Оглавление

  • Системы управления
  • Як-7Б
  • Первые пассажирские самолеты
  • Фюзеляж самолёта
  • Первые военные самолеты
  • Органы управления и сигнализации
  • Взлётно-посадочные системы 2280
  • Тандем
  • Ссылки
  • Прочие системы
  • Устройство самолета по схеме утка
  • Модификации самолета
    • Як-7Р
    • Як-7А
  • Конструкция крыла
  • Обшивка фюзеляжа
    • Соединение элементов каркаса и обшивки
  • История развития реактивных самолетов
  • Видео
  • История создания самолета
  • Немного истории
  • Основные авиазаводы России
  • Крепление основных агрегатов к фюзеляжу самолета
  • Каким был самый первый самолет
    • Двигатель братьев Райт
    • Воздушные винты братьев Райт
    • Управление полетом “Флайера”
    • Система управления в самолете братьев Райт
  • История обшивки самолета
  • Силовой набор фюзеляжа
  • Кто изобрел самолет
  • Обшивка крыла
  • Классификация
  • Конструкция самолета
  • Нагрузки, воздействующие на самолет
  • Так кто же был первым
  • Авиадвигатели
  • Соединение обшивки с элементами силового каркаса
  • Самолеты, выполненные по схеме бесхвостка

Системы управления

Рулевые поверхности – важные части самолета, предназначенные для управления К ним относятся элероны, рули направления и высоты. Управление обеспечивается относительно тех же трех осей в тех же трех плоскостях.

Руль высоты – это подвижная задняя часть стабилизатора. Если стабилизатор состоит из двух консолей, то соответственно есть и два руля высоты, которые отклоняются вниз или вверх, оба синхронно. С его помощью пилот может менять высоту полета летательного аппарата.

Руль направления – это подвижная задняя часть киля. При его отклонены в ту или иную сторону на нем возникает аэродинамическая сила, которая вращает самолет относительно вертикальной оси, проходящей через центр масс, в противоположную сторону от направления отклонения руля. Вращение происходит до тех пор, пока пилот не вернет руль в нейтральное (не отклоненное положение), и ЛА будет осуществлять движение уже в новом направлении.

Элероны (от франц. Aile, крыло) – основные части самолета, представляющие собой подвижные части консолей крыла. Служат для управления самолетом относительно продольной оси (в поперечной плоскости). Так как консолей крыла две, то и элеронов также два. Они работают синхронно, но, в отличие от рулей высоты, отклоняются не в одну сторону, а в разные. Если один элерон отклоняется вверх, то другой вниз. На консоли крыла, где элерон отклонен вверх, подъемная сила уменьшается, а где вниз – увеличивается. И фюзеляж ЛА вращается в сторону поднятого элерона.

Як-7Б

Эта модификация машины была выпущена в самом большом количестве, всего было произведено 5120 самолетов. Это было продолжение усовершенствования предыдущей модели — 7А. Еще лучше стали аэродинамические характеристики, оснащение новейшим вооружение, которое состояло из 2 пушек ШВАК со 120 снарядами, 2 пулеметов УБС с 400 патронами. Кроме того, под крыло подвешивалось 6 РС-82 или 2 бомбы массой от 25 до 100 кг.

Добились значительного улучшения летных характеристик модели по сравнению с 7А (скорость до 532 км/ч у земли), несмотря на увеличение полетной массы. Самолет во время серийного изготовления постоянно совершенствовали конструктивно и оснащали новым вооружением и спецоборудованием.

Были и другие модификации, разработанные на базе Як-7. А именно:

  • ЯК-7ГК — истребитель-перехватчик;
  • ЯК-7Д — истребитель;
  • ЯК-7ДИ — дальний истребитель;
  • Яковлев ЯК-7М — пушечный истребитель;
  • Яковлев ЯК-7П — истребитель;
  • Яковлев ЯК-7ПД — опытный истребитель;
  • Яковлев ЯК-7-37 — истребитель с 37-мм пушкой.
  • Самолет полностью соответствовал нуждам фронта, принимал участие во всех крупных сражениях. Постепенно, начиная с 42 года, стали применять на фронте Як-9, и он постепенно вытеснил Як-7 , став самой массово применяемой моделью самолета в военное время.

    Первые пассажирские самолеты

    Первые пассажирские самолеты появились благодаря И.И. Сикорскому. Прототип современного авиалайнера поднялся в воздух в 1914 году, на борту присутствовало 12 пассажиров. В этом же году авиалайнер «илья муромец» установил мировой рекорд, совершив первый полет на дальнюю дистанцию. Он пролетел расстояние от Санкт-Петербурга до Киева, сделав одну посадку для дозаправки.

    Первый пассажирский авиалайнер «Илья Муромец»

    Авиалайнер также участвовал для перевозки бомб во время Первой мировой войны. Война заставила российскую авиацию на некоторое время замереть в развитии.

    В 1925 году появился первый самолет «К-1», затем мир увидел пассажирские авиалайнеры Туполева и самолеты разработки ХАИ. С этого времени пассажирским самолетам уделяется все больше внимания, они приобретают большую пассажировместимость и способность совершать полеты на дальние расстояния.

    Фюзеляж самолёта

    Основной частью самолета является фюзеляж. На нем закрепляются остальные конструктивные элементы: крылья, хвост с оперением, шасси, а внутри размещается кабина управления, технические коммуникации, пассажиры, грузы и экипаж воздушного судна. Корпус самолёта собирается из продольных и поперечных силовых элементов, с последующей обшивкой металлом (в легкомоторных версиях – фанерой или пластиком).

    Требования при проектировании фюзеляжа самолёта предъявляется к весу конструкции и максимальным характеристикам прочности. Добиться этого позволяет использование следующих принципов:

  • Корпус фюзеляжа самолёта выполняется в форме, снижающей лобовое сопротивление воздушным массам и способствующей возникновению подъемной силы. Объем, габариты самолёта должны быть пропорционально взвешены;
  • При проектировании предусматривают максимально плотную компоновку обшивки и силовых элементов корпуса для увеличения полезного объема фюзеляжа;
  • Сосредотачивают внимание на простоте и надежности крепления крыловых сегментов, взлётно-посадочного оборудования, силовой установки;
  • Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надёжное крепление и баланс самолёта при различных условиях эксплуатации;
  • Фюзеляж пассажирского самолёта

  • Место размещения экипажа должно предоставлять условия комфортного управления самолётом, доступ к основным приборам навигации и управления при экстремальных ситуациях;
  • В период обслуживания самолёта предусмотрена возможность беспрепятственно провести диагностику и ремонт вышедших из строя узлов и агрегатов.
  • Прочность корпуса самолёта обязана обеспечивать противодействие нагрузкам при различных полётных условиях, в том числе:

    • нагрузки в местах крепления основных элементов (крылья, хвост, шасси) в режимах взлёта и приземления;
    • в полётный период выдерживать аэродинамическую нагрузку, с учётом инерционных сил веса самолёта, работы агрегатов, функционирования оборудования;
    • перепады давления в герметически ограниченных отделах самолёта, постоянно возникающие при лётных перегрузках.

    К основным типам конструкции корпуса самолёта относят плоский, одно,- и двухэтажный, широкий и узкий фюзеляж. Положительно зарекомендовали себя и используются фюзеляжи балочного типа, включающие варианты компоновки, которые носят название:

  • Обшивочные – конструкция исключает продольно расположенные сегменты, усиление происходит за счёт шпангоутов;
  • Лонжеронные – элемент имеет значительные габариты, и непосредственная нагрузка ложится именно на него;
  • Стрингерные – имеют оригинальную форму, площадь и сечение меньше, чем в лонжеронном варианте.
  • Важно! Равномерное распределение нагрузки на все части самолёта осуществляется за счёт внутреннего каркаса фюзеляжа, который представлен соединением различных силовых элементов по всей длине конструкции.   .

    Первые военные самолеты

    Прототипы «Флаера» братьев Райт и летательного аппарата Сантос-Дюмон использовались в военных целях.

    Если братья изначально преследовали цель изобретения техники, которая дала бы преимущество американской армии, то бразилец Сантос-Дюмон был против использования авиации в военных целях. Несмотря на это, его работы послужили отправной точкой для создания ряда летательных аппаратов, которые затем использовались во время войны. Интересно, что Можайский изначально также преследовал строительство летательного аппарата, который бы использовался в военных целях.

    Первый реактивный самолет появился в разгар Второй мировой войны.

    Органы управления и сигнализации

    Комплекс бортового оборудования, командные и исполнительные устройства самолёта называют органами управления. Команды подаются из пилотной кабины, а выполняются элементами плоскости крыла, оперением хвоста. На разных типах самолётов используются различные типы систем управления: ручная, полуавтоматическая и полностью автоматизированная.

    Органы управления, независимо от типа системы управления, разделяют следующим образом:

  • Основное управление, включающее в себя действия, отвечающие за регулировку лётных режимов, восстановление продольного баланса самолёта в заранее заданных параметров, они включают:
    • рычаги, непосредственно управляемые пилотом (штурвал, рули высоты, горизонта, командные панели);
    • коммуникации для соединения управляющих рычагов с элементами исполнительных механизмов;
    • непосредственные исполняющие устройства (элероны, стабилизаторы, сполерные системы, закрылки, предкрылки).
  • Дополнительное управление, используемое при взлётном или посадочном режимах.
  • При применении ручного или полуавтоматического управления воздушным судном пилота можно считать неотъемлемой частью системы. Только он может проводить сбор и анализ информации о положении самолёта, нагрузочных показателях, соответствии направления полёта с плановыми данными, принимать соответствующее обстановке решение.

    Для получения объективной информации о лётной обстановке, состоянии узлов самолёта пилот использует группы приборов, назовем основные:

  • Пилотажные и используемые для навигационных целей. Определяют координаты, горизонтальное и вертикальное положение, скорость, линейные отклонения. Контролируют угол атаки по отношению к встречному потоку воздуха, работу гироскопических устройств и многие не менее значимые параметры полёта. На современных моделях самолётов объединены в единый пилотажно-навигационный комплекс;
  • Для контроля работы силового агрегата. Обеспечивают пилота информацией о температуре и давлении масла и авиационного топлива, расход рабочей смеси, количество оборотов коленчатых валов, вибрационный показатель (тахометры, датчики, термометры и подобное);
  • Для наблюдения за функционированием дополнительного оборудования и авиационных систем. Включают в себя комплекс измерительных приборов, элементы которого размещены практически во всех конструктивных частях самолёта (манометры, указателя расходования воздуха, перепада давления в герметических закрытых кабинах, положения закрылков, стабилизирующих устройств и тому подобное);
  • Для оценки состояния окружающей атмосферы. Основными измеряемыми параметрами являются температура наружного воздуха, состояние атмосферного давления, влажность, скоростные показатели перемещения воздушных масс. Используются специальные барометры и другие адаптированные измерительные приборы.
  • Важно! Измерительные приборы, используемые для мониторинга состояния машины и внешней среды, специально разработаны и адаптированы для сложных условий эксплуатации. .

    Взлётно-посадочные системы 2280

    Взлёт и посадку считают ответственными периодами при эксплуатации самолёта. В этот период возникают максимальные нагрузки на всю конструкцию. Гарантировать приемлемый разгон для поднятия в небо и мягкое касание поверхности посадочной полосы могут только надёжно сконструированные стойки шасси. В полете они служат дополнительным элементом придания жесткости крыльям.

    Конструкция наиболее распространённых моделей шасси представлена следующими элементами:

    • подкос складной, компенсирующий лотовые нагрузки;
    • амортизатор (группа), обеспечивает плавность хода самолёта при движении по взлетно-посадочной полосе, компенсирует удары во время контакта с землёй, может устанавливаться в комплекте с демпферами-стабилизаторами;
    • раскосы, выполняющие роль усилителя жесткости конструкции, могут называться стержнями, располагаются диагонально по отношению к стойке;
    • траверсы, крепящиеся к конструкции фюзеляжа и крыльям стойки шасси;
    • механизм ориентирования – для управления направлением движения на полосе;
    • замочные системы, обеспечивающие крепление стойки в необходимом положении;
    • цилиндры, предназначенные для выпуска и убирания шасси.

    Стойка шасси самолёта

    Сколько колес размещено у самолета? Количество колёс определяется в зависимости от модели, веса и назначения воздушного судна. Наиболее распространённым считают размещение двух основных стоек с двумя колёсами. Более тяжёлые модели – трёх стоечные (размещены под носовой частью и крыльях), четырёх стоечные – две основные и две дополнительные опорные.   

    Тандем

    Схема «тандем», когда два крыла располагаются один за другим, применяется нечасто. Такое решение используется для увеличения площади крыла при тех же значениях его размаха и длины фюзеляжа. Это уменьшает удельную нагрузку на крыло. Недостатками такой схемы является большое аэродинамическое сопротивление, увеличение момента инерции, особенно в отношении поперечной оси самолета. Кроме того, при увеличении скорости полета изменяются характеристики продольной балансировки самолета. Рулевые поверхности на таких самолетах могут располагаться как непосредственно на крыльях, так и на оперении.

    Ссылки

    • .// binolet.ru
    • .// aeroconstruction.ru
    Компоненты летательного аппарата (ЛА)
    Конструкция планера ЛА
    • Аварийная авиационная турбина
    • V-образное оперение
    • ВСУ
    • Гидравлическая система
    • Гаргрот
    • Гермокабина
    • Гермошпангоут
    • Гондола
    • Головной обтекатель
    • Стабилизатор
    • Задняя кромка крыла
    • Зализ
    • Кабина
    • Киль
    • Кессон
    • Корень крыла
    • Крыло
    • Лонжерон
    • Мотогондола
    • Нервюра
    • Обшивка
    • Носок крыла
    • Оперение
    • Подкос
    • Расчалка
    • Стабилизатор
    • Планер летательного аппарата
    • Противообледенительная система
    • Противопожарное оборудование
    • Рампа
    • Система отбора воздуха
    • Система кондиционирования
    • Стойка
    • Стрингер
    • Технический отсек
    • Фонарь кабины
    • Фюзеляж
    • Центроплан
    Элементы управления полётом
    • NOTAR
    • Автомат перекоса
    • Аэродинамический тормоз
    • Боковая ручка
    • Вибросигнализатор штурвала
    • Крутка крыла
    • Руль высоты
    • Руль направления
    • Рулевой винт
    • Ручка управления самолётом
    • Сервокомпенсатор
    • Спойлер (интерцептор)
    • Спойлерон
    • Стопор рулей
    • Толкатель штурвальной колонки
    • Триммер
    • Флаперон
    • Фенестрон
    • ЦПГО
    • Штурвал
    • Элевоны
    • Элероны
    Аэродинамика имеханизация крыла
    • ACTE
    • Адаптивное управляемое крыло
    • Активное аэроупругое крыло
    • Аэродинамический гребень
    • Бесхвостка
    • Вибрирующий предкрылок
    • Гребень крыла
    • Законцовка крыла
    • Кольцевое крыло
    • Крыло изменяемой стреловидности
    • Крыло обратной стреловидности
    • Наплыв крыла
    • Пластинчатый турбулизатор
    • Предкрылки
    • Роторный предкрылок
    • Утка
    • Щиток Крюгера
    Бортовое радиоэлектронноеоборудование (БРЭО)
    • ACAS
    • GPS
    • БРЛС
    • Доплеровский измеритель скорости и сноса
    • TCAS
    • Радиовысотомер
    • Радиодальномер
    • Радиокомпас
    • Радиотехническая система ближней навигации
    • Речевой информатор
    • Самолётный радиолокационный ответчик
    • Самолётное переговорное устройство
    • GPWS
    • Станция предупреждения об облучении
    Авиационное оборудование (АО)
    • EFIS
    • Автопилот
    • Авиационный электропривод
    • Автомат углов атаки и сигнализации перегрузок
    • Автомат тяги
    • АБСУ
    • INS
    • Авиагоризонт
    • БРЛС
    • Бортовая СЭС ЛА
    • Вариометр
    • Высотомер
    • Гировертикаль
    • Датчик угловой скорости
    • Демпфер рыскания
    • ИЛС
    • Индикатор отклонения курса
    • Кислородное оборудование
    • Компас
    • Корректор высоты
    • Курсовертикаль
    • Командно-пилотажный прибор
    • Навигационные огни
    • Плановый навигационный прибор
    • Приборная доска
    • Приёмник воздушного давления
    • Бортовые огни
    • Система воздушных сигналов
    • Система аварийной подачи кислорода
    • Система управления воздухозаборником
    • Система траекторного управления
    • Сигнальное табло
    • Система управления полётом самолёта
    • Стеклянная кабина
    • Сигнализатор обледенения
    • Указатель курса
    • Указатель поворота и скольжения
    • Указатель скорости
    • Система сигнализации пожара в авиации
    • ЭДСУ
    • FADEC
    Силовая установка итопливная система (СУ и ТС)
    • EICAS
    • Воздушный винт
    • Кок
    • Кольцо Тауненда
    • Конус воздухозаборника
    • Обтекатель NACA
    • Несущий винт
    • ПАЗ
    • Пластинчатый отсекатель
    • Подвесной топливный бак
    • Привод постоянных оборотов
    • Реверс
    • РУД
    • Сверхзвуковой воздухозаборник
    • Топливный бак
    • Топливная система летательного аппарата
    • Управление вектором тяги
    • Форсажная камера
    Взлётно-посадочные устройства
    • Автомат торможения
    • Гидравлический амортизатор
    • Демпфер шимми
    • Закрылок
    • Закрылок Гоуджа
    • Закрылок со сдувом пограничного слоя
    • Парашютно-тормозная установка
    • Тормозной гак
    • Тормоз колеса
    • Шасси
    Системы аварийногопокидания и спасения (САПС)
    • Катапультируемое кресло
    • Спасательная капсула
    Системы авиационноговооружения и обороны (АВ)
    • Бомбодержатель
    • Бомбовый прицел
    • Грузоотсек
    • Узел подвески вооружения
    • Средства инфракрасного противодействия
    Бытовое оборудование
    • Бортовой туалет
    • Бортовой трап
    • Развлекательная система
    Средства объективного контроля
    • Аэрофотоаппарат
    • Бортовой самописец
    • Бортовые средства объективного контроля
    • Статоскоп
    • Фотопулемёт
    Функционально связанныесистемы ЛА
    • Бортовая цифровая вычислительная машина
    Читайте также  Что нужно знать о перелетах с пересадками

    Эта страница в последний раз была отредактирована 29 октября 2018 в 18:46.

    Прочие системы

    Безусловно, другие части самолета также важны. Шасси позволяют летательным аппаратам взлетать и садиться с оборудованных аэродромов. Существуют самолеты-амфибии, где вместо шасси используются специальные поплавки – они позволяют осуществлять взлет и посадку в любом месте, где есть водоем (море, река, озеро). Известны модели легкомоторных самолетов, оснащенных лыжами, для эксплуатации в районах с устойчивым снежным покровом.

    напичканы электронным оборудованием, устройствами связи и передачи информации. В военной авиации используются сложные системы вооружения, обнаружения целей и подавления сигналов.

    Устройство самолета по схеме утка

    При данной конструкции основные части самолета размещаются иначе, чем в «классических» моделях. Прежде всего, изменения коснулись компановки горизонтального оперения. Оно располагается перед крылом. По этой схеме построили свой ​​первый самолет братья Райт.

    Преимущества:

    • Вертикальное оперение работает в невозмущенном потоке, что повышает его эффективность.
    • Для обеспечения устойчивости полета оперение создает положительную подъемную силу, то есть она добавляется к подъемной силе крыла. Это позволяет уменьшить его площадь и, соответственно, массу.
    • Естественная «противоштопорная» защита: возможность перевода крыльев на закритические углы атаки для «уток» исключена. Стабилизатор устанавливается так, что он получает больший угол атаки по сравнению с крылом.
    • Перемещение фокуса самолета назад при увеличении скорости при схеме «утка» происходит в меньшей степени, чем при классической компоновке. Это приводит к меньшим изменениям степени продольной статической устойчивости самолета, в свою очередь, упрощает характеристики его управления.

    Недостатки схемы «утка»:

    • При срыве потока на оперениях происходит не только выход самолета на меньшие углы атаки, но и его «проседания» вследствие уменьшения его общей подъемной силы. Это особенно опасно в режимах взлета и посадки из-за близости земли.
    • Наличие в носовой части фюзеляжа механизмов оперения ухудшает обзор нижней полусферы.
    • Для уменьшения площади переднего ГО длина носовой части фюзеляжа делается значительной. Это приводит к увеличению дестабилизирующего момента относительно вертикальной оси, и, соответственно, к увеличению площади и массы конструкции.

    Модификации самолета

    Последующие преобразования самолета были поистине удивительны. Но они диктовались военной необходимостью и теми недостатками, которые имела первая модель.

    Як-7Р

    Это модель реактивного истребителя-перехватчика. Решение о его изготовлении было принято после проработки многих эскизов конструкции. Построение этой модели на базе Як-7 было уместным, так как позволяло это сделать в кратчайшие сроки. Силовая установка включала два прямоточных воздушно-реактивных двигателя (ПВРД), а также ракетный жидкостный мотор.

    ПВРД — основные моторы, которые находились под крылом машины, а дополнительный ракетный двигатель использовался для набора скорости во время преследования цели, он располагался в хвосте самолета. Основные двигатели работали на бензине, а дополнительный — на керосине. Были установлены 4 бензобака в крыльях, 2 керосиновых емкости разместили за кабиной пилота, также там находился сосуд с азотной кислотой, нужной в качестве окислителя.

    Колесо в хвосте в этой модели поменяли с резинового на металлический ролик, кабина летчика была выдвинута немного вперед, из-за чего стал длиннее сам самолет на 1,32 метра. Из-за установки двигателя в хвосте был переделан руль управления. На самолет было установлено 2 пулемета типа УБС, оснащенных 200 патронами.

    К сожалению, реализовать эту модель самолета не удалось из-за отсутствия хороших ПВРД в военное время, однако вопросы, которые появились во время ее разработки, послужили фундаментом для наращивания знаний при проектировании силовых установок с реактивными двигателями.

    Як-7А

    В данной модификации немного изменена конструкция планера и установлена новая радиостанция. Было выпущено 277 таких моделей в 42 году.

    Радиостанция состояла из приемника, передатчика и щитка управления. Передатчик располагался за сиденьем пилота, а приемник — на приборной доске, щиток сверху пульта кабины. Все части радиостанции соединялись проводами с экранированным покрытием.

    Значительно были улучшены аэродинамические характеристики машины. Колесо в хвосте сделали убирающимся, а отверстие в корпусе после его уборки прикрывалось специальным щитком. В результате улучшения аэродинамики добились увеличения максимальной скорости самолета по сравнению с базовой моделью:

    • с лыжным шасси на 10 км/:
    • с колесным шасси на 20 км/ч.

    Вооружение модели 7А осталось таким же, как у Як-7. Самолет неплохо продемонстрировал свои качества в боях с противником. Герой Советского Союза И. И. Клещев сбил на нем 163 вражеских самолета.

    Конструкция крыла

    Крыло – один из основных конструктивных элементов самолёта, обеспечивающий создание подъёмной силы для полёта и маневрирования в воздушных массах. Крылья используют для размещения взлётно-посадочных устройств, силового агрегата, топлива и навесного оборудования. От правильного сочетания веса, прочности, жёсткости конструкции, аэродинамики, качества изготовления зависят эксплуатационные и лётные характеристики самолёта.

    Основными частями крыла называется следующий перечень элементов:

  • Корпус, сформированный из лонжеронов, стрингеров, нервюров, обшивки;
  • Предкрылки и закрылки, обеспечивающие плавный взлёт и посадку;
  • Интерцепторы и элероны – посредством них осуществляется управление самолётом в воздушном пространстве;
  • Щитки тормозные, предназначенные для уменьшения скорости движения во время посадки;
  • Пилоны, необходимые для крепления силовых агрегатов.
  • Крыло самолёта

    Конструктивно-силовая схема крыла (наличие и расположение деталей при нагрузочном воздействии) должна обеспечивать устойчивое противодействие силам кручения, сдвига и изгиба изделия. К ней относятся продольные, поперечные элементы, а также внешняя обшивка.

  • К поперечным элементам относят нервюры;
  • Продольный элемент представлен лонжеронами, которые могут быть в виде монолитной балки и представлять ферму. Располагаются по всему объёму внутренней части крыла. Участвуют в придании жёсткости конструкции, при воздействии сгибающей и поперечной силы на всех этапах полёта;
  • Стрингер также относят к продольным элементам. Его размещение – вдоль крыла по всему размаху. Работает как компенсатор осевого напряжения нагрузок изгиба крыла;
  • Нервюры – элемент поперечного размещения. В конструкции представлены фермами и тонкими балками. Придаёт профиль крылу. Обеспечивает жесткость поверхности при распределении равномерной нагрузки во время создания полётной воздушной подушки, а также крепления силового агрегата;
  • Обшивка придаёт форму крылу, обеспечивая максимальную аэродинамическую подъёмную силу. Вместе с другими элементами конструкции увеличивает жёсткость крыла и компенсирует действие внешних нагрузок.
  • Классификация крыльев самолёта осуществляется в зависимости от конструктивных особенностей и степени работы наружной обшивки, в том числе:

  • Лонжеронного типа. Характеризуются незначительной толщиной обшивки, образующей замкнутый контур с поверхностью лонжеронов.
  • Моноблочного типа. Основная внешняя нагрузка распределяется по поверхности толстой обшивки, закреплённой массивным набором стрингеров. Обшивка может быть монолитной или состоять из нескольких слоёв.
  • Примыкание крыла к фюзеляжу

    Важно! Стыковка частей крыльев, последующее их крепление должны обеспечивать передачу, распределение изгибающего и крутящего моментов, возникающих при различных режимах эксплуатации. .

    Обшивка фюзеляжа

    Полотняная обшивка биплана Sopwith Pup

    Выбирается в зависимости от действующей нагрузки. Верхняя зона обшивки воспринимает растягивающие усилия всей площадью обшивки и стрингеров, а нижняя зона — сжимающие нагрузки только частью обшивки, присоединённой к стрингерам. В герметичном фюзеляже толщина обшивки выбирается с учётом внутреннего избыточного давления. Для повышения живучести конструкции фюзеляжа на обшивке часто применяются ленты-стопперы, для остановки распространения трещин.

    Соединение элементов каркаса и обшивки

    Сотовая обшивка, самолёт МиГ-23

    Возможно три способа соединения обшивки с каркасом:

    • обшивка крепится только к стрингерам,
    • обшивка крепится и к стрингерам, и к шпангоутам,
    • обшивка крепится только к шпангоутам.

    В первом случае образуются только продольные заклёпочные швы, а поперечные швы отсутствуют, что улучшает аэродинамику фюзеляжа. Незакреплённая на шпангоутах обшивка теряет устойчивость при меньших нагрузках, что приводит к увеличению массы конструкции. Чтобы избежать этого часто обшивку связывают со шпангоутом дополнительной накладкой — компенсатором. Третий способ крепления используется только в обшивочных (бесстрингерных) фюзеляжах.

    Сотовидная обшивка крепится к . Она состоит из двух металлических панелей и сердцевины. Сотовая конструкция — шестиугольного вида материал, сделанный из метала. В сердцевине находится клей, что позволяет не использовать заклёпки. Такая конструкция имеет высокое сопротивление деформации и способна передавать напряжение по всей своей поверхности.

    История развития реактивных самолетов

    Первым идею реактивного самолета предложил российский изобретатель Телешов. Попытка заменить винт поршневым двигателем была осуществлена в 1910 году конструктором из Румынии А. Коанда.

    Эти попытки не увенчались успехом, и первое успешное испытание реактивного самолета прошло в 1939 году. Испытания проводила немецкая компания Heinkel, однако в ходе конструирования модели было допущено несколько ошибок:

    • неправильный выбор конструкции двигателя;
    • большой расход горючего;
    • частая потребность в дозаправке.

    Тем не менее, первый прототип реактивного самолета смог развить высокую скорость набора высоты – более 60 метров за одну секунду полета.

    Из-за допущенных конструктивных ошибок реактивный самолет не мог удаляться от аэродрома больше, чем на 50 километров, из-за необходимости частой дозаправки. Из-за ряда недостатков, первая удачная модель так и не попала в серийное производство.

    Первым серийным самолетом стал Me-262 в 1944 году. Эта модель стала усовершенствованной версией предыдущей модели компании Heinkel.

    Первый реактивный самолет

    Затем разработку реактивной авиационной техники подхватили Япония и Великобритания.

    Видео

    Описанное устройство самолета даёт лишь общее представление об основных конструктивных составляющих, позволяет определить степень важности каждого элемента при эксплуатации воздушного судна. Дальнейшее изучение требует глубокой инженерной подготовки, наличия специальных знаний аэродинамики, сопротивления материалов, гидравлики и электрооборудования

    На производственных предприятиях авиастроения этими вопросами занимаются люди, прошедшие обучение и специальную подготовку. Самостоятельно изучить все этапы создания самолёта можно, только для этого следует запастись терпением и быть готовым к получению новых знаний.       

    История создания самолета

    В начале войны Красная Армия терпела поражения, огромны были как людские потери, так и в технике. Много потеряно и боевых истребителей, поэтому необходимо было срочно поставить на фронт самолеты-истребители. На то время имелся лишь один хороший учебный самолет УТИ-26, он был 2-х местным с двойным управлением. Этот самолет был создан на основе Як-1 и был полностью конструктивно на него похож, имел неплохие данные для пилотирования, не сложен в строительстве. Собирались уже приступать к обучению пилотов управлению этой машиной, но война поменяла планы.

    Читайте также  Чем завершилось международное событие МАКС-2019

    Фронту все больше нужно было боевых самолётов. Инженер Синельщиков внес предложение переделать учебный самолет в боевой одноместный истребитель Як-7. Было предложено убрать место инструктора и поставить пушку ШВАК на 120 снарядов. Два пулемета ШКАС с запасом в 1500 патронов, а также были установлены под консолью крыла ракеты со снарядами снаряды РС-82.

    Самолет посчитали вполне удавшимся, несмотря на то, что у него была немного меньшая скорость, чем у Як-1. Кабину летчика, закрыли фанерной перегородкой, в этой части перевозили запчасти, а иногда даже механика, когда нужна была транспортировка на другой аэродром. Самолет Як-7 стал более усовершенствованным и имел такие достоинства:

    • величина колес шасси была приведена в полное соответствие с полетной массой;
    • устойчивость самолета увеличилась благодаря смещению центра тяжести вперед;
    • улучшилась управляемость машиной;
    • съемная моторама позволяла устанавливать новые двигатели;
    • уменьшилась опасность аварийного опрокидывания машины при сильном торможении и сократилась длина пробега.

    Все это делало машину многообещающей и давало возможность разрабатывать новые модификации.

    Самолёт получил название Як-7, он был не сложен в управлении не только бывалым, но и совсем неопытным пилотам. Машина была разработана и запущена в серию очень быстро, самолет появился вовремя, так как разгорелись бои за Москву. Истребитель много раз дорабатывали и усовершенствовали, за все время серийного выпуска было создано более 18 его модификаций, в том числе:

    • с трансформацией планера – 5 шт.;
    • с усовершенствованием силовой установки – 6 шт.;
    • с установленным вооружением нового типа – 7 шт.;
    • оснащенной специальным оборудованием – 1 модель.

    Из этих всех модификаций 10 были запущены в серию, а всего было выпущено 6300 машин. Фото Як-7 представлено на рисунке ниже.

    Немного истории

    Самые первые самолеты (братьев Райт, США – 1903 г.; «Вуазен», Франция – 1905г; «Блерио», Франция – 1906 г.; «Рой», Англия – 1908 г.) изготавливались из тонких стальных труб, обтянутых материей, или имели деревянную конструкцию и полотняную обшивку поверхностей. Следующим шагом совершенствования конструкций самолета следует считать замену тканей на обшивку фанерой. Для повышения прочности фанерных конструкций, их стали делать в несколько слоев, скрепленных клеем.

    Однако, деревянные конструкции были довольно неуклюжими, имели большое сопротивление во время полета. С увеличением скоростей самолетов, повышением нагрева конструкций и элементов двигателей, их использование стало небезопасным. Конструкторы стали постепенно заменять деревянные детали на металлические. Но полностью металлические самолеты появились не сразу.

    Несовершенная технология производства металла на первых этапах его применения в авиации, делала конструкции из него, тяжелее деревянных, поэтому переход на металл происходил не быстро. Первые пробные аэропланы целиком из металла были изготовлены немцами в начале второго десятилетия прошлого века. По весу они превышали деревянные конструкции в несколько раз, и их летные данные оставляли желать лучшего.

    Большинство аэропланов, использовавшихся в Первой мировой войне (1914—1918 гг.), были деревянными с тканевой обшивкой.

    После войны основной причиной развития металлических самолетов послужило появление пассажирской авиации, потребовавшей производства большого количества самолетов с длительными сроками эксплуатации. Деревянные конструкции набухали под действием неблагоприятных атмосферных явлений (влаги, температуры). При определенных условиях они начинали подгнивать. Все это приводило к их быстрому выходу из строя, и не удовлетворяло требованиям гражданской авиации.

    Ученые многих стран трудились над совершенствованием металлических материалов для авиастроения и технологии их изготовления. В СССР, одним из основоположников металлического самолетостроения стал знаменитый авиаконструктор Андрей Николаевич Туполев.

    В 30-е годы прошлого столетия металл почти полностью вытеснил дерево в конструкции самолетов. Однако деревянные конструкции еще некоторое время применялись в отдельных случаях. В частности, в конструкциях советских истребителей Лагг-3, И-16, Як-1 и других, участвовавших в Великой Отечественной войне, использовались деревянные элементы. Это было сделано из соображений экономии, так как деревянные конструкции в изготовлении обходились дешевле металлических.

    С появлением реактивной авиации в 50-х годах прошлого века, деревянные конструкции самолетов перестали использоваться.

    Основные авиазаводы России

    Чтобы увидеть, где в России делают самолеты, нужно открыть карту. География расположения авиазаводов на территории России представлена весьма разнообразно, от западных границ до Дальнего Востока.

    Иркутский авиационный завод

    В Южном административном округе, в Ростове –на-Дону и в Таганроге производят вертолеты Ми-26, Ми-28, Ми-35, самолеты-амфибии Бе-200. В Московской области – МиГ-29, Ил-103. В Центральной части России, в Воронежской и Смоленской областях — Ил-96-300, Ан-148, Ил-96-400, Ил-112, Як-18Т, СМ-92Т. На Волге расположены заводы по производству Ан-140,Ту-204, Ил-76, Ан-140, МиГ-29, МиГ-31, МиГ-35. В Республике Татарстан делают Ту-214, Ансат, Ми-17, Ми-38. В Сибири — Су-34, Су-30, Як-130, МС-21, Як-152, Су-25УБ, Су-25УБМ , Ми-8АМТ, Ми-171, Ми-171А2, Ми-8АМТШ. В республике Башкортостан – Ка-226, Ка-27, Ка-31, Ка-32. На Дальнем Востоке расположено производство Сухой Суперджет-100, Су-27, Су-30, Су-33, Су-35, Т-50 (ПАК ФА) и вертолетов  Ка-52, Ка-62.

    Крепление основных агрегатов к фюзеляжу самолета

    Крепление крыльев

    Особенность соединения крыла и корпуса заключается в уравновешивании моментов изгиба крыльевых консолей в месте крепления. Наиболее эффективным уравновешиванием является соединение между собой крыльев через фюзеляж. В лонжеронных крыльях это сделать довольно просто, стоит только пустить через корпус от одного крыла лонжерон к другому крылу.

    Что касается кессонных крыльев, то через фюзеляж пускают все силовые панели. В случае когда пропуск через корпус невозможен, используют замыкание колебаний на силовых шпангоутах. К силовым шпангоутам так часто крепятся и бортовые нервюры от крыла.

    Крепление киля

    Крепление киля, так же как и крыла, требует передачи изгибающего момента на корпус. Для получения этого используется рамный или сеточный силовой шпангоут. В большинстве случаев используется крепление лонжеронов в двух точках, которые разнесены по силовому шпангоуту. В точке, где пересекается лонжерон со шпангоутом, лонжерон киля имеет излом, именно здесь необходимо усиление конструкции с помощью дополнительной нервюры.

    Силовые установки могут крепиться как к самому силовому каркасу, так и к пилонам на крыльях.

    Гермоотсеки в самолете

    За счет наличия герметических кабин и отсеков современные самолеты имеют возможность летать и перевозить пассажиров на очень больших высотах. При этом в кабинах создается особый микроклимат с избыточным давлением в 45-60 КПа. Гермоотсеки могут иметь различную форму, но наиболее рациональной считается сферическая или цилиндрическая.

    Стык сферического сегмента с гермоотсеком цилиндрической формы должен быть усилен шпангоутом, поскольку здесь возникают очень высокие сжимающие нагрузки.

    В конструкции отсеков должна быть обеспечена отличная герметизация по швам заклепок и других соединений. Для абсолютной герметизации швов используют специальные ленты, которые пропитываются герметиком. Кроме этого, швы промазывают жидким герметиком с дальнейшей горячей сушкой. Также небольшой шаг между заклепками позволяет повысить надежность обшивки и герметизации отсеков.

    Конструкторы отдельное внимание уделяют герметизации люков, дверей, фонарей, окон. Для этого используют специальные прокладки, ленты и жгуты.  .  

     

    Каким был самый первый самолет

    Дата
    Категория:

    Орвил и Уилбер Райт, два брата из города Дейтон в штате Огайо, первыми совершили удачный полет на моторном средстве передвижения, которое было тяжелее воздуха. И произошло это событие 17 декабря 1903 года возле Кил Девил Хиллз в штате Северная Каролина.

    Первый воздушный полет, в котором пилотом был Орвил, продолжался 12 секунд и имел протяженность 120 футов. “Флайер” братьев Райт с размахом крыла 40 футов приводился в движение легким четырехцилиндровым двигателем, работающим на бензине. Этот двигатель мощностью 12 лошадиных сил вращал через цепной привод воздушные винты самолета. Одной из главных особенностей “Флайера” были гибкие концы крыльев, которые можно было сгибать для управления самолетом.

    Двигатель братьев Райт

    Братья Райт были специалистами по изготовлению велосипедов. Когда им удалось создать легкий бензиновый двигатель, они поняли, где лучше всего можно его применить. Цепная передача, пристроенная к их двигателю, завращала в противоположных направлениях два воздушных винта.

    Воздушные винты братьев Райт

    Воздушные винты Райтовского “Флайера” были сделаны из ели. Они имели ту же форму поперечного сечения, что и крыло их самолета. А следовательно, и похожие аэродинамические свойства. С помощью этих винтов около 65 % мощности двигателя переходило в энергию полета. В настоящее время лучше воздушные винты имеют коэффициент полезного действия не более 85 %.

    Управление полетом “Флайера”

    Заметив, что птицы управляют своим полетом, меняют направление кончиков крыльев, Райты решили скопировать природу в конструкции “Флайера”. Ложементы его крыла могли перемещаться из стороны в сторону. При этом концы крыльев также наклонялись в ту или другую сторону, что позволяло делать повороты вправо и влево. А для набора высоты или снижения использовался рычаг управления.

    Осуществилась древняя мечта людей, когда “Флайер” поднялся в воздух.

    Система управления в самолете братьев Райт

    Перед крыльями были укреплены сдвоенные рули высоты. С их помощью осуществлялся набор высоты и снижение. Подобная конструкция, известная ныне под названием канард, делает устойчивым полет самолета на малых скоростях. В отличие от современных воздушных лайнеров, у которых рули высоты расположены в кормовой части, у “Флайера” они были спереди. И если нос его задирался слишком высоко, перед крыльями выставлялись рули высоты, которые плавно опускали нос книзу и возвращали самолету равновесие.

    История обшивки самолета

    Первые летательные аппараты имели обшивку, выполненную из полотна, которое пропитывалось лаком (отсюда, собственно, и появилось само название), фюзеляжи довольно часто и вовсе не имели обшивки. Позже обшивку начали делать из древесины – фанеры и шпона, которые тоже пропитывались лаком.

    С развитием технологий обшивка делалась из алюминия, гладкого и гофрированного. На сегодняшний день используется исключительно гладкая металлическая обшивка. Правда, на легких летательных аппаратах еще можно встретить полотняную обшивку. Это крайне редкое явление, так как ее эффективно заменяют полимерными пленками.

    Силовой набор фюзеляжа

    Как правило, продольные части каркаса, такие как стрингеры и лонжероны, проходят через всю длину летательного аппарата. Они представлены как гнутый профиль с разным сечением среза. Основной задачей стрингера является распределение нагрузок. Что касается лонжеронов, то они обеспечивают общую жесткость конструкции.

    Поперечные детали каркаса состоят из простых и усиленных шпангоутов. Они позволяют сохранить форму фюзеляжа при внешних и внутренних воздействиях. Усиленные шпангоуты устанавливают возле больших вырезов в корпусе или в месте крепления узлов.

    Обшивка летательных аппаратов изготовляется из листового металла, который и формирует поверхности фюзеляжа. Обшивка самолета крепится к силовому каркасу. Стыки листов обшивки расположены на поперечных и продольных частях силового каркаса. В современном авиастроении для снижения массы летательных аппаратов все больше используют композиционные материалы.

    Кто изобрел самолет

    Несмотря на то, что разработка конструкции летательного аппарата велась многими учеными в середине 19 века, изобретение самолета приписывают братьям Райт, чей аэроплан совершил кратковременный полет в 1903 году.

    Не все согласны с тем, что братья Райт были первыми. Бразилец Альберто Сантос-Дюмонт сконструировал, собственноручно построил и сам же испытал первый в мире прототип дирижабля в 1901 году. Именно тогда было доказано, что управляемые полеты действительно возможны.

    Читайте также  Future Opportunities We use cookies

    По еще одной версии, первенство в изобретении первого рабочего летательного аппарата следует присвоить российскому изобретателю А.Ф. Можайскому, чье имя навсегда останется в истории авиации. Таким образом, споры о том, кто изобрел, и кто создал, самолет ведутся до сих пор.

    Интересно! Несмотря на то, что официально изобретение самолета присуждают братьям Райт, все бразильцы уверены в том, что первый в мире самолет изобрел Сантос-Дюмонт. В России же считается, что первый прототип современного самолета построил Можайский.

    Обшивка крыла

    Частично несущая гофрированная дюралюминиевая обшивка Юнкерса-52

    Обшивка крыла и оперения в зависимости от типа конструкции может быть тонкой, подкреплённой стрингерным набором, или толстой, выполненной из монолитной прессованной либо фрезерованной панели, или трёхслойной. Межобшивочное пространство при этом заполняется специальным заполнителем (сотами из фольги, пенопластом, специальным гофром и т. д.). Обшивка крыла должна быть жёсткой и сохранять заданную форму. Образование складок на обшивке ведёт к значительному увеличению аэродинамического сопротивления.

    Под действием изгибающего момента верхняя обшивка крыла нагружена циклическими сжимающими усилиями, а нижняя — растягивающими. Поэтому для верхних сжатых панелей обычно используются высокопрочные материалы, хорошо работающие на сжатие. Для нижней растянутой обшивки используют материалы, имеющие высокие усталостные характеристики. Для сверхзвуковых самолётов материал обшивки выбирается также с учётом нагревания в полёте — теплостойкие алюминиевые сплавы, титан или сталь или обычные алюминиевые сплавы.

    Для повышения и прочности обшивки по длине крыла стремятся максимально сократить число стыков, имеющих значительно меньший ресурс в сравнении с основным полотном обшивки. Масса обшивки крыла составляет около 25—50 % его общей массы.

    Классификация

    По назначению самолеты делятся на две большие группы: гражданские и военные. Основные части пассажирского самолета отличаются наличием оборудованного салона для пассажиров, занимающего большую часть фюзеляжа. Отличительной чертой являются иллюминаторы по бокам корпуса.

    Гражданские самолеты подразделяются на:

    • Пассажирские – местных авиалиний, магистральные ближние (дальность меньше 2000 км), средние (дальность меньше 4000 км), дальние (дальность меньше 9000 км) и межконтинентальные (дальность более 11 000 км).
    • Грузовые – легкие (масса груза до 10 т), средние (масса груза до 40 т) и тяжелые (масса груза более 40 т).
    • Специального назначения – санитарные, сельскохозяйственные, разведывательные (ледовая разведка, рыборазведка), противопожарные, для аэрофотосъемки.
    • Учебные.

    В отличие от гражданских моделей, части военного самолета не имеют комфортабельного салона с иллюминаторами. Основную часть фюзеляжа занимают системы вооружения, оборудование для разведки, связи, двигатели и другие агрегаты.

    По назначению современные военные самолеты (учитывая боевые задачи, которые они выполняют), можно разделить на следующие типы: истребители, штурмовики, бомбардировщики (ракетоносцы), разведчики, военно-транспортные, специальные и вспомогательного назначения.

    Конструкция самолета

    Як-7 – моноплан с одним двигателем, с низкорасположенными крыльями и одним местом для пилота. При производстве самолета использовался разный материал: дерево, полотно, дюралюминий. Для силовой установки каркас в виде труб был сделан из конструкционной стали, легированной селеном. К ней впереди подсоединялась моторама, которую можно всегда было снять и установить другой двигатель при разработке новой модификации.

    Флюзеляж впереди обшивался металлом, а задняя, хвостовая часть была из фанеры. В его центре располагалась кабина летчика, за ней — отсек для дополнительной перевозки грузов, бензобака, а также транспортировки технического специалиста. Крыло было изготовлено из разных материалов:

    • лонжероны — из дюралюминия;
    • нервюры — деревянные;
    • обшивка — из фанеры.

    А также производилась дополнительно обшивка крыла полотном. Хвостовая часть самолета включала стабилизатор и киль, изготовленный из дерева. Рули были дюралюминиевые и сверху покрыты полотном. Шасси Як-7 состояло из трех опор, 2 главные и одна в хвосте. Оно убиралось в полете и закрывалось щитками, хотя первые модели самолетов были с неубирающимися шасси. Движением шасси управляла пневматическая система, имеющая воздушно-масляную амортизацию.

    Самая первая модификация самолета была с мотором водного охлаждения, а впоследствии их стали заменять на более мощные. Баки с топливом находились в консолях крыльев и в центроплане. Машина была пожаробезопасной, что обеспечивалось ее накачкой инертным газом. Под двигателем самолета находился маслорадиатор, а в центральной части, за кабиной летчика поставили водяной радиатор. Зимой в масло добавляли бензин, а в воду — антифриз.

    Нагрузки, воздействующие на самолет

    Чтобы понять, из чего делают самолеты, необходимо рассмотреть их отдельные конструктивные составляющие и выяснить, какие нагрузки приходятся на каждую из них. К основным частям конструкции самолета относятся:

    • фюзеляж;
    • крылья;
    • хвостовое оперение;
    • двигатель;
    • шасси.

    Каждая из этих частей самолета имеет свое функциональное назначение. Фюзеляж самолета объединяет все элементы конструкции в единое целое. Крыло создает подъемную силу. Двигатели создают необходимую для полета тягу. Хвостовое оперение обеспечивает аэроплану горизонтальную и вертикальную управляемость. Шасси необходимы для совершения взлета и посадки.

    В процессе полета и на земле все эти составные части самолета испытывают разнообразные, характерные только для них нагрузки.

    Все нагрузки, которые приходится выдерживать самолету подразделяются :

    • нагрузки от воздействия набегающего потока воздуха при различных скоростях полета самолета и при его маневрах (подъемная сила и сила лобового сопротивления);
    • весовые нагрузки, за счет веса бортового оборудования, топлива, пассажиров, полезного груза, двигателей, шасси и др.;
    • инерционные нагрузки, связанные с инерцией, которую набирают элементы конструкции самолета и груз при изменении скоростей;
    • термические нагрузки, возникающие под воздействием скоростного напора воздуха, а также внутри работающего двигателя.

    Для современных реактивных самолетов важна также и звуковая нагрузка, которая возникает при работе двигателя.

    Потому как прилагаются эти нагрузки их можно подразделить на те, что влияют сразу на многие части самолета, и на те, что сосредоточены в определенном месте. Кроме того, есть нагрузки, которые действуют постоянно, с определенной динамикой или частотой.

    Исходя из учета влияния указанных нагрузок на конкретные составные части самолета, выбираются материалы, из которых они изготавливаются. Однако, есть одно свойство, которое применимо ко всем без исключения материалам, это их максимально легкий вес при прочих равных достоинствах.

    Так кто же был первым

    Несмотря на многочисленные споры, о том, в каком году был изобретен летательный аппарат, первый официально зарегистрированный полет принадлежит братьям Райт, поэтому именно американцы считаются «отцами» первого самолета.

    Сравнивать вклад в развитие авиации братьев Райт, Сантос-Дюмона и Можайского нецелесообразно. Несмотря на то, что первый самолет Можайского был построен за 20 лет до первого управляемого полета, изобретатель использовал другой принцип строительства, поэтому сравнивать его самолет с «Флаером» братьев Райт невозможно.

    Сантос-Дюмон не стал первым, кто осуществил полет, однако изобретатель использовал принципиально новый подход к строительству летательного аппарата, благодаря чему его устройство самостоятельно поднялось в воздух.

    Помимо первого управляемого полета, братья Райт внесли весомый вклад в развитие авиации, первыми предложив принципиально новый подход к строительству пропеллера и крыльев летательного аппарата.

    Нет смысла спорить, кто из этих ученых стал первым, потому что все они внесли огромный вклад в развитие авиации. Именно их работы и исследования стали основой для изобретения прототипа современного авиалайнера.

    Авиадвигатели

    Благодаря постоянному совершенствованию авиационных силовых агрегатов продолжается развитие современного самолётостроения. Первые полёты не могли быть длительными и совершались исключительно с одним пилотом именно потому, что не существовало мощных двигателей, способных развить необходимую тяговую силу. За весь прошедший период авиацией использовались следующие типы двигателей самолёта:

  • Паровые. Принцип работы заключался в преобразовании энергии пара в поступательное движение, передающееся на винт самолёта. Из-за низкого коэффициента полезного действия использовался непродолжительное время на первых авиамоделях;
  • Поршневые – стандартные двигатели с внутренним сгоранием топлива и передачей крутящего момента на винты. Доступность изготовления из современных материалов позволяет их использование до настоящего времени на отдельных моделях самолётов. КПД представлен не более 55.0%, но высокая надежность и неприхотливость в обслуживании делают двигатель привлекательным;
  • Поршневой авиадвигатель

  • Реактивные. Принцип действия основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания авиационного топлива в необходимую для полёта тягу. Сегодня такой тип двигателей наиболее востребован в авиастроительстве;
  • Газотурбинные. Работают по принципу пограничного нагрева и сжатия газа сгорания топлива, направленного на вращение турбинного агрегата. Получили широкое распространение в авиации военного назначения. Используются в самолётах типа Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
  • Турбовинтовые. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Но полученная при работе энергия преобразовывается в приводную для винта самолёта. Небольшая её часть используется для образования реактивной толкающей струи. Применяют, в основном, в гражданской авиации;
  • Турбовентиляторные. Характеризуются высоким КПД. Применяемая технология нагнетания дополнительного воздуха для полного сгорания топлива обеспечивает максимальную эффективность работы и высокую экологическую безопасность. Такие двигатели нашли своё применение при создании больших авиалайнеров.
  • Важно! Перечень двигателей, разрабатываемых авиаконструкторами, вышеуказанным перечнем не ограничивается. В разное время неоднократно принимались попытки создавать различные вариации силовых агрегатов

    В прошлом веке даже велись работы по конструированию атомных двигателей в интересах авиации. Опытные образцы были опробованы в СССР (ТУ-95, АН-22) и США (Convair NB-36H), но были сняты с испытания в связи с высокой экологической опасностью при авиационных катастрофах.  

    Соединение обшивки с элементами силового каркаса

    В авиастроении выделяют три основных способа крепления:

    • Листы обшивки прикрепляются к стрингерам. В этом случае на корпусе образуются продольные швы из заклепок. Данный тип крепления значительно повышает аэродинамические свойства машины.

    • Листы обшивки крепятся исключительно к шпангоутам. Подобный вариант крепления влечет за собой увеличение общей массы конструкции и значительное снижение устойчивости самолета. Проблемы решаются путем использования дополнительных накладок, которые называются компенсаторами.

    • Листы обшивки прикреплены к шпангоутам и стрингерам. Этот тип обеспечивает крепление к продольным и поперечным деталям силового каркаса.

    В большинстве случаев обшивка крепится к каркасу заклепками. В последнее время некоторые конструкторы используют шестиугольные металлические материалы, которые имеют внутри специальный клей. Такое крепление отлично противостоит деформационным процессам и передает нагрузки на всю поверхность фюзеляжа.

    Самолеты, выполненные по схеме бесхвостка

    В моделях данного типа нет важной, привычной части самолета. Фото летательных аппаратов «бесхвосток» («Конкорд», «Мираж», «Вулкан») показывает, что у них отсутствует горизонтальное оперение

    Основными преимуществами такой схемы являются:

    • Уменьшение лобового аэродинамического сопротивления, что особенно важно для самолетов с большой скоростью, в частности, крейсерской. При этом уменьшаются затраты топлива.
    • Большая жесткость крыла на кручение, что улучшает его характеристики аэроупругости, достигаются высокие характеристики маневренности.

    Недостатки:

    • Для балансировки на некоторых режимах полета часть средств механизации задней кромки и рулевых поверхностей надо отклонять вверх, что уменьшает общую подъемную силу самолета.
    • Совмещение органов управления ЛА относительно горизонтальной и продольной осей (вследствие отсутствия руля высоты) ухудшает характеристики его управляемости. Отсутствие специализированного оперения заставляет рулевые поверхности находятся на задней кромке крыла, выполнять (при необходимости) обязанности и элеронов, и рулей высоты. Эти рулевые поверхности называются элевоны.
    • Использование части средств механизации для балансировки самолета ухудшает его взлетно-посадочные характеристики.