mase, u smjeru suprotnom od smjera otklona kormila. Rotacija se nastavlja sve dok pilot ne vrati kormilo u neutralno (bez skretanja) i avion krene u novom smjeru.

Eleroni (od francuskog Aile, krilo) su glavni delovi aviona, koji su pokretni delovi krilnih konzola. Služi za upravljanje avionom u odnosu na uzdužnu osu (u poprečnoj ravni). S obzirom da postoje dvije krilne konzole, postoje i dva elerona. Oni rade sinhrono, ali, za razliku od liftova, odstupajune u jednom pravcu, već u različitim pravcima. Ako se jedan eleron skrene prema gore, onda drugi prema dolje. Na krilnoj konzoli, gdje je eleron skrenut prema gore, uzgona se smanjuje, a gdje je dolje raste. A trup aviona rotira prema podignutom krilu.

Motori

Svi avioni su opremljeni elektranom koja im omogućava da razviju brzinu, a samim tim i da obezbede nastanak uzleta. Motori se mogu nalaziti na zadnjem delu aviona (tipično za mlazne avione), ispred (laka vozila) i na krilima (civilni avioni, transporteri, bombarderi).

Podijeljeni su na:

• Jet - turbomlazni, pulsirajući, dvokružni, direktni protok.
• Propeler - klip (elisa), turboprop.
• Raketa - tečno, čvrsto gorivo.

Drugi sistemi

Naravno, bitni su i ostali dijelovi aviona. Šasije omogućavaju poletanje i sletanje aviona sa opremljenih aerodroma. Postoje amfibijski avioni, gdje se umjesto stajnog trapa koriste posebni plovci - oni vam omogućavaju da poletite i sletite bilo gdje gdje postoji vodena površina (more, rijeka, jezero). Modeli lakih aviona opremljenih skijama poznati su po radu u područjima sa stabilnim snježnim pokrivačem.

Savremeni avioni su punjeni elektronskom opremom, uređajima za komunikaciju i prenos informacija. Vojna avijacija koristi sofisticirane sisteme oružja, otkrivanje ciljeva i potiskivanje signala.

Klasifikacija

Kako je predviđenoavioni su podeljeni u dve velike grupe: civilne i vojne. Glavni dijelovi putničkog zrakoplova odlikuju se prisustvom opremljene putničke kabine, koja zauzima veći dio trupa. Posebnost su otvore na bočnim stranama trupa.

Civilni avioni se dijele na:

• Putnički - lokalni avioprevoznici, kratke relacije (domet manji od 2000 km), srednje (domet manji od 4000 km), duge (domet manji od 9000 km) i interkontinentalni (domet veći od 11 000 km).
• Teret - lagan (težina tereta do 10 tona), srednji (težina tereta do 40 tona) i težak (težina tereta veća od 40 tona).
• Posebna namjena - sanitarna, poljoprivredna, izviđačka (izviđanje leda, izviđanje ribe), gašenje požara, za snimanje iz zraka.
• Obrazovni.

Za razliku od civilnih modela, dijelovi vojnih aviona nemaju udobnu kabinu sa prozorima. Glavni dio trupa zauzimaju sistemi naoružanja, obavještajna oprema, komunikacije, motori i druge jedinice.

Po nameni, savremeni vojni avioni (s obzirom na borbene zadatke koje obavljaju) mogu se podeliti na sledeće tipove: lovci, jurišni avioni, bombarderi (nosači projektila), izviđački, vojni transportni, specijalne i pomoćne namene.

Uređaj aviona

Dizajn aviona zavisi od aerodinamičkog dizajna prema kojem su napravljeni. Aerodinamičku shemu karakterizira broj osnovnih elemenata i položaj nosivih površina. Ako je nosavion je sličan za većinu modela, lokacija i geometrija krila i repa mogu značajno varirati.

Razlikuju se sljedeće šeme avionskih uređaja:

• "Classic".
• Flying Wing.
• "Patka".
• "Tailless".
• "Tandem".
• Konvertibilna šema.
• Šema kombinacije.

Klasični avion

Razmotrimo glavne dijelove aviona i njihovu namjenu. Klasičan (normalan) raspored komponenti i sklopova tipičan je za većinu uređaja u svijetu, bilo vojnih ili civilnih. Glavni element - krilo - radi u čistom neometanom toku, koji glatko teče oko krila i stvara određeni uzlet.

Nos aviona je smanjen, što dovodi do smanjenja potrebne površine (a samim tim i mase) vertikalnog repa. To je zato što prednji trup indukuje destabilizirajući moment skretanja oko vertikalne ose aviona. Smanjenje prednjeg trupa poboljšava vidljivost prednje hemisfere.

Nedostaci normalne šeme su:

• Rad horizontalnog repa (HA) u nagnutom i poremećenom toku krila značajno smanjuje njegovu efikasnost, što iziskuje upotrebu perja veće površine (i, posljedično, mase).
• Da bi se osigurala stabilnost leta, vertikalni rep (VO) mora stvoriti negativno podizanje, odnosno usmjereno prema dolje. Ovo smanjuje ukupnu efikasnost aviona: odod veličine sile uzgona koju stvara krilo, potrebno je oduzeti silu koja se stvara na GO. Za neutralizaciju ove pojave treba koristiti krilo sa povećanom površinom (a samim tim i masom).

Uređaj aviona po "patka" šemi

Ovim dizajnom, glavni dijelovi aviona su postavljeni drugačije nego kod "klasičnih" modela. Prije svega, promjene su uticale na raspored horizontalnog repa. Nalazi se ispred krila. Prema ovoj šemi, braća Wright su izgradili svoj prvi avion.

Prednosti:

• Okomiti rep radi u neometanom toku, što povećava njegovu efikasnost.
• Da bi se osigurala stabilnost leta, perje stvara pozitivno uzgon, odnosno dodaje se uzdizanju krila. Ovo omogućava smanjenje njegove površine i, shodno tome, njegove mase.
• Prirodna "anti-spin" zaštita: mogućnost prebacivanja krila na superkritične uglove napada za "patke" je isključena. Stabilizator je ugrađen tako da dobije veći napadni ugao u odnosu na krilo.
• Pomeranje fokusa aviona unazad sa povećanjem brzine u šemi "patka" se dešava u manjoj meri nego u klasičnom rasporedu. Ovo rezultira manjim promjenama u stepenu uzdužne statičke stabilnosti aviona, zauzvrat, pojednostavljuje karakteristike njegove kontrole.

Nedostaci "patke" šeme:

• Prilikom zastoja na peronu, ne samo da avion dostiže niže napadne uglove, već se i „pogiba“zbog smanjenja ukupnog uzgona. Ovo je posebno opasno urežimi polijetanja i slijetanja zbog blizine tla.
• Prisustvo mehanizama za perje u prednjem dijelu trupa otežava vidljivost donje hemisfere.
• Da bi se smanjila površina prednjeg HE, dužina prednjeg trupa je značajna. To dovodi do povećanja momenta destabilizacije u odnosu na vertikalnu osu, i, shodno tome, do povećanja površine i mase konstrukcije.

Avijacija bez repa

U modelima ovog tipa nema važnog, poznatog dijela aviona. Fotografija aviona bez repa (Concorde, Mirage, Vulcan) pokazuje da nemaju horizontalni rep. Glavne prednosti ove šeme su:

• Smanjenje prednjeg aerodinamičkog otpora, što je posebno važno za avione velike brzine, posebno za krstarenje. Ovo smanjuje troškove goriva.
• Veća torziona krutost krila, čime se poboljšavaju njegove aeroelastične karakteristike, a postižu se visoke karakteristike manevarske sposobnosti.

Nedostaci:

• Za balansiranje u nekim režimima leta, dio sredstava mehanizacije zadnje ivice krila (zakrilaca) i kontrolnih površina mora biti okrenut prema gore, čime se smanjuje ukupni uzgon aviona.
• Kombinacija komandi aviona u odnosu na horizontalnu i uzdužnu osu (zbog odsustva lifta) pogoršava karakteristike njegovog upravljanja. Odsustvo specijalizovanog perja čini da kontrolne površine koje se nalaze na zadnjoj ivici krila rade (saneophodne) dužnosti i elerone, i dizala. Ove kontrolne površine nazivaju se elevoni.
• Korišćenje dijela opreme za mehanizaciju za balansiranje aviona pogoršava njegove performanse uzlijetanja i slijetanja.

Leteće krilo

Sa ovom šemom, zapravo, ne postoji takav dio aviona kao što je trup. Svi volumeni potrebni za smještaj posade, nosivosti, motora, goriva, opreme nalaze se u sredini krila. Ova šema ima sljedeće prednosti:

• Najmanje povlačenje.
• Najmanja masa strukture. U ovom slučaju, sva masa pada na krilo.
• Budući da su uzdužne dimenzije aviona male (zbog nedostatka trupa), destabilizujući moment oko njegove vertikalne ose je zanemarljiv. Ovo omogućava dizajnerima da ili značajno smanje površinu VO, ili čak da je potpuno napuste (ptice, kao što znate, nemaju okomito perje).

Nedostaci uključuju poteškoće u osiguravanju stabilnosti leta aviona.

Tandem

Šema "tandem", kada se dva krila nalaze jedno za drugim, rijetko se koristi. Ovo rješenje se koristi za povećanje površine krila sa istim vrijednostima njegovog raspona i dužine trupa. Time se smanjuje specifično opterećenje krila. Nedostaci ove šeme su veliki aerodinamički otpor, povećanje momenta inercije, posebno u odnosu na poprečnu osu aviona. Osim toga, s povećanjem brzine leta mijenjaju se karakteristike uzdužnog balansiranja zrakoplova. Kontrolne površine na takvimavion se može nalaziti i direktno na krilima i na perju.

Kombinirani krug

U ovom slučaju, komponente aviona se mogu kombinovati korišćenjem različitih dizajnerskih šema. Na primjer, horizontalni rep je predviđen i u nosu i u repu trupa. Na njima se može koristiti takozvana direktna kontrola dizanja.

U ovom slučaju, horizontalni nos zajedno sa preklopima stvaraju dodatno podizanje. Moment nagiba koji se javlja u ovom slučaju će biti usmjeren na povećanje napadnog ugla (nos aviona se podiže). Da bi parirala ovom trenutku, repna jedinica mora stvoriti trenutak za smanjenje napadnog ugla (nos aviona se spušta prema dolje). Da biste to učinili, sila na repu također mora biti usmjerena prema gore. Odnosno, dolazi do povećanja sile uzgona na nosu HE, na krilu i na repu HE (a samim tim i na cijelom zrakoplovu) bez njegovog okretanja u uzdužnoj ravni. U ovom slučaju, avion se jednostavno uzdiže bez ikakve evolucije u odnosu na centar mase. I obrnuto, sa takvim aerodinamičnim rasporedom aviona, on može vršiti evolucije u odnosu na centar mase u uzdužnoj ravni bez promjene putanje leta.

Mogućnost izvođenja ovakvih manevara značajno poboljšava karakteristike performansi manevarskih aviona. Posebno u kombinaciji sa sistemom direktne kontrole bočne sile, za čiju realizaciju avion mora imati ne samo rep, već i uzdužno perje nosa.

konvertibilna šema

Uređaj aviona izgrađenog prema konvertibilnoj šemi odlikuje se prisustvom destabilizatora u prednjem trupu. Funkcija destabilizatora je da u određenim granicama smanje, ili čak potpuno eliminišu pomak unazad aerodinamičkog fokusa aviona u nadzvučnim režimima leta. Ovo povećava manevarske sposobnosti aviona (što je važno za lovac) i povećava domet ili smanjuje potrošnju goriva (ovo je važno za supersonični putnički avion).

Destabilizatori se također mogu koristiti u režimima polijetanja/slijetanja za kompenzaciju momenta ronjenja, koji je uzrokovan odstupanjem mehanizacije uzlijetanja i slijetanja (klapni, zakrilci) ili prednjeg trupa. U podzvučnim režimima leta, destabilizator je sakriven u sredini trupa ili postavljen na mod vetrobrana (slobodno orijentisan duž toka).