Ang mga pangunahing bahagi ng sasakyang panghimpapawid. Aparatong panghimpapawid

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang pag-imbento ng sasakyang panghimpapawid ay naging posible hindi lamang upang maisakatuparan ang pinaka sinaunang pangarap ng sangkatauhan - upang masakop ang kalangitan, ngunit upang lumikha din ng pinakamabilis na paraan ng transportasyon. Hindi tulad ng mga hot air balloon at airship, ang mga eroplano ay hindi gaanong nakadepende sa pabagu-bago ng panahon, na kayang sumaklaw ng malalayong distansya sa mataas na bilis. Ang mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid ay binubuo ng mga sumusunod na pangkat ng istruktura: pakpak, fuselage, empennage, take-off at landing device, power plant, control system, iba't ibang kagamitan.

Prinsipyo ng operasyon

Airplane - isang sasakyang panghimpapawid (LA) na mas mabigat kaysa sa hangin, na nilagyan ng power plant. Sa tulong ng pinakamahalagang bahaging ito ng sasakyang panghimpapawid, ang thrust na kinakailangan para sa paglipad ay nilikha - ang kumikilos (pagmamaneho) na puwersa na nabuo ng motor (propeller o jet engine) sa lupa o sa paglipad. Kung ang tornilyo ay matatagpuan sa harap ng makina, ito ay tinatawag na paghila, at kung ito ay nasa likod, ito ay tinatawag na pagtulak. Kaya, ang makina ay lumilikha ng translational motion ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa kapaligiran (hangin). Alinsunod dito, gumagalaw din ang pakpak na may kaugnayan sa hangin, na lumilikha ng pag-angat bilang resulta ng pasulong na paggalaw na ito. Samakatuwid, ang aparato ay maaaring manatili sa hangin lamang kung mayroong isang tiyak na bilis.flight.

Ano ang mga pangalan ng mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid

Ang case ay binubuo ng mga sumusunod na pangunahing bahagi:

• Ang fuselage ay ang pangunahing katawan ng sasakyang panghimpapawid, na nagdudugtong sa mga pakpak (pakpak), balahibo, sistema ng kuryente, landing gear at iba pang mga bahagi sa isang buo. Ang fuselage ay tinatanggap ang mga tripulante, mga pasahero (sa civil aviation), kagamitan, payload. Maaari ding tumanggap (hindi palaging) gasolina, chassis, motor, atbp.
• Ginagamit ang mga makina para itulak ang sasakyang panghimpapawid.
• Wing - isang gumaganang surface na idinisenyo upang lumikha ng elevator.
• Vertical tail ay idinisenyo para sa controllability, pagbabalanse at directional stability ng aircraft na may kaugnayan sa vertical axis.
• Idinisenyo ang pahalang na buntot para sa pagkontrol, pagbabalanse, at direksiyon na katatagan ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa pahalang na axis.

Mga pakpak at fuselage

Ang pangunahing bahagi ng istraktura ng sasakyang panghimpapawid ay ang pakpak. Lumilikha ito ng mga kondisyon para sa pagtupad sa pangunahing kinakailangan para sa posibilidad ng paglipad - ang pagkakaroon ng pag-angat. Ang pakpak ay nakakabit sa katawan (fuselage), na maaaring magkaroon ng isang anyo o iba pa, ngunit kung maaari ay may kaunting aerodynamic drag. Para magawa ito, binibigyan ito ng maginhawang naka-streamline na patak ng luha na hugis.

Ang harap ng sasakyang panghimpapawid ay nagsisilbing pag-accommodate ng mga sistema ng sabungan at radar. Sa likuran ay ang tinatawag na tail unit. Nagsisilbi itong kontrol sa panahon ng paglipad.

Disenyo ng plumage

Isaalang-alang ang isang karaniwang sasakyang panghimpapawid,ang seksyon ng buntot na kung saan ay ginawa ayon sa klasikal na pamamaraan, katangian ng karamihan sa mga modelo ng militar at sibilyan. Sa kasong ito, ang pahalang na buntot ay magsasama ng isang nakapirming bahagi - ang stabilizer (mula sa Latin na Stabilis, stable) at isang movable na bahagi - ang elevator.

Ang stabilizer ay nagsisilbing patatagin ang sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa transverse axis. Kung ang ilong ng sasakyang panghimpapawid ay ibinaba, kung gayon, nang naaayon, ang seksyon ng buntot ng fuselage, kasama ang balahibo, ay babangon. Sa kasong ito, ang presyon ng hangin sa itaas na ibabaw ng stabilizer ay tataas. Ang presyur na nabuo ay ibabalik ang stabilizer (ayon sa pagkakabanggit, ang fuselage) sa orihinal nitong posisyon. Kapag ang ilong ng fuselage ay itinaas, ang presyon ng daloy ng hangin ay tataas sa ibabang ibabaw ng stabilizer, at ito ay babalik muli sa orihinal nitong posisyon. Kaya, ang awtomatikong (nang walang interbensyon ng piloto) na katatagan ng sasakyang panghimpapawid sa longitudinal plane nito na nauugnay sa transverse axis ay ibinibigay.

May kasama ring patayong buntot sa likuran ng sasakyang panghimpapawid. Katulad ng pahalang, ito ay binubuo ng isang nakapirming bahagi - ang kilya, at isang palipat-lipat na bahagi - ang timon. Ang kilya ay nagbibigay ng katatagan sa paggalaw ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa vertical axis nito sa isang pahalang na eroplano. Ang prinsipyo ng operasyon ng kilya ay katulad ng sa isang stabilizer - kapag ang ilong ay lumihis sa kaliwa, ang kilya ay lumihis sa kanan, ang presyon sa kanang eroplano ay tumataas at ibinalik ang kilya (at ang buong fuselage) sa dati. posisyon.

Kaya, may kinalaman sa dalawang palakol, ang katatagan ng paglipad ay sinisiguro ng balahibo. Ngunit may isa pang axis - ang longitudinal. Upang magbigay ng awtomatikoAng katatagan ng paggalaw na may kaugnayan sa axis na ito (sa transverse plane) ng glider wing consoles ay inilalagay hindi pahalang, ngunit sa isang tiyak na anggulo na nauugnay sa bawat isa upang ang mga dulo ng mga console ay pinalihis paitaas. Ang pagkakalagay na ito ay kahawig ng letrang "V".

Mga control system

Control surface ay mahalagang bahagi ng isang sasakyang panghimpapawid na idinisenyo upang kontrolin ang sasakyang panghimpapawid. Kabilang dito ang mga aileron, rudder at elevator. Ibinibigay ang kontrol na may kinalaman sa parehong tatlong axes sa parehong tatlong eroplano.

Ang elevator ay ang movable rear part ng stabilizer. Kung ang stabilizer ay binubuo ng dalawang console, kung gayon, nang naaayon, mayroong dalawang elevator na nagpapalihis pataas o pababa, parehong sabay-sabay. Gamit nito, maaaring baguhin ng piloto ang taas ng sasakyang panghimpapawid.

Ang timon ay ang naitataas na likurang bahagi ng kilya. Kapag ito ay pinalihis sa isang direksyon o iba pa, isang aerodynamic na puwersa ang lumitaw dito, na umiikot sa sasakyang panghimpapawid tungkol sa isang vertical axis na dumadaan sa gitna ng masa, sa kabaligtaran ng direksyon mula sa direksyon ng pagpapalihis ng timon. Nagpapatuloy ang pag-ikot hanggang sa ibalik ng piloto ang timon sa neutral (hindi nalihis) at lumipat ang sasakyang panghimpapawid sa bagong direksyon.

AngAileron (mula sa French Aile, wing) ay ang mga pangunahing bahagi ng sasakyang panghimpapawid, na siyang mga gumagalaw na bahagi ng mga wing console. Ihatid upang kontrolin ang sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa longitudinal axis (sa transverse plane). Dahil mayroong dalawang wing console, mayroon ding dalawang aileron. Gumagana ang mga ito nang sabay-sabay, ngunit, hindi tulad ng mga elevator, lumihis silahindi sa isang direksyon, ngunit sa iba't ibang direksyon. Kung ang isang aileron ay lumilihis pataas, ang isa naman ay pababa. Sa wing console, kung saan ang aileron ay pinalihis, bumababa ang elevator, at kung saan ito pababa, ito ay tumataas. At ang fuselage ng aircraft ay umiikot patungo sa nakataas na aileron.

Mga Engine

Lahat ng sasakyang panghimpapawid ay nilagyan ng planta ng kuryente na nagpapahintulot sa kanila na bumuo ng bilis, at, dahil dito, upang matiyak ang paglitaw ng pag-angat. Matatagpuan ang mga makina sa likuran ng sasakyang panghimpapawid (karaniwang para sa jet aircraft), sa harap (light vehicles) at sa mga pakpak (civil aircraft, transports, bombers).

Sila ay nahahati sa:

• Jet - turbojet, pulsating, double-circuit, direct-flow.
• Propeller - piston (propeller), turboprop.
• Rocket - likido, solidong gasolina.

Iba pang system

Siyempre, mahalaga din ang ibang bahagi ng sasakyang panghimpapawid. Ang chassis ay nagpapahintulot sa sasakyang panghimpapawid na lumipad at lumapag mula sa mga kagamitang paliparan. Mayroong mga amphibious na sasakyang panghimpapawid, kung saan ginagamit ang mga espesyal na float sa halip na landing gear - pinapayagan ka nitong mag-alis at mapunta kahit saan kung saan mayroong isang anyong tubig (dagat, ilog, lawa). Ang mga modelo ng magaan na sasakyang panghimpapawid na nilagyan ng skis ay kilala sa pagpapatakbo sa mga lugar na may matatag na snow cover.

Ang modernong sasakyang panghimpapawid ay nilagyan ng mga elektronikong kagamitan, komunikasyon at mga device sa paglilipat ng impormasyon. Gumagamit ang military aviation ng mga sopistikadong sistema ng armas, target detection at signal suppression.

Pag-uuri

As intendedAng sasakyang panghimpapawid ay nahahati sa dalawang malalaking grupo: sibil at militar. Ang mga pangunahing bahagi ng isang pampasaherong sasakyang panghimpapawid ay nakikilala sa pagkakaroon ng isang gamit na cabin para sa mga pasahero, na sumasakop sa karamihan ng fuselage. Ang isang natatanging tampok ay ang mga portholes sa mga gilid ng katawan ng barko.

Ang sasakyang panghimpapawid sibil ay nahahati sa:

• Pasahero - mga lokal na airline, long-haul short (range na mas mababa sa 2000 km), medium (range na mas mababa sa 4000 km), long-range (range na mas mababa sa 9000 km) at intercontinental (range na higit sa 11,000 km).
• Cargo - magaan (cargo weight hanggang 10 tonelada), katamtaman (cargo weight hanggang 40 tonelada) at mabigat (cargo weight na higit sa 40 tonelada).
• Espesyal na layunin - sanitary, agricultural, reconnaissance (ice reconnaissance, fish reconnaissance), fire fighting, para sa aerial photography.
• Edukasyon.

Hindi tulad ng mga modelong sibilyan, ang mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid ng militar ay walang komportableng cabin na may mga bintana. Ang pangunahing bahagi ng fuselage ay inookupahan ng mga sistema ng armas, kagamitan sa paniktik, komunikasyon, makina at iba pang unit.

Sa layunin, ang mga modernong sasakyang panghimpapawid ng militar (isinasaalang-alang ang mga misyon ng labanan) ay maaaring hatiin sa mga sumusunod na uri: mga mandirigma, sasakyang panghimpapawid, mga bombero (missile carrier), reconnaissance, transportasyong militar, mga espesyal at pantulong na layunin.

Aircraft device

Ang disenyo ng sasakyang panghimpapawid ay nakadepende sa aerodynamic na disenyo ayon sa kung saan ginawa ang mga ito. Ang aerodynamic scheme ay nailalarawan sa bilang ng mga pangunahing elemento at ang lokasyon ng mga ibabaw ng tindig. Kung ang ilongAng sasakyang panghimpapawid ay katulad para sa karamihan ng mga modelo, ang lokasyon at geometry ng mga pakpak at buntot ay maaaring mag-iba nang malaki.

Ang mga sumusunod na scheme ng aircraft device ay nakikilala:

• "Classic".
• Flying Wing.
• "Itik".
• "Tailless".
• "Tandem".
• Napapalitan na schema.
• Skema ng kumbinasyon.

Classic aircraft

Isaalang-alang natin ang mga pangunahing bahagi ng sasakyang panghimpapawid at ang layunin nito. Ang klasikong (normal) na layout ng mga bahagi at assemblies ay tipikal para sa karamihan ng mga device sa mundo, militar man o sibilyan. Ang pangunahing elemento - ang pakpak - ay gumagana sa isang purong hindi nababagabag na daloy, na maayos na dumadaloy sa paligid ng pakpak at lumilikha ng isang tiyak na pagtaas.

Ang ilong ng sasakyang panghimpapawid ay nabawasan, na humahantong sa pagbaba sa kinakailangang lugar (at samakatuwid ang masa) ng patayong buntot. Ito ay dahil ang forward fuselage ay nag-uudyok ng destabilizing yaw moment tungkol sa vertical axis ng sasakyang panghimpapawid. Ang pagbabawas ng pasulong na fuselage ay nagpapabuti sa visibility ng pasulong na hemisphere.

Ang mga disadvantage ng normal na scheme ay:

• Ang pagpapatakbo ng pahalang na buntot (HA) sa isang naka-canted at nababagabag na wing stream ay makabuluhang nakakabawas sa kahusayan nito, na nangangailangan ng paggamit ng mas malaking bahagi ng balahibo (at, dahil dito, mass).
• Upang matiyak ang katatagan ng flight, ang vertical tail (VO) ay dapat gumawa ng negatibong pagtaas, ibig sabihin, nakadirekta pababa. Binabawasan nito ang pangkalahatang kahusayan ng sasakyang panghimpapawid: mula saang magnitude ng puwersa ng pag-angat na nilikha ng pakpak, kinakailangan upang ibawas ang puwersa na nilikha sa GO. Upang ma-neutralize ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, isang pakpak na may mas mataas na lugar (at, dahil dito, mass) ay dapat gamitin.

Ang device ng sasakyang panghimpapawid ayon sa "duck" scheme

Gamit ang disenyong ito, ang mga pangunahing bahagi ng sasakyang panghimpapawid ay inilalagay nang iba kaysa sa mga "classic" na modelo. Una sa lahat, ang mga pagbabago ay nakakaapekto sa layout ng pahalang na buntot. Ito ay matatagpuan sa harap ng pakpak. Ayon sa pamamaraang ito, ginawa ng magkapatid na Wright ang kanilang unang sasakyang panghimpapawid.

Mga Benepisyo:

• Gumagana ang patayong buntot sa isang tuluy-tuloy na daloy, na nagpapataas ng kahusayan nito.
• Upang matiyak ang katatagan ng paglipad, ang empennage ay bumubuo ng positibong pag-angat, ibig sabihin, idinagdag ito sa pag-angat ng pakpak. Nagbibigay-daan ito na bawasan ang lawak nito at, nang naaayon, ang masa nito.
• Natural na "anti-spin" na proteksyon: ang posibilidad ng paglipat ng mga pakpak sa supercritical na mga anggulo ng pag-atake para sa "duck" ay hindi kasama. Naka-install ang stabilizer upang makakuha ito ng mas mataas na anggulo ng pag-atake kumpara sa pakpak.
• Ang paglipat ng pokus ng sasakyang panghimpapawid pabalik sa pagtaas ng bilis sa "duck" scheme ay nangyayari sa isang mas mababang lawak kaysa sa classical na layout. Nagreresulta ito sa mas kaunting pagbabago sa antas ng longitudinal static na katatagan ng sasakyang panghimpapawid, sa turn, ay nagpapasimple sa mga katangian ng kontrol nito.

Mga disadvantage ng "duck" scheme:

• Kapag huminto sa empennage, hindi lamang naaabot ng sasakyang panghimpapawid ang mas mababang mga anggulo ng pag-atake, ngunit ito rin ay "lumubog" dahil sa pagbaba sa kabuuang pagtaas nito. Ito ay lalong mapanganib satakeoff at landing mode dahil sa lapit sa lupa.
• Ang pagkakaroon ng mga mekanismo ng plumage sa forward fuselage ay nakakapinsala sa visibility ng lower hemisphere.
• Upang bawasan ang lugar ng front HE, ang haba ng forward fuselage ay ginagawang makabuluhan. Ito ay humahantong sa pagtaas ng destabilizing moment na nauugnay sa vertical axis, at, nang naaayon, sa pagtaas ng lugar at masa ng istraktura.

Tailless aircraft

Sa mga modelo ng ganitong uri ay walang mahalagang, pamilyar na bahagi ng sasakyang panghimpapawid. Ang isang larawan ng walang buntot na sasakyang panghimpapawid (Concorde, Mirage, Vulcan) ay nagpapakita na wala silang pahalang na buntot. Ang pangunahing bentahe ng scheme na ito ay:

• Pagbabawas sa frontal aerodynamic drag, na lalong mahalaga para sa mga sasakyang panghimpapawid na may mataas na bilis, lalo na, sa cruising. Binabawasan nito ang mga gastos sa gasolina.
• Mas mataas na torsional rigidity ng wing, na nagpapabuti sa mga katangian ng aeroelastic nito, at nakakamit ang mataas na mga katangian ng maneuverability.

Mga Kapintasan:

• Para sa pagbabalanse sa ilang flight mode, bahagi ng paraan ng mekanisasyon ng trailing edge ng wing (flaps) at control surface ay dapat na ilihis paitaas, na nagpapababa sa kabuuang pagtaas ng aircraft.
• Ang kumbinasyon ng mga kontrol ng sasakyang panghimpapawid na may kaugnayan sa pahalang at longitudinal na mga axes (dahil sa kawalan ng elevator) ay nagpapalala sa mga katangian ng paghawak nito. Ang kawalan ng espesyal na balahibo ay ginagawang gumaganap ang mga control surface na matatagpuan sa trailing edge ng pakpak (na maykinakailangan) mga tungkulin at aileron, at mga elevator. Ang mga control surface na ito ay tinatawag na elevons.
• Ang paggamit ng bahagi ng kagamitan sa mekanisasyon upang balansehin ang sasakyang panghimpapawid ay nagpapalala sa pagganap nito sa pag-alis at paglapag.

Flying Wing

Sa pamamaraang ito, sa katunayan, walang bahagi ng sasakyang panghimpapawid bilang ang fuselage. Ang lahat ng mga volume na kinakailangan upang mapaunlakan ang crew, payload, engine, gasolina, kagamitan ay matatagpuan sa gitna ng pakpak. Ang scheme na ito ay may mga sumusunod na pakinabang:

• Least drag.
• Ang pinakamaliit na masa ng istraktura. Sa kasong ito, ang lahat ng masa ay nahuhulog sa pakpak.
• Dahil ang mga longitudinal na dimensyon ng sasakyang panghimpapawid ay maliit (dahil sa kakulangan ng fuselage), ang destabilizing moment tungkol sa vertical axis nito ay bale-wala. Nagbibigay-daan ito sa mga designer na bawasan nang malaki ang lugar ng VO, o iwanan ito nang buo (ang mga ibon, tulad ng alam mo, ay walang vertical na balahibo).

Kasama sa mga disadvantage ang kahirapan sa pagtiyak ng katatagan ng paglipad ng sasakyang panghimpapawid.

Tandem

Ang "tandem" na scheme, kapag ang dalawang pakpak ay magkasunod na matatagpuan, ay bihirang gamitin. Ang solusyon na ito ay ginagamit upang madagdagan ang lugar ng pakpak na may parehong mga halaga ng span at haba ng fuselage nito. Binabawasan nito ang tiyak na pagkarga sa pakpak. Ang mga disadvantages ng scheme na ito ay isang malaking aerodynamic drag, isang pagtaas sa sandali ng inertia, lalo na may kaugnayan sa transverse axis ng sasakyang panghimpapawid. Bilang karagdagan, sa pagtaas ng bilis ng paglipad, nagbabago ang mga katangian ng longitudinal na pagbabalanse ng sasakyang panghimpapawid. Kontrolin ang mga ibabaw sa naturangAng sasakyang panghimpapawid ay maaaring matatagpuan nang direkta sa mga pakpak at sa mga balahibo.

Combination circuit

Sa kasong ito, ang mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid ay maaaring pagsamahin gamit ang iba't ibang mga scheme ng disenyo. Halimbawa, ang pahalang na buntot ay ibinibigay kapwa sa ilong at sa buntot ng fuselage. Maaaring gamitin sa kanila ang tinatawag na direct lift control.

Sa kasong ito, ang pahalang na ilong kasama ng mga flap ay lumikha ng karagdagang pagtaas. Ang pitching moment na magaganap sa kasong ito ay maglalayon sa pagtaas ng anggulo ng pag-atake (tumataas ang ilong ng sasakyang panghimpapawid). Upang palayain ang sandaling ito, ang yunit ng buntot ay dapat lumikha ng isang sandali upang bawasan ang anggulo ng pag-atake (bumababa ang ilong ng sasakyang panghimpapawid). Upang gawin ito, ang puwersa sa buntot ay dapat ding idirekta pataas. Iyon ay, mayroong isang pagtaas sa puwersa ng pag-angat sa ilong HE, sa pakpak at sa buntot HE (at, dahil dito, sa buong sasakyang panghimpapawid) nang hindi ito pinihit sa paayon na eroplano. Sa kasong ito, ang sasakyang panghimpapawid ay tumataas lamang nang walang anumang ebolusyon na nauugnay sa sentro ng masa nito. At kabaligtaran, sa gayong aerodynamic na layout ng sasakyang panghimpapawid, maaari itong magsagawa ng mga ebolusyon na nauugnay sa gitna ng masa sa longitudinal plane nang hindi binabago ang landas ng paglipad nito.

Ang kakayahang magsagawa ng mga naturang maniobra ay makabuluhang nagpapabuti sa mga katangian ng pagganap ng mga maneuverable na sasakyang panghimpapawid. Lalo na sa kumbinasyon ng isang sistema ng direktang kontrol ng lateral force, para sa pagpapatupad kung saan ang sasakyang panghimpapawid ay dapat magkaroon ng hindi lamang buntot, kundi pati na rin ang ilong longitudinal plumage.

Convertible Schema

Ang aparato ng isang sasakyang panghimpapawid na ginawa ayon sa isang convertible scheme ay nakikilala sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang destabilizer sa forward fuselage. Ang function ng mga destabilizer ay upang bawasan sa loob ng ilang partikular na limitasyon, o kahit na ganap na alisin ang paatras na pag-alis ng aerodynamic focus ng sasakyang panghimpapawid sa mga supersonic na flight mode. Pinapataas nito ang kakayahang magamit ng sasakyang panghimpapawid (na mahalaga para sa isang manlalaban) at pinapataas ang saklaw o binabawasan ang pagkonsumo ng gasolina (mahalaga ito para sa isang supersonic na pampasaherong sasakyang panghimpapawid).

Maaari ding gamitin ang mga destabilizer sa mga takeoff/landing mode para mabayaran ang sandali ng dive, na sanhi ng paglihis ng takeoff at landing mechanization (flaps, flaps) o forward fuselage. Sa mga subsonic na flight mode, nakatago ang destabilizer sa gitna ng fuselage o nakatakda sa weather vane mode (malayang naka-orient sa daloy).