Тема. Основные сведения по конструкции воздушных судов и систем

1. Классификация воздушных судов по назначению и другим видам.

2. Основные части самолета (вертолета), назначение и конструкция крыла, фюзеляжа, хвостового оперения, шасси, механизации.

3. Системы управления самолетом на примере самолетов ТУ-134А и ТУ-154:

а)системы: гидравлическая, противообледенительная, противопожарная, высотная, аварийно-спасательная;

б) силовая система: назначение, классификация; масляная; топливная; приборы контроля работы двигателя;

в)пилотажно-навигационные приборы и системы; электрооборудование; радиоэлектронное оборудование.

К основным летательным аппаратам относятся самолеты, вертолеты, планеры, ракеты, автожиры.

Самолет – ЛА, подъемная сила которого создается с помощью крыла при поступательном его движении в воздушной среде за счет тяги двигателя.

Вертолет – ЛА, у которого подъемная сила и сила тяги для полета создается одним или несколькими несущими винтами.

Планер – ЛА, не имеющий двигателя, движение вперед которого осуществляется за счет составляющей силы тяжести, а подъемная сила создается крылом.

Ракета – беспилотный ЛА, у которого преодоление силы земного притяжения осуществляется за счет тяги двигателя.

Автожир - ЛА, у которого подъемная сила создается несущим винтом, приводимым во вращение набегающим потоком, а движение вперед осуществляется тянущим воздушным винтом, вращаемым двигателем.

Все требования, предъявляемые к самолетам, определяются мерками летной годности.

Основным признаком классификации ВС является их назначение.

Воздушные суда, предназначенные для перевозки пассажиров, почты и различных грузов делятся на пассажирские и грузовые.

По дальности самолеты подразделяются:

- магистральные дальние – дальность полета 6000 км и более (Ил-62);

- магистральные средние – дальность полета от 2500 до 6000 км (Ту-154, Ил-86);

- магистральные ближние – дальность полета от 1000 км до 2500 км (Ту-134, Як-42);

- местных воздушных линий – до 1000 км (Ан-24, Як-40, Ан-28, Ан-2).

К основным типам грузовых самолетов относятся: Ан-12, Ан-26, Ан-72, Ил-76. В зависимости от максимальной взлетной массы самолеты подразделяются на 4 класса:

1-й класс: максимальная взлетная масса – 75 т и более (Ил-86, Ил-62, Ту-154).

2-й класс: максимальная взлетная масса от 30 т до 75 т (Ту-134, Як-42).

3-й класс: максимальная взлетная масса от 10 т до 30 т (Ан-24, Як-40).

4-й класс: максимальная взлетная масса до 10 т (Ан-2, Ан-28, Л-410).

Вертолеты:

1-й класс: максимальная взлетная масса – 10 т и более (Ми-6, Ми-8, Ми-10к, Ми-26);

2-й класс: максимальная взлетная масса от 5 т до 10 т (Ми-4);

3-й класс: максимальная взлетная масса от 2 т до 5 т (Ми-2, Ка-26);

4-й класс: максимальная взлетная масса до 2 т (Ка-18).

По конструктивным признакам самолеты классифицируются по количеству и расположению крыльев, типу фюзеляжа, форме и расположению оперения, типу, качеству и расположению двигателей и многим другим признакам.

По количеству и расположению крыльев самолеты делятся на: монопланы – с одни крылом, бипланы – с двумя крыльями.

В зависимости от компоновки крыла относительно фюзеляжа различают: низкопланы (Як-40); высокопланы (Ан-24, Ил-76Т); среднепланы (Ил-86, Ту-154).

По расположению оперения:

- с обычным расположением оперения позади крыла и самолеты типа «утки», у которых оперение находится впереди крыла;

- однокилевым, двухкилевым, Т-образным, когда стабилизатор оперения расположен сверху киля.

По типу шасси: сухопутные и гидравлические. У сухопутных в основном - колесное – по схеме с передней и основными опорами, многоопорное, лыжное. У гидросамолетов – лодочное и поплавковое.

По типу двигателей на самолеты:

- с поршневыми двигателями;

- с турбовинтовыми двигателями;

- с турбореактивными двигателями.

Самолеты имеют ряд основных частей, без которых самолет не может существовать: крыло, фюзеляж, оперение, силовая установка, шасси, система управляемая самолетом и ряд других, обеспечивающих безопасность полетов и жизнедеятельность экипажа и пассажиров.

Крыло самолета (см. рис.) предназначено для создания подъемной силы, обеспечения поперечной устойчивости, а также: силовой установки, топлива, шасси, оборудования и т.п.

Крыло состоит из следующих основных конструктивных элементов: лонжероны и стрингеры – это продольный каркас крыла; нервюры – поперечный набор крыла.

Лонжероны могут быть: балочными и ферменными (с перегородкой в виде фермы).

Стрингеры – это элементы крыла, которые крепятся к обшивке, нервюрам и воспринимают усилия сжатия и растяжения, форма сечения стрингеров: П, Z, Г – образная.

Нервюры –поперечный набор, придающие форму крылу, связывают в одно целое элементы продольного набора и обшивку.

Обшивка – обеспечивает заданную форму поверхности крыла. Крылья бывают: лонжеронные и кессонные, а также: одно-, двух- и многолонжеронные. На концевых частях крыла расположены отклоняющиеся поверхности – элероны. Они занимают 30-40% размаха крыла. Служат для создания крена и отклоняются в разные стороны.

Фюзеляж

Фюзеляж самолета предназначен для размещения кабины, экипажа, пассажирских салонов, багажа, грузов, оборудования, соединения крыла и оперения. Фюзеляж характеризуется размерами, формой поперечного сечения, видом сбоку и удлинением. Форма поперечного сечения может быть круглая, овальная или прямоугольная.

Конструктивная схема фюзеляжа включает каркас и обшивку. На современных самолетах используются фюзеляжи балочной конструкции, силовой набор которых имеет продольный и поперечный набор и обшивку. Встречаются три разновидности балочных фюзеляжей: лонжеронно-балочный, стрингерно-балочный и скорлупно-балочный. В настоящее время наиболее распространены стрингерно-балочные, включающие продольный набор стрингеров, поперечный набор шпангоутов и рабочую обшивку.

Лонжероны – это элементы продольного набора в виде силовых балок (профилей различных форм в сечении).

Застекленную часть фюзеляжа называют фонарем.

Герметизация кабин и салонов достигается герметизацией обшивки, остекления, люков, дверей, выводов тяг, тросов управления и т.д.

Оперение самолета

Оперение самолета представляет собой несущие поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и равновесия самолета.

Оперение самолета состоит из горизонтального оперения (стабилизатора) и вертикального оперения (киля). На стабилизаторе крепится руль высоты, на киле – руль направления. (стр. 108)

Оперение, как правило, крепится к хвостовой части фюзеляжа. Киль крепится к фюзеляжу неподвижно, стабилизатор часто делается переходным, т.е. имеющим возможность менять свое положение.

Руль высоты и руль направления представляют собой аэродинамические поверхности, при отклонении которых возникают аэродинамические силы, используемые для управления самолетом. По силовой схеме конструкции киля, стабилизатора и рулей аналогичны конструкции крыла.

Шасси самолета

Шасси самолета предназначено для обеспечения стоянки и движения самолета по поверхности аэродрома. Основными элементами шасси являются:амортизатор, колеса, подкосы и замки, фиксирующие стойку. Амортизаторы поглощают энергию ударов при посадке самолета и при движении по земле. Колеса основных опор самолета оснащаются дисковыми тормозами, обеспечивающими торможение самолета при его пробеге и рулении на земле. Имеется еще автомат юза на большинстве современных самолетов. Наибольшее распространение в настоящее время имеют шасси с передней опорой.