Силовая установка
Именно за счет работы двигателя авиалайнер приводится в движение. Силовая установка обычно располагается либо на фюзеляже, либо под крылом. Чтобы понять, как работает самолет, надо разобраться в устройстве его двигателя. Основные детали:
- турбина;
- вентилятор;
- компрессор;
- камера сгорания;
- сопло.
В начале турбины расположен вентилятор. Он обеспечивает сразу две функции: нагнетает воздух и охлаждает все составляющие мотора. За этим элементом находится компрессор. Под большим давлением он переносит поток воздуха в камеру сгорания. Здесь воздух перемешивается с топливом, и полученная смесь поджигается. После этого поток направляется в основную часть турбины, и она начинает вращаться. Устройство турбины самолета обеспечивает вращение вентилятора. Таким образом обеспечивается замкнутая система. Для работы двигателя требуется лишь постоянно подводить воздух и топливо.
Сборка простых самолётов
Конструктивные особенности
Устройство авиалайнера может быть различны в зависимости от конкретного типа и предназначения. Самолеты, сконструированные по аэродинамической схеме, могут иметь разную геометрию крыльев. Чаще всего для пассажирских полетов используют воздушные судна, которые выполнены по классической схеме. Вышеописанная компоновка основных частей относится именно к таким авиалайнерам. У моделей этого типа укорочена носовая часть. Благодаря этому обеспечивается улучшенный обзор передней полусферы. Главным недостатком таких самолетов является относительно невысокое КПД, что объясняется необходимостью применения оперения большой площади и, соответственно, массы.
Еще одна разновидность самолетов носит наименование «утка» из-за специфической формы и расположения крыла. Основные части в этих моделях размещены не так, как в классических. Оперение горизонтальное (устанавливающееся в верхней части киля) расположено перед крылом. Это способствует увеличению подъемной силы. А также благодаря такому расположению удается уменьшить массу и площадь оперения. При этом оперение вертикальное (стабилизатор высоты) функционирует в невозмущенном потоке, что значительно повышает его эффективность. Самолеты этого типа более просты в управлении, чем модели классического типа. Из недостатков следует выделить уменьшение обзора нижней полусферы из-за наличия оперения перед крылом.
https://youtube.com/watch?v=jKgk_1aIeqM
Интересные факты о самолетах
- Одним из самых крупных в мире пассажирских летательных аппаратов был Airbus A380, который в некоторых модификациях мог размещать на борту больше 850 пассажиров совместно с экипажем.
- Если верить статистике, то самолёты считаются самым безопасным видом транспорта на Земле.
- В среднем, каждый самолёт приблизительно раз в год или около 1 раза за 1000 часов полёта, атакуется молнией. В действительности же это не опасно, потому что каждый современный самолёт надёжно защищён от этого природного явления.
- Загрязнение воздуха способно повлиять на безопасность перелета в самолете. Чем больше в воздухе содержится двуокиси углерода, тем выше будет шанс проявления турбулентности.
- Современные технологии позволили самолётам летать вообще без лётчиков, но по правилам безопасности экипаж обязан иметь опытного пилота, чтобы не слишком полагаться на искусственный интеллект.
- Воздух на борту самолёта сухой, и из-за этого понижается чувствительность вкусовых рецепторов, а еда кажется безвкусной.
- Самым длинным в истории беспосадочным перелётом считается тот, который совершился в 2005 году. Это произошло на самолёте «Боинг 777», преодолевшем 21602 км за 22 часа 40 минут.
- Лишь 5% людей на земном шаре летало на самолете. Многие представители населения Земли, проживающие в неразвитых государствах, никогда не летали на самолетах. И лишь небольшая часть использует авиатранспорт постоянно.
- Максимальная высота, которая когда-либо была набрана самолетом – 37650 м.
- Если верить статистике, то самый длинный перелет составляет 18600 км.
- Если на огромной высоте внезапно открывается дверь в салон самолета, то это обязательно приводит к тому, что люди буквально “высасываются” наружу из-за различия давления в салоне и снаружи. Но в летящем самолете дверь открыть почти невозможно, как раз по той самой причине разницы давления.
- Любой самолет летает не по прямой линии из одной воздушной гавани в другую, а по траектории зигзага или дуги. Это связано с тем, что воздушное судно всегда должно располагаться в пределах времени подлета к близлежащему аэропорту, где в случае экстренной необходимости удастся с легкостью приземлиться. Иногда подобные траектории обуславливаются и погодными условиями.
- Одна из самых безопасных авиакомпаний – австралийская Qantas. Её авиалайнеры в катастрофы с человеческими жертвами не попадали с периода 1951-ого года. А все происшествия происходили с двухмоторными воздушными судами.
- В самолете самым безопасным местом считается зона на хвосте лайнера. Так при катастрофе шанс выжить, если сидеть сзади, возрастает на 40%.
- Ежедневно в Соединенных Штатах Америки летает приблизительно 2 миллиона человек. Эти люди пользуются 30000 рейсами. Самым загруженным аэропортом тоже считается тот, что расположен в США. Называется он Хартсфилд-Джексон и находится аэропорт в Атланте. За год он перевозит 96 миллионов пассажиров.
- Самая старая авиакомпания в мире – голландская KLM. Ее основали 7 октября 1919 года.
- Во время полета согласно исследованиям каждый третий пассажир имеет боязнь перелетов.
- Самым раздражающим фактором в момент перелета на самолете для пассажиров считается стук соседа сзади по спинке кресла.
- Во многих пассажирских самолетах на Западе нет 13-ого ряда.
- В аварийных кислородных масках на борту самолетов кислорода хватает приблизительно на 15 минут.
- Самолеты почти всегда летают на высоте примерно 10 000 метров. Если бы Земля имела размер настольного глобуса, то самолет на такой высоте находился бы в 2,5 миллиметрах от его поверхности.
Мне нравитсяНе нравится
Символ бесконечности придумали в середине семнадцатого века
20 фактов о Михаиле Илларионовиче Кутузове, полководце, который победил Наполеона
Первый Муми-тролль появился на стене дачного туалета
Интересные факты о металлах, виды, свойства, распространенные и необычные металлы и сплавы
Интересные факты о кузнечиках, анатомия, образ жизни, питание, размножение
Первой автоледи стала жена изобретателя автомобиля
Рост космонавтов в невесомости увеличивается
Кто и когда придумал желтые и красные карточки в футболе
Щиток
Щиток — это одна из самых распространенных и самых простых деталей механизированного крыла, которая довольно эффективно справляется с задачей повышения коэффициента подъемной силы. В схеме механизации крыла этот элемент представляет собой отклоняющуюся поверхность. При убранном положении этот элемент почти вплотную примыкает к нижней и задней части крыла самолета. При отклонении этой детали максимальная подъемная сила аппарата увеличивается, потому что меняется эффективный угол атаки, а также вогнутость или кривизна профиля.
Для того чтобы увеличить эффективность этого элемента, его конструктивно исполняют так, чтобы он при своем отклонении смещался назад и одновременно с этим к задней кромке. Именно такой способ даст наибольшую эффективность отсоса пограничного слоя с верхней поверхности крыла. Кроме этого, увеличивается эффективная протяженность зоны повышенного давления под крылом самолета.
Типология воздушных лайнеров
Специалисты в области авиации пользуются определенными критериями, для того чтобы классифицировать разные виды воздушных кораблей. Наиболее важным критерием является основное предназначение летательного средства. Все существующие лайнеры можно разделить на самолеты, имеющие гражданское предназначение и военную технику. Каждую из этих категорий можно разделить на несколько разных групп. Некоторые эксперты используют такой параметр классификации как скорость воздушного судна. Использование данного классификатора позволяет выделить дозвуковые, сверхзвуковые, трансзвуковые и гиперзвуковые модели. В данном случае, ученые учитывают, на сколько скорость конкретного лайнера превышает скорость звука.
На сегодняшний день авиалайнеры, способные преодолевать звуковой барьер, применяются в военных и научных целях
Следует обратить внимание на тот факт, что некоторые из самолетов, способных преодолеть данный барьер, используются как частные транспортные средства. Некоторые ученые предпочитают разделять все воздушные судна на несколько отдельных групп, используя такой классификатор, как способ управления
Пилотируемые летные средства используются как в гражданской, так и военной авиации. Самолеты, летающие на автопилоте, широко используются учеными.
Многие ученые, изучающие типологию воздушных кораблей, используют классификацию, основывающуюся на особенностях конструкций летного средства. В этом случае учитывается аэродинамическая модель, форма крыла и хвостовой части, а также особенности фюзеляжа. Помимо этого, некоторые эксперты выделяют группу, в которую входят все летные средства, имеющие уникальную конструкцию шасси.
Последним классификатором, который используется в данной сфере, является метод монтажа двигателей и их особенности. Помимо воздушно-реактивных и мускульных конструкций, существуют электрические и ядерные устройства. Некоторые авиастроители устанавливают на свои изделия двигатели внутреннего сгорания в комбинации с одним из вышеперечисленных вариантов.
Реактивный двигатель: принцип действия и типы
Двигатель, в котором создается сила тяги за счет преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию рабочего тела, называется реактивным.
Рабочее тело с большой скоростью выходит из сопла, сообщая ему реактивную силу, направленную в противоположную сторону. Действуя согласно закону сохранения импульса, продукт сгорания топлива и двигатель перемещаются относительно друг друга в противоположных направлениях.
Если надуть воздушный шарик и, не завязывая, отпустить его, то получится простейший реактивный двигатель. Рабочее тело – накачанный в шарик воздух – будет вырываться наружу, заставляя шарик перемещаться в противоположном направлении.
Для работы реактивного двигателя нужны составляющие:
- Топливо.
- Камера сгорания (реактор), в которой внутренняя энергия топлива преобразуется в тепловую энергию рабочего тела.
- Сопла, из которых под давлением вырываются наружу продукты сгорания топлива, сообщая двигателю реактивную тягу.
Бывает двух типов:
- Воздушно-реактивный – тепловая энергия образуется при сгорании топлива в присутствии кислорода.
- Ракетный – работающий в безвоздушном пространстве.
Конструкция
Основная статья: Конструкция самолёта
Основные элементы летательного аппарата:
- Крыло — создаёт при поступательном движении самолёта необходимую для полёта подъёмную силу за счёт возникающей в набегающем потоке воздуха разницы давлений на нижнюю и верхнюю поверхности крыла: давление на нижнюю поверхность самолётного крыла больше, чем давление на верхнюю его поверхность. На крыле располагаются аэродинамические органы управления (элероны, элевоны и др.), а также механизация крыла — то есть устройства, служащие для управления подъёмной силой и сопротивлением самолёта (закрылки, интерцепторы и др.).
- Фюзеляж — предназначен для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования, а также для крепления крыла, оперения, шасси, двигателей и т. п. (является как бы «телом» самолёта). Известны самолёты без фюзеляжа (например — «летающее крыло»).
- Оперение — аэродинамические поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта. Для управления самолётом на оперении располагают отклоняемые поверхности — аэродинамические рули (руль высоты, руль направления), или же делают поверхности оперения цельноповоротными (на многих сверхзвуковых самолётах).
- Шасси — система опор, необходимых для разбега самолёта при взлёте, пробега при посадке, а также передвижения и стоянки его на земле. Наибольшее распространение имеет колёсное шасси. Также известны конструкции шасси с лыжами, поплавками, полозьями. В СССР осуществлялись эксперименты с гусеничным шасси и шасси на воздушной подушке. Многие современные самолёты, в частности большинство самолётов военного назначения, а также пассажирских самолётов, имеют убираемое шасси.
- Силовая установка самолёта, состоящая из двигателя и движителя (например, воздушного винта), а также систем, обеспечивающих их работу — создаёт необходимую тягу, которая, уравновешивая аэродинамическое сопротивление, обеспечивает самолёту поступательное движение.
- Системы бортового оборудования — различное оборудование, которое позволяет выполнять полёты при любых условиях. Приблизительно последние 30-40 лет бортовая электроника является наиболее умным, сложным и дорогостоящим оборудованием, превосходящим по стоимости всю остальную конструкцию самолёта.
Оперение
На фюзеляже размещено оперение, то есть все части, которые обеспечивают устойчивость и управляемость машины в небе. Оперение бывает горизонтальным и вертикальным. Первое придает самолету продольную устойчивость относительно невидимой линии, проведенной через крыло самолета. Оно закрепляется обычно в хвостовой части машины — либо на самом фюзеляже, либо наверху киля. Хотя возможно и расположение оперения в передней части самолета. Такая схема называется уткой.
Американский самолет «Нортроп YB-49» сконструированный по схеме «летающее крыло»: и крыло, и оперение выполнены вместе с фюзеляжем
Горизонтальное оперение состоит из неподвижного стабилизатора — двух плоских «крылышек», размещенных чаще всего в хвостовой части, и шарнирно подвешенного к нему руля высоты.
Вертикальное оперение обеспечивает машине устойчивость и неподвижность в поперечном направлении, то есть относительно ее продольной оси. Иначе говоря, оно необходимо, чтобы самолет не «завалился» в полете на крыло, как это произошло с первой машиной Можайского. Вертикальное оперение шарнирно, то есть подвижно, состоит из киля и подвешенного к нему руля направления, который позволяет изменить направление движения машины в воздухе.
Хвостовое оперение «Боинга 747»: 1 — стабилизатор; 2 — руль высоты; 3 — киль; 4 — руль направления
В полете на оперение действуют те же нагрузки, что и на крыло самолета. Соответственно, и составлено оно из элементов, имеющих формы и профили, как у крыла. Оперение может быть трапециевидным, овальным, стреловидным и треугольным. Существуют схемы вообще без оперения. Они называются «бесхвостка» и «летающее крыло».
Как самолет поворачивает и тормозит в воздухе и при чем здесь крыло?
Опубликовано 07.05.2021 · Обновлено 13.11.2021
После того, как самолет отрывается от земли, он теряет все привычные нашему взгляду точки опоры и ему приходится полагаться только на свою скорость, за счет которой давление воздуха под крылом удается поддерживать выше, чем над ним. В таких условиях все привычные способы маневрирования оказываются бесполезными, да и степеней свободы у самолета гораздо больше, нежели прямо, влево, вправо и назад. Как ему удается осуществлять маневрирование в воздухе, при чем с высокой точностью, ну и самое интересное: как можно разогнаться в воздухе довольно ясно, для этого есть несколько реактивных или винтовых двигателей, а как затормозить, особенно если самолет идет на снижение и при чем здесь крыло? На самом деле это не такая простая задача, учитывая что во время снижения самолета его скорость постоянно возрастет за счет действия ускорения свободного падения. Об этом поговорим в данном материале, доступно и просто. Приятного чтения!
Слайд 7Крыло — создаёт при поступательном движении самолёта необходимую для полёта подъёмную силу
за счёт возникающей в набегающем потоке воздуха разницы давлений на нижнюю и верхнюю поверхности крыла: давление на нижнюю поверхность самолётного крыла больше чем давление на верхнюю его поверхность. На крыле располагаются аэродинамические органы управления (элероны, элевоны и др.), а также механизация крыла — то есть устройства, служащие для управления подъемной силой и сопротивлением самолёта.Фюзеляж — предназначен для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования, а также для крепления крыла, оперения, шасси, двигателей и т. п. (является как бы «телом» самолёта). Известны самолёты без фюзеляжа (например — «летающее крыло»).Оперение— аэродинамические поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта. Для управления самолётом на оперении располагают отклоняемые поверхности — аэродинамические рули (руль высоты, руль направления), или же делают поверхности оперения цельноповоротными.Шасси — система опор, необходимых для разбега самолёта при взлёте, пробега при посадке, а также передвижения и стоянки его на земле. Наибольшее распространение имеет колёсное шасси. Также известны конструкции шасси с лыжами, поплавками, полозьями. В СССР осуществлялись эксперименты с гусеничным шасси и шасси на воздушной подушке. Многие современные самолёты, в частности большинство самолётов военного назначения, а также пассажирских самолётов, имеют убираемое шасси.Силовая установка самолета состоящая, вообще говоря из двигателя и движителя (например, воздушного винта) — создаёт необходимую тягу, которая, уравновешивая аэродинамическое сопротивление, обеспечивает самолёту поступательное движение.Системы бортового оборудования — различное оборудование, которое позволяет выполнять полёты при любых условиях. Приблизительно последние 30-40 лет бортовая электроника является наиболее умным, сложным и дорогостоящим оборудованием, превосходящим по стоимости всю остальную конструкцию.
Явление отдачи
Но научные поиски и разработки на этом не прекращались. Как всегда, на помощь пришла природа, которая, в большинстве случаев и наталкивает изобретателей на удивительные открытия.
Наблюдения за морскими жителями, такими как осьминоги, кальмары и каракатицы, привели к неожиданным результатам. Манера движения этих морских обитателей, была схожа с кратковременным толчком. Будто тело отталкивается отчего – то и продвигается вперед.
Эти наблюдения были чем-то схожи с замечаниями Гюегенса про выстрел и пушку, которые мы упоминали выше.
Таким образом, в физики появилось понятие «явление отдачи». В ходе дальнейших научных исследований было выяснено, что именно благодаря явлению отдачи происходит все движение на планете Земля: автомобиль отталкивается от земли, корабль – от воды и т.д.
Движение тел происходит благодаря передаче импульса от одного объекта другому. Для объяснения явления приведем простейший пример: вы решили толкнуть своего товарища в плечо, приложили определенную силу, в результате которой, он сдвинулся с места, но и вы испытали силу, отталкивающую вас в противоположную сторону.
Конечно, расстояние, на которое сдвинетесь вы и ваш друг, будет зависеть от ряда факторов: сколько вы весите, как сильно вы его толкнули.
Первые попытки
Первые в мире попытки создания летательного устройства, которое могло бы поднять человека в воздух, были предприняты еще в конце восемнадцатого века. История создания устройства началась в Великобритании. Именно тогда Джордж Кейли выпустил несколько работ, в которых детально изложил принцип создания и функционирования прообраза современного самолета.
Работы исследователя базировались на его наблюдениях за жизнью птиц. Кейли долгое время изучал темпы их полета и размах крыльев. Полученная информация впоследствии легла в основу множества публикаций, которые положили начало возникновению авиации.
В первых чертежах ученый изобразил самолет в качестве лодки, которая имела с одной стороны хвостовое оперение, а со второй – пару весел. Конструкцию должны были приводить в движение именно весла. Автор изобретения задумывал, что они станут источником вращения, передавая его на хвостовик крестообразной формы, расположенный в конце судна.
Еще одним ученым, который внес важный вклад в создание авиации, стал англичанин Уильям Хенсон. В 1842 году ему был выдан заказ на проектирование летательного устройства. Чертеж, предложенный ученым, описывал ключевые детали винтомоторного самолета. Запускать конструкцию должен был воздушный винт. Многие идеи Хенсона впоследствии применялись при создании первых моделей самолетов.
Телешов тоже внес весомый вклад в создание такого летательного аппарата. Он запатентовал устройство, которое получило название «системы воздухоплавания». Суть аппарата Телешова базировалась на использовании паровой машины. Также в его конструкцию входил воздушный винт.
Спустя несколько лет исследователь внес в свой проект некоторые изменения и чертеж реактивного самолета. Отличительной особенностью проектов ученого была концепция перемещения пассажиров в фюзеляже, который был закрыт.
Конструкция поршневого ДВС
Основные элементы ДВС
Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих основных элементов:
- поршень — возвратно-поступательным движением обеспечивает впуск смеси, ее сжатие, получение энергии и дальнейший вывод отработанных газов;
- поршневые кольца выполняют функцию уплотнителей;
- шатун и коленчатый вал осуществляют преобразование возвратно-поступательного импульса в крутящий момент;
- поршневой палец обеспечивает шарнирное соединение поршня и шатуна;
- впускной и выпускной клапаны открывают цилиндр для входа смеси (впускной] и выхода отработанных газов (выпускной), герметизируют цилиндр во время сжатия и воспламенения;
- топливная форсунка обеспечивает распыл топлива;
- свеча зажигания создает искру, которая поджигает топливовоздушную смесь;
- блок цилиндров — силовой корпус, объединяющий цилиндры и обеспечивающий их охлаждение.
Сгорание топлива в поршневом двигателе осуществляется в цилиндрах, где поджигается смесь топлива и воздуха, под действием давления получившихся газов происходит поступательное движение поршня. Образовавшаяся при этом тепловая энергия превращается в механическую. Это движение поршня, в свою очередь, преобразуется во вращательное движение коленчатого вала двигателя через шатун, являющийся связующим звеном между цилиндром с поршнем и коленчатым валом.
Коэффициент полезного действия современных поршневых двигателей не превышает 25-30%, то есть большая часть энергии, получаемой при сгорании топлива, превращается в тепло, которое необходимо отводить из двигателя. Эту функцию выполняет система охлаждения.
Схемы двигателей со временем усложнялись, появились моторы 4-, 6-, 8-цилиндровые; рядные и V-образные; с жидкостным охлаждением[] или воздушным[].
Мощность зависела в основном от объёма цилиндров. Но с увеличением объёма цилиндров (или их количества) росла масса двигателя.
Фюзеляж
Фюзеляж воздушного судна является основной частью, выполняющей несущую функцию. Именно на него крепятся все элементы конструкции самолета. Снаружи это: крылья с мотогондолами, оперение и шасси, а изнутри – кабина управления, технические помещения и коммуникации, а также грузовой или пассажирский отсек, в зависимости от принадлежности судна. Каркас фюзеляжа собирается из продольных (лонжероны и стрингеры) и поперечных (шпангоуты) элементов, которые впоследствии обшиваются металлическими листами. В легких самолетах вместо металла используется фанера или пластик.
Пассажирские машины могут быть узко- и широкофюзеляжными. В первом случае диаметр поперечного сечения корпуса составляет в среднем 2-3 метра, а во втором – от шести метров. Широкофюзеляжные самолеты имеют, как правило, две палубы: верхнюю — для пассажиров, и нижнюю — для багажа.
При проектировании фюзеляжа особое внимание уделяют прочностным характеристикам и весу конструкции. В этой связи имеют место такие меры:
- Форма самолета проектируется таким образом, чтобы подъемная сила была максимальной, а лобовое сопротивление воздушным массам – минимальным. Объем и габариты машины должны идеально соотноситься друг с другом.
- Для увеличения полезного объема корпуса, при проектировании предусматривается максимально плотная компоновка обшивки и несущих элементов фюзеляжа самолета.
- Крепления силовой установки, взлетно-посадочных элементов и крыловых сегментов стараются сделать максимально простыми и надежными.
- Места размещения пассажиров и крепления грузов или расходных материалов проектируются таким образом, чтобы в разных условиях эксплуатации самолета его баланс оставался в пределах допустимого отклонения.
- Места для размещения экипажа должны обеспечивать комфортное управление воздушным судном, доступ к главным приборам навигации и максимально эффективное управление в случае непредвиденных ситуаций.
- Компоновка самолета выполняется таким образом, чтобы при его обслуживании мастера имели возможность беспрепятственно продиагностировать необходимые узлы и агрегаты самолета и при необходимост, провести их ремонт.
Фюзеляж самолета должен быть достаточно прочным, чтобы противостоять нагрузкам, возникающим в разных полетных условиях, а именно:
- Нагрузкам, возникающим в точках крепления основных элементов корпуса (крылья, оперение, шасси) во время взлета и приземления.
- Аэродинамическим нагрузкам, возникающим во время полета, с учетом работы агрегатов, инерционных сил и функционирования вспомогательного оборудования.
- Нагрузкам, связанным с перепадами давления, которые возникают при летных перегрузках в герметически ограниченных отсеках самолета.
За счет чего взлетает самолет: принцип перемещения самолета в воздухе
Вопрос как взлетает самолет зависит от возможностей и характеристик 4 основных частей:
- Плоскость крыла
- Предкрылки и закрылки
- Спойлеры
- Винтовой и реактивный двигатель
Крылья самолета помогают зафиксировать аппарат в горизонтальном положении. Для управления на высоте предусмотрены подвижные кромки.
- При взлете самолета пилоты специальными рычагами устанавливают положение для максимальной тяги. С помощью подвижных кромок подъемная сила крыла возрастает. При посадке самолета пассажиры могут увидеть, как на задней части крыла опускаются закрылки. Происходит плавная потеря высоты.
- Выпуклая форма крыла создает верхним потокам воздуха более длинный путь, чем под крылом. Так как за крылом количество воздуха должно быть одинаковым, удлинение верхнего маршрута приводит к ускорению движения. Как следствие – понижение давления воздуха над крылом. Неравномерное давление сверху и снизу крыла помогает удержать огромную конструкцию в воздухе.
- Крылья авиалайнера самостоятельно не формируют подъемную силу. Движение самолета вперед осуществляется с помощью реактивных двигателей. Их работа обеспечивает выброс большого количества воздуха. Реактивная сила обеспечивает самолету движение вперед, и в процессе набора скорости возникает подъемная сила.
- Пилот самолета управляет полетом с помощью штурвала. С помощью нажатия педалей и выравнивания штурвала в определенное положение происходит набор высоты или снижение.
- Чтобы развернуть самолет, в хвостовой части предусмотрен вертикальный киль и горизонтальные стабилизаторы. Маленькие хвостовые крылья помогают удержать фиксированное положение.
В полете действие сил
- При поднятии самолета вверх пилоты немного опускают хвост. При таком положении возрастает угол атаки крыла.
- Штурвал тянется на себя, и самолет набирает высоту. Нажатие на левую педаль очень плавно наклоняет самолет влево, на правую – вправо.
- Для дополнительного торможения на крыльях самолета предусмотрены спойлеры. Их управление осуществляется пилотами вручную.
Силовые установки
Двигатель является важнейшим элементом в конструкции самолета, ведь без него воздушное судно не сможет даже взлететь. Первые самолеты летали совсем недолго и могли вмещать всего лишь одного пилота. Причина тому проста – маломощные моторы, не позволяющие развить достаточную тяговую силу. Чтобы самолеты научились перевозить сотни пассажиров и неподъемные грузы, конструкторам всего мира пришлось немало потрудиться.
За всю эволюцию «железных птиц» было использовано немало типов моторов:
- Паровые. Принцип работы таких двигателей основан на превращении энергии пара в движение, которое передается на винт самолета. Так как паровые моторы имели низкий коэффициент полезного действия, они использовались авиационной промышленностью совсем недолго.
- Поршневые. Это стандартные моторы внутреннего сгорания, по конструкции напоминающие двигатели автомобилей. Принцип их работы заключается в передаче тепловой энергии в механическую. Простота в изготовлении и доступность материалов обуславливают использование таких силовых установок на некоторых моделях самолетов до настоящего времени. Несмотря на небольшой КПД (около 55%), эти моторы пользуются определенной популярностью благодаря своей неприхотливости и надежности.
- Реактивные. Такие моторы преобразуют энергию интенсивного сгорания топлива в тягу, необходимую для полета. На сегодняшний день реактивные двигатели используются в строительстве самолетов наиболее широко.
- Газотурбинные. Принцип работы этих двигателей основан на пограничном нагреве и сжатии газа сгорания топлива, направленного на вращение турбины. Они используются преимущественно в военных типах самолетов.
- Турбовинтовые. Это один из подвидов газотурбинных моторов. Отличие состоит в том, что энергия, полученная при работе, преобразуется в приводную и вращает винт самолета. Незначительная часть энергии идет на формирование толкающей реактивной струи. Такие моторы применяют главным образом в гражданской авиации.
- Турбовентиляторные. В этих двигателях реализовано нагнетание дополнительного воздуха, необходимого для полного сгорания горючего, благодаря чему удается достичь максимальной эффективности и экологической благоприятности силовой установки. Моторы такого типа широко применяются в строительстве крупных авиалайнеров.
Мы с вами познакомились с основными типами авиационных двигателей. Список моторов, которые авиаконструкторы когда-либо пытались установить на воздушные суда, рассмотренным перечнем не ограничивается. В разные времена предпринималась масса попыток по созданию всяческих инновационных силовых агрегатов. К примеру, в прошлом веке велись серьезные работы по созданию атомных авиационных моторов, которые не прижились из-за высокой экологической опасности, в случае крушения самолета.
Обычно двигатель устанавливается на крыло или фюзеляж самолета посредством пилона, через который к нему подводятся приводы, топливные трубки и прочее. В таком случае мотор облачают в защитную мотогондолу. Существуют также самолеты, в которых силовая установка находится непосредственно внутри фюзеляжа. На воздушных судах может быть от одного (Ан-2) до восьми (В-52) двигателей.
Элероны и интерцепторы
Кроме тех элементов, что уже были описаны, есть еще те, которые можно отнести к второстепенным. Система механизации крыла включает в себя такие второстепенные детали, как элероны. Работа этих деталей осуществляется дифференциально. Чаще всего используется конструкция такая, что на одном крыле элероны направлены вверх, а на втором они направлены вниз. Кроме них есть еще и такие элементы, как флапероны. По своим характеристикам они схожи с закрылками, отклоняться эти детали могут не только в разные стороны, но и в одну и ту же.
Дополнительными элементами являются также интерцепторы. Эта деталь является плоской и располагается на поверхности крыла. Отклонение, или скорее подъем, интерцептора осуществляется прямо в поток. Из-за этого происходит увеличение торможения потока, в силу этого увеличивается давление на верхней поверхности. Это приводит к тому, что уменьшается подъемная сила именно данного крыла. Эти элементы крыла иногда еще называют органами для управления подъемной силой самолета.
Стоит сказать о том, что это довольно краткая характеристика всех элементов конструкции механизации крыла самолета. В действительности там используется намного больше разнообразных мелких деталей, элементов, которые позволяют пилотам полностью контролировать процесс посадки, взлета, самого полета и т. д.
Слайд 6Самолёт (аэроплан) — воздушное судно, предназначенное для полётов в атмосфере с помощью силовой установки, создающей тягу и неподвижного относительно
других частей аппарата крыла, создающего подъемную силу. Неподвижное крыло отличает самолёт от орнитоптера (махолёта) и вертолёта, а наличие двигателя — от планёра. От дирижабля и аэростата самолёт отличается тем, что использует аэродинамический, а не аэростатический способ создания подъёмной силы.Приведённое выше определение является «классическим». По отношению же к современным и перспективным разработкам в авиационной технике (интегральные и гиперзвуковые аэродинамические компоновки, использование изменяемого вектора тяги и др.) предлагается расширенное определение понятия «самолёт»:Самолёт — летательный аппарат для полётов в атмосфере (и космическом пространстве. Орбитальный самолёт, использующий аэродинамическую подъёмную силу планера для удержания себя в воздухе (при полёте в пределах атмосферы) и тягу силовой (двигательной) установки для маневрирования и компенсации потерь полной механической энергии на лобовое сопротивление.