Piese de aeronave: semnificația designului și caracteristicile operaționale. Un avion fără coadă, o casă fără acoperiș Avioane realizate după designul „fără coadă”.

Ziua bună tuturor! Încă o dată am devenit interesat de avioanele fără coadă, și mai precis de luptătorii fără coadă. Aripioarele nu iau parte la forța de ridicare, dar creează rezistență și măresc vizibilitatea radarelor. S-ar părea că le elimină și atât! Dar fără coada verticală nu va exista stabilitate direcțională, fără de care zborul unui avion este practic imposibil. De aici începe caruselul amețitor de argumente pro și contra.

X-36

Dacă ne uităm la aeronavele reale existente, realizate fără coadă, vom vedea practic un design aerodinamic „aripă zburătoare” cu utilizarea spoilerelor la capetele aripii, cu ajutorul cărora se realizează stabilizarea în canalul de rotire și controlul direcției. afară. În același timp, spoilerele se deschid ușor în grade diferite și, pe baza principiului frânării pe una dintre laturi, ca o omidă pe un tanc sau ca o vâslă pe o barcă, direcția de zbor a aeronavei se schimbă.

Dezavantajele aici sunt că spoilerele, realizate sub formă de flaps de frână la capetele aripii, creează rezistență și, uneori, chiar mai mult decât chilele, adică. Nu va fi posibilă îmbunătățirea calității aerodinamice prin înlocuirea aripioarelor cu spoilere. De asemenea, un circuit cu clapete necesită un control fin și este mai bine ca controlul să fie efectuat automat folosind un computer, dar nici controlul computerizat nu va oferi oportunități ample de pilotare a unui circuit fără coadă, deoarece capacitățile aerodinamice ale spoilerelor sunt foarte limitate și nu pot fi comparate cu capacitățile cozii verticale.

Ei bine, în acest caz, singurul lucru care rămâne din poli este o scădere a vizibilității pentru radare. De aceea, până acum nu a fost creat niciun luptător adevărat fără aripioare. Tot ceea ce este disponibil sunt bombardiere și drone care nu necesită manevre intensive.

X-31

În prezent, una dintre cele mai faimoase și izbitoare încercări de a explora și implementa un design fără coadă pe avioanele de luptă supersonice sunt experimentele cu modelul de avion X-36 și aeronava X-31.

X-36

Unul dintre motivele acestei cercetări a fost apariția capacității tehnice de a realiza un vector de tracțiune deflectabil în două planuri. Probabil că nu vom ști despre rezultatele testelor exacte ale acestor avioane pentru o lungă perioadă de timp, dar cred că nu totul merge bine și nu ar trebui să ne așteptăm la apariția unor luptători fără coadă în viitorul apropiat. Dar, în ciuda pesimismului meu, aproape toate pozele cu luptători promițători ai următorului, ca să spunem așa al 6-lea (deși încă nu ne-am dat seama de al 5-lea), generațiile reflectă conceptele de scheme fără coadă cu utilizarea pe scară largă a tehnologiilor Stealth și aerodinamicii vortexului. .

Oricât am încercat să fac modele fără aripioare, orice s-ar spune, nu pare posibil să obțin caracteristici bune de zbor din ele, chiar și cu utilizarea sistemelor electronice de stabilizare a zborului. Există un exemplu pe Internet de copiere a modelului X-36 și a existat, de asemenea, o lipsă gravă a caracteristicilor de zbor. Ce să faci, cum să fii? Capacitățile flapurilor nu sunt suficiente, deviația vectorului de tracțiune este eficientă doar atunci când motorul produce o anumită tracțiune, iar acest lucru nu se întâmplă întotdeauna în zbor, deoarece de multe ori trebuie să încetinești pentru a reduce viteza etc. și așa mai departe. În general, am decis să merg pe propriul meu drum, deși poate cineva undeva a încercat deja să facă asta. Ideea este următoarea: nu ar trebui să abandonați complet chilele, trebuie doar să le ascundeți cumva dacă este necesar. Mă uit la această idee de mult timp, când încă îmi făceam misteriosul S-61, apoi S-67, apoi AL-601, și de fiecare dată când mă gândesc la asta când văd fotografii cu YF. -23. Și așa au apărut schițele pentru proiectul AL-615.

Nu m-am hotărât încă asupra aspectului motoarelor, prizelor de aer și alte câteva lucruri, dar cu siguranță vor exista două unități stabilizatoare cu aripioare care îndeplinesc funcțiile de elonoane, spoilere și coadă verticală. În acest caz, chila stabilizatoare poate schimba unghiurile atât de-a lungul cât și transversal. De asemenea, pe planul principal al stabilizatorului există interceptoare sub forma unei perechi de clapete care se deschid simetric în sus și în jos. Acest întreg sistem are un mod de operare corespunzător pentru fiecare mod de zbor, de exemplu: acrobație, stealth, raza maxima. Acum trebuie doar să așteptăm până când apare timpul pentru a implementa acest concept. Succes tuturor până ne întâlnim din nou!

Pe Internet puteți găsi fotografii ale bombardierului strategic american Boeing B-52, care zboară cu o unitate de coadă grav deteriorată. Tot pe internet puteți găsi materiale video care reflectă acest incident aerian. A fost un incident, nu o catastrofă, deoarece, în ciuda pagubelor critice pentru un astfel de vehicul greu, datorită acțiunilor echipajului, bombardierul a fost aterizat cu succes la Baza Aeriană Blytheville din Arkansas. Acest lucru s-a terminat cu bine, iar toți participanții săi au scăpat doar cu frică, care a fost aproape ușoară.

Este demn de remarcat faptul că Boeing B-52 este una dintre cele mai recunoscute și mai durabile aeronave ale timpului nostru. Boeing B-52 Stratofortress (Stratospheric Fortress) este un transportator bombardier-rachetă strategic american multirol, aparținând celei de-a doua generații de strategi. Aeronava a fost pusă în funcțiune Forțele Aeriene ale SUAîn 1955. În prezent, B-52, împreună cu bombardierul strategic rus Tu-95, dețin recorduri absolute pentru raza de zbor, precum și pentru durata serviciului militar. Aceste aeronave au fost în serviciu continuu de mai bine de jumătate de secol. Mașina, care a fost creată în anii 50 ai secolului trecut pentru a îndeplini cerințele Războiului Rece, este încă relevantă. Forțele aeriene americane intenționează să opereze această aeronavă cel puțin până în 2040 și intenționează să cheltuiască 11,9 miliarde de dolari pentru modernizarea aeronavei.

Este puțin probabil ca designerii companiei Boeing, care au creat acest celebru bombardier strategic, care timp de mulți ani a fost personificarea puterii militare a Statelor Unite și a fost considerat un simbol al puterii acestei țări (la fel ca cu un secol înainte ea, navele de luptă engleze și primele dreadnoughts personificau puterea Imperiului Britanic), credea că va rămâne în serviciu atâția ani. Mașina, de fapt, nu numai că a supraviețuit creatorilor săi, ci și amenințarea pe care a văzut-o Washingtonul sub forma Uniunii Sovietice. Pe de altă parte, designerii americani pragmatici Boeing nici nu-și puteau deranja capul cu imaginea inamicului, ci pur și simplu lucrează în efortul de a primi o nouă comandă mare și, cu eficiență maximă, și-au dat seama de sarcina tehnică care le-a fost încredințată.

Aeronava creată de ei, cu o greutate de peste 200 de tone, ar putea zbura cu o viteză maximă de până la 957 km/h (0,87 M) și ar putea transporta o încărcătură uriașă de bombă - mai mult de 22 de tone în compartimentul de arme al modificării B-52H a lui. aeronava, care este în prezent în serviciu, această cifră depășește 27 de tone. Toate B-52 americane au peste 50 de ani. Mai mult, până în 2040, vârsta aeronavei va ajunge la 83 de ani, acestea vor fi utilizate până la epuizarea completă a duratei de viață a corpului aeronavei. O astfel de longevitate de invidiat se explică printr-un design reușit și, într-o oarecare măsură, explică rezultatul fericit al unui incident care a avut loc în timpul unui zbor de probă în 1964, fotografii ale căruia circulă astăzi pe internet. Mulți oameni cred că aceste fotografii sunt neplauzibile, dar sunt reale.

Zbor faimos

O serie de imagini de pe Internet arată aeronava B-52H-170-BW S/N 61-0023, toate acestea fiind luate după ce un flux puternic turbulent a tăiat literalmente stabilizatorul vertical al aeronavei. Acest model a fost special echipat pentru studiul turbulenței. S-a decis să se înceapă studii detaliate ale efectului acestui fenomen asupra aeronavei după ce mai multe bombardiere de luptă fuseseră deja pierdute. În acel zbor celebru, în timpul căruia B-52 și-a pierdut cârma și stabilizatorul vertical, avionul a fost pilotat de primul pilot Chuck Fisher și copilotat de Dick Curry. Echipajul a reușit să salveze avionul prin aterizarea la Blytheville Air Force Base.

O relatare detaliată a acestui incident de zbor a fost lăsată de John A. Smith, un colonel retras al Forțelor Aeriene ale SUA, care a murit în 2010 la Las Vegas. În 1964, a ajuns ca observator la Boeing Aircraft din Wichita și a efectuat mai multe zboruri cu Chuck Fisher, care i-a povestit despre faimosul zbor. Traducerea poveștii a fost făcută de Boris Krotkov.

B-52 al lui Chuck Fisher a fost complet echipat pentru a efectua un studiu al turbulențelor și al vântului transversal de-a lungul rutei Oil Can Low Level, care a început în Texas și apoi a mers spre vest, spre Nevada și celebra Zona 51. Avionul zbura pe traseu la o altitudine de aproximativ 1.500 de picioare, instrumentele arătau o viteză de 350 de noduri (aproximativ 650 km/h), în acest moment navigatorul interfon i-a raportat lui Chuck că vântul transversal a crescut brusc, ajungând treptat la 70 de noduri. Acesta este ceea ce a dus la deteriorarea gravă a chilei bombardierului. Potrivit lui Chuck, vântul batea din stânga și a simțit instantaneu că s-a pierdut controlul cârmei și eleronanelor, pe lângă care sistemul hidraulic a defectat. După aproximativ 15 secunde, pilotul a început să se gândească cum să continue zborul.

Ghidat fie de intuiție, fie de instinct, Chuck Fisher a folosit imediat controlul separat al tracțiunii. Controlul divizat este utilizarea stick-ului de control al tracțiunii motorului pentru a reduce sau a crește tracțiunea motorului pe aripa dreaptă sau stângă. Adică, în momentul în care a coborât aripa stângă a avionului, Chuck a dat tracțiune completă motoarelor din aripa stângă și a redus tracțiunea motoarelor din dreapta. În acel moment, cârma pur și simplu lipsea, eleroanele erau inactive, iar singurele comenzi care se aflau sub mâna dreaptă a pilotului și îi rămâneau ascultătoare erau stick-urile de control al motorului.

În momentul în care avionul a fost readus în zbor la nivel, altitudinea a scăzut la 300 de picioare. Adăugarea de forță a făcut ca mașina să câștige altitudine, iar scăderea acesteia a făcut-o să piardă altitudine. În același timp, o scădere a forței motoarelor din dreapta și o creștere a celor din stânga au provocat o viraj la dreapta, iar acțiunea opusă a fost efectuată - aeronava a virat la stânga. Când bătăile inimii pilotului s-au calmat suficient de mult încât să poată auzi altceva decât bătăile de sânge în urechi, el a contactat baza Boeing-Wichita, unde a servit ca șef al testării bombardierelor, și a raportat situația în zbor. La sfârșitul conversației, Chuck Fischer a întrebat: „Ce primesc dacă pot aduce acest cufăr înapoi pe pământ dintr-o bucată?” Răspunsul a fost: „Îți vei păstra locul de muncă”.

Toate informațiile de zbor care au dus la pierderea stabilizatorului vertical și a cârmei au fost înregistrate pe benzi magnetice. Chuck Fisher nu a vrut să se piardă. Prin urmare, i-a ordonat navigatorului să adune toate cutiile cu înregistrări în poală și să lase mașina în apropiere baza militara(Chuck însuși nu a lăsat niciodată mașini neavariate sau chiar avariate). Zborul a fost destul de lung, până la urmă s-a decis să aterizeze avionul la baza Blytheville din Arkansas. Acest loc nu a fost ales întâmplător. Era cel mai potrivit pentru aterizarea unui bombardier de mai multe tone: teren plat, condiții meteorologice excelente, spațiu mare nelocuit și avea tot ce putea fi necesar pentru operațiunile de salvare.

Fisher și-a coborât altitudinea la 2.000 de picioare până când avionul său a apărut pe radarul de la sol al bazei și a început să planifice o apropiere foarte lungă. Ultimele corecții de curs le-a făcut la o distanță de aproximativ 50 de mile de bază, după care s-a întors la pământ cu o altă problemă. Chuck a încercat să coboare clapetele și trenul de aterizare, fără să știe dacă erau controlate. Trenul de aterizare a fost desfășurat normal, au funcționat sistemele pneumatice, cu care nu au fost probleme, dar cu clapetele totul a fost departe de a fi atât de simplu. După o încercare de a deviere flapurile și lupta obositoare ulterioară pentru a menține altitudinea de zbor, pilotul a decis să aterizeze mașina fără flaps, ceea ce însemna automat că în momentul în care B-52 a aterizat pe pistă, viteza va fi semnificativ mai mare decât cea viteza de aterizare recomandată. Cu toate acestea, această împrejurare nu l-a putut împiedica pe pilot să aterizeze avionul în Blytheville, arătând, conform celor mai mulți martori oculari, o situație incredibilă. nivel inalt pricepere de zbor.

Ceva similar a fost repetat 20 de ani mai târziu de către căpitanul care pilota avionul de pasageri DC-10 al United Airlines. A reușit să facă o aterizare aproape reușită în Sioux City (Iowa). Apoi echipajul a reușit să efectueze o aterizare de urgență la 45 de minute după ce sistemul hidraulic a defectat. 174 din 285 de pasageri și 10 din 11 membri ai echipajului au supraviețuit Faptul că aeronava a rămas controlabilă, iar unii dintre pasageri au fost salvați în condiții atât de dificile, a fost recunoscut ca un exemplu al abilității extraordinare a echipajului aeronavei.

Surse de informare:
http://doroshenko-us.livejournal.com/38289.html
http://rumodelism.com/forum/read.php?f=29&i=10782&t=10782
http://www.airwar.ru/enc/bomber/b52.html

Daca ai visat ca ti-a crescut coada, inseamna ca vei experimenta dezamagire acolo unde te asteptai sa gasesti placere.

Îți poți exersa visul imaginându-ți că coada nu este reală, ci face parte dintr-un costum de rochie. Îl dai jos. Dacă într-un vis ați încercat să prindeți un animal de coadă, nu urmăriți profitul: odată cu el veți avea o mulțime de probleme. De data asta e mai bine să cedezi celorlalți.

Pentru a vedea un animal stând cu spatele la tine și dând din coadă - norocul se va îndepărta de tine.

În acest caz, imaginează-ți că animalul își întoarce botul spre tine și tu îl tratezi cu un răsfăț.

A vedea o șopârlă care își aruncă coada înapoi înseamnă că vei afla despre infidelitatea soției tale, dar nu vei putea dovedi nimic.

Imaginează-ți că o șopârlă este prinsă de o bufniță și mâncată în fața ochilor tăi. Nu a mai rămas nici măcar o coadă de șopârlă.

A tăia coada unui animal (de exemplu, un câine sau o pisică) înseamnă să vă răcoriți în relațiile cu prietenii.

Imaginați-vă că un medic veterinar cu experiență a cusut coada înapoi la locul inițial - și totul s-a vindecat.

Dacă ai visat la o coadă de păun luxoasă, credeți în promisiunile frumoase și veți fi înșelați. Dacă coada este ponosită și urâtă, vei contacta un escroc evident și din proprie inițiativă.

Imaginează-ți că omori un păun (vezi Uciderea).

Roșca o coadă de pește - va trebui să faci o muncă murdară care nu va aduce nici beneficii, nici satisfacții.

Imaginați-vă că aruncați coada la gunoi și ridicați un pește gras întreg.

Folosind coada unui animal cu blană ca guler înseamnă că vei primi profit financiar, dar, în același timp, vei deveni cauza suferinței cuiva.

Imaginați-vă că gulerul este din blană artificială de foarte bună calitate.

Invenția avionului a făcut posibilă nu numai îndeplinirea celui mai vechi vis al omenirii - cucerirea cerului, ci și crearea celui mai rapid mod de transport. Spre deosebire de baloaneși avioanele, avioanele depind puțin de capriciile vremii și sunt capabile să parcurgă distanțe lungi la viteză mare. Componentele aeronavei constau din următoarele grupuri structurale: aripă, fuselaj, coadă, dispozitive de decolare și aterizare, centrală electrică, sisteme de control și diverse echipamente.

Principiul de funcționare

Un avion este o aeronavă mai grea decât aerul echipată cu o centrală electrică. Cu ajutorul acestei cele mai importante părți a aeronavei se creează forța necesară zborului - forța activă (motoare) care este dezvoltată la sol sau în zbor de un motor (elice sau motor cu reacție). Dacă elicea este situată în fața motorului, se numește elice de tragere, iar dacă în spatele ei, se numește elice de împingere. Astfel, motorul creează mișcarea înainte a aeronavei în raport cu mediul (aer). În consecință, aripa se mișcă și în raport cu aerul, ceea ce creează portanță ca urmare a acestei mișcări de translație. Prin urmare, dispozitivul poate rămâne în aer doar dacă există o anumită viteză de zbor.

Cum se numesc piesele unui avion?

Corpul este format din următoarele părți principale:

• Fuzelajul este corpul principal al aeronavei, conectând aripile (aripa), suprafețele cozii, sistemul de alimentare, trenul de aterizare și alte componente într-un singur întreg. Fuzelajul găzduiește echipajul, pasagerii (in aviatie Civila), echipament, sarcină utilă. De asemenea, poate (nu întotdeauna) găzdui combustibil, șasiu, motoare etc.
• Motoarele sunt folosite pentru a propulsa o aeronavă.
• O aripă este o suprafață de lucru concepută pentru a crea portanță.
• Coada verticală este proiectată pentru controlabilitatea, echilibrarea și stabilitatea direcțională a aeronavei în raport cu axa verticală.
• Coada orizontală este proiectată pentru controlabilitatea, echilibrarea și stabilitatea direcțională a aeronavei în raport cu axa orizontală.

Aripi și fuselaj

Partea principală a structurii aeronavei este aripa. Creează condițiile pentru îndeplinirea cerinței principale pentru posibilitatea de zbor - prezența forței de ridicare. Aripa este atașată de caroserie (fuselaj), care poate avea o formă sau alta, dar cu o rezistență aerodinamică minimă dacă este posibil. Pentru a face acest lucru, i se oferă o formă de picătură simplificată convenabil.

Partea frontală a aeronavei găzduiește cabina de pilotaj și sistemele radar. În partea din spate se află așa-numita unitate de coadă. Servește pentru a asigura controlabilitatea în timpul zborului.

Design Empennage

Să luăm în considerare o aeronavă medie, a cărei secțiune de coadă este realizată conform schema clasica, caracteristică majorității modelelor militare și civile. În acest caz, coada orizontală va include o parte fixă ​​- stabilizatorul (din latinescul Stabilis, stabil) și o parte mobilă - liftul.

Stabilizatorul servește la stabilizarea aeronavei în raport cu axa transversală. Dacă nasul aeronavei coboară, atunci, în consecință, partea din spate a fuzelajului, împreună cu coada, se vor ridica. În acest caz, presiunea aerului de pe suprafața superioară a stabilizatorului va crește. Presiunea creată va readuce stabilizatorul (și, în consecință, fuzelajul) în poziția inițială. Când nasul fuselajului se ridică în sus, presiunea fluxului de aer va crește pe suprafața inferioară a stabilizatorului și va reveni la poziția inițială. Astfel, se asigură stabilitatea automată (fără intervenția pilotului) a aeronavei în planul său longitudinal față de axa transversală.

Partea din spate a aeronavei include și o coadă verticală. Similar cu cea orizontală, constă dintr-o parte fixă ​​- chila și o parte mobilă - cârma. Aripa oferă stabilitate mișcării aeronavei în raport cu axa sa verticală în plan orizontal. Principiul de funcționare al chilei este similar cu acțiunea unui stabilizator - atunci când nasul este deviat spre stânga, chila deviază spre dreapta, presiunea în planul său drept crește și readuce chila (și întregul fuselaj) la poziţia sa anterioară.

Astfel, raportat la două axe, stabilitatea zborului este asigurată de coadă. Dar a mai rămas o axă - cea longitudinală. Pentru a asigura stabilitatea automată a mișcării față de această axă (în plan transversal), consolele aripilor planoarelor sunt plasate nu orizontal, ci la un anumit unghi unul față de celălalt, astfel încât capetele consolelor să fie deviate în sus. Această poziție seamănă cu litera „V”.

Sistem de control

Suprafețele de control sunt părți importante ale unei aeronave proiectate pentru control. Acestea includ eleronoane, cârme și ascensoare. Controlul este asigurat relativ la aceleași trei axe în aceleași trei planuri.

Liftul este partea din spate mobilă a stabilizatorului. Dacă stabilizatorul constă din două console, atunci, în consecință, există două lifturi care se deviază în jos sau în sus, ambele sincron. Cu ajutorul acestuia, pilotul poate modifica altitudinea de zbor a aeronavei.

Cârma este partea din spate mobilă a chilei. Când este deviat într-o direcție sau alta, asupra lui ia naștere o forță aerodinamică, care rotește aeronava în raport cu o axă verticală care trece prin centrul de masă, în sens opus față de direcția de deviere a cârmei. Rotația are loc până când pilotul readuce cârma în poziția neutră (nu deviată), iar aeronava se va deplasa într-o nouă direcție.

Eleroanele (din francezul Aile, aripa) sunt părțile principale ale aeronavei, care sunt părțile mobile ale consolelor aripioare. Sunt folosite pentru a controla aeronava în raport cu axa longitudinală (în plan transversal). Deoarece există două console cu aripi, există și două elerone. Ele funcționează sincron, dar, spre deosebire de ascensoare, se abat nu într-o direcție, ci în direcții diferite. Dacă un eleron se mișcă în sus, celălalt se mișcă în jos. Pe consola aripii, unde eleronul este deviat în sus, forța de ridicare scade, iar acolo unde este deviat în jos, crește. Și fuzelajul aeronavei se rotește spre eleronul ridicat.

Motoare

Toate aeronavele sunt echipate cu o centrală electrică care le permite să dezvolte viteza și, prin urmare, să ofere portanță. Motoarele pot fi amplasate în spatele aeronavei (tipic pentru aeronavele cu reacție), în față (aeronavele cu motor ușor) și pe aripi ( aeronave civile, transportoare, bombardiere).

Ele sunt împărțite în:

• Jet - turboreactor, pulsator, dublu circuit, flux direct.
• Șurub - piston (elice), turbopropulsor.
• Rachetă - combustibil lichid, solid.

Alte sisteme

Desigur, și alte părți ale aeronavei sunt importante. Trenul de aterizare vă permite să decolați și să aterizați de pe aerodromurile echipate. Există avioane amfibii în care în locul trenului de aterizare se folosesc flotoare speciale - acestea permit decolarea și aterizarea în orice loc unde există un corp de apă (mare, râu, lac). Sunt cunoscute modele de aeronave ușoare echipate cu schiuri pentru operare în zone cu strat stabil de zăpadă.

Umplut cu echipamente electronice, dispozitive de comunicare și transfer de informații. ÎN aviaţia militară sunt folosite arme sofisticate, sisteme de detectare a țintei și bruiaj de semnal.

Clasificare

În funcție de scopul lor, aeronavele sunt împărțite în două grupuri mari: civile si militare. Părți principale avion de pasageri Se disting prin prezența unui habitaclu echipat, care ocupă cea mai mare parte a fuselajului. O trăsătură distinctivă o reprezintă hublourile de pe părțile laterale ale carenei.

Aeronavele civile sunt împărțite în:

• Pasageri - companii aeriene locale, curse lungi pe distanță scurtă (autonomie mai mică de 2000 km), medii (autonomie sub 4000 km), curse lungi (autonomie sub 9000 km) și intercontinentale (autonomie mai mare de 11000 km).
• Marfă - ușoară (greutate încărcătură până la 10 tone), medie (greutate încărcătură până la 40 tone) și grea (greutate încărcătură mai mare de 40 tone).
• Scop special - sanitar, agricol, recunoaștere (recunoaștere gheață, recunoaștere pești), stingerea incendiilor, pentru fotografiere aeriană.
• Educational.

Spre deosebire de modelele civile, părțile aeronavelor militare nu au o cabină confortabilă cu ferestre. Partea principală a fuzelajului este ocupată de sisteme de arme, echipamente de recunoaștere, comunicații, motoare și alte unități.

În funcție de scopul lor, avioanele militare moderne (ținând cont de misiunile de luptă pe care le îndeplinesc) pot fi împărțite în următoarele tipuri: avioane de luptă, avioane de atac, bombardiere (portarachete), avioane de recunoaștere, avioane militare de transport, avioane cu destinație specială și avioane auxiliare. .

Structura aeronavei

Designul aeronavelor depinde de designul aerodinamic în funcție de care sunt realizate. Designul aerodinamic se caracterizează prin numărul de elemente principale și locația suprafețelor portante. În timp ce nasul unui avion este similar pentru majoritatea modelelor, locația și geometria aripilor și a cozii pot varia foarte mult.

Se disting următoarele scheme de proiectare a aeronavelor:

• "Clasic".
• „Aripă zburătoare”
• "Rață".
• — Fără coadă.
• "Tandem".
• Circuit convertibil.
• Schema combinata.

Avioane realizate după designul clasic

Să ne uităm la principalele părți ale aeronavei și la scopul lor. Aspectul clasic (normal) al componentelor și ansamblurilor este tipic pentru majoritatea dispozitivelor din lume, fie ele militare sau civile. Elementul principal - aripa - funcționează într-un flux pur netulburat, care curge lin în jurul aripii și creează o anumită forță de susținere.

Boza aeronavei este redusă, ceea ce duce la o reducere a suprafeței necesare (și, prin urmare, a masei) cozii verticale. Acest lucru se datorează faptului că nasul fuselajului provoacă un moment de destabilizare în jurul axei verticale a aeronavei. Reducerea fuselajului înainte îmbunătățește vizibilitatea emisferei înainte.

Dezavantajele schemei normale sunt:

• Funcționarea cozii orizontale (HE) într-un flux de aripi inclinat și perturbat reduce semnificativ eficiența acesteia, ceea ce necesită utilizarea cozilor. suprafata mai mare(și, prin urmare, mase).
• Pentru a asigura stabilitatea zborului, coada verticală (VT) trebuie să creeze o forță de ridicare negativă, adică direcționată în jos. Acest lucru reduce eficiența generală a aeronavei: din cantitatea de portanță pe care o creează aripa, este necesar să se scadă forța care este creată de portanță. Pentru a neutraliza acest fenomen, ar trebui folosită o aripă cu suprafață crescută (și, în consecință, masă).

Structura avionului conform schemei „rață”.

Cu acest design, părțile principale ale aeronavei sunt plasate diferit decât în ​​modelele „clasice”. În primul rând, modificările au afectat aspectul cozii orizontale. Este situat în fața aripii. Frații Wright și-au construit primul avion folosind acest design.

Avantaje:

• Coada verticală funcționează într-un flux netulburat, ceea ce îi crește eficiența.
• Pentru a asigura un zbor stabil, coada creează portanță pozitivă, ceea ce înseamnă că se adaugă la portanța aripii. Acest lucru vă permite să reduceți suprafața și, în consecință, greutatea.
• Protecție naturală „anti-rotire”: este exclusă posibilitatea deplasării aripilor la unghiuri supercritice de atac pentru „rațe”. Stabilizatorul este instalat astfel încât să primească un unghi de atac mai mare în comparație cu aripa.
• Mișcarea focalizării aeronavei înapoi pe măsură ce viteza crește odată cu configurația canard are loc într-o măsură mai mică decât în ​​configurația clasică. Acest lucru duce la modificări mai mici ale gradului de stabilitate statică longitudinală a aeronavei, la rândul său, simplifică caracteristicile sale de control.

Dezavantajele schemei „rață”:

• Atunci când fluxul de pe cozi este întrerupt, aeronava nu numai că atinge unghiuri de atac mai mici, dar și „să lasă” din cauza scăderii forței sale generale de ridicare. Acest lucru este deosebit de periculos în timpul modurilor de decolare și aterizare din cauza apropierii de sol.
• Prezența mecanismelor de înotătoare în partea din față a fuzelajului afectează vizibilitatea emisferei inferioare.
• Pentru a reduce zona GO din față, lungimea părții din față a fuzelajului este semnificativă. Aceasta conduce la o creștere a momentului de destabilizare față de axa verticală și, în consecință, la o creștere a suprafeței și greutății structurii.

Avioane realizate după designul „fără coadă”.

Modelele de acest tip nu au o parte importantă, familiară a aeronavei. Fotografiile cu avioane fără coadă (Concorde, Mirage, Vulcan) arată că nu au coadă orizontală. Principalele avantaje ale acestei scheme sunt:

• Reducerea rezistenței aerodinamice frontale, care este deosebit de importantă pentru aeronavele cu viteză mare, în special pentru viteza de croazieră. În același timp, costurile cu combustibilul sunt reduse.
• Se realizează o rigiditate la torsiune mai mare a aripii, care îi îmbunătățește caracteristicile de aeroelasticitate performanta ridicata manevrabilitate.

Defecte:

• Pentru a echilibra în unele moduri de zbor, o parte din mecanizarea marginii de fugă și a suprafețelor de control trebuie să fie deviată în sus, ceea ce reduce forța totală de ridicare a aeronavei.
• Combinația comenzilor aeronavei în raport cu axele orizontale și longitudinale (datorită absenței unui lift) înrăutățește caracteristicile sale de control. Lipsa suprafețelor de coadă specializate obligă suprafețele de control să fie amplasate pe marginea de fugă a aripii, îndeplinind (dacă este necesar) atribuțiile atât ale eleronanelor, cât și ale elevatoarelor. Aceste suprafețe de control se numesc eloni.
• Utilizarea unor echipamente de mecanizare pentru echilibrarea aeronavei îi înrăutățește caracteristicile de decolare și aterizare.

„Aripă zburătoare”

Cu acest design, de fapt nu există o astfel de parte a aeronavei precum fuzelajul. Toate volumele necesare pentru a găzdui echipajul, sarcina utilă, motoarele, combustibilul și echipamentele sunt situate în mijlocul aripii. Această schemă are următoarele avantaje:

• Cea mai scăzută rezistență aerodinamică.
• Cea mai mică greutate a structurii. În acest caz, întreaga masă cade pe aripă.
• Deoarece dimensiunile longitudinale ale aeronavei sunt mici (din cauza absenței unui fuselaj), momentul de destabilizare față de axa verticală a acestuia este nesemnificativ. Acest lucru le permite designerilor fie să reducă în mod semnificativ aria cutiei de aer, fie să o abandoneze complet (păsările, după cum se știe, nu au penaj vertical).

Dezavantajele includ dificultatea de a asigura stabilitatea zborului aeronavei.

"Tandem"

Schema „tandem”, când două aripi sunt situate una în spatele celeilalte, este rar folosită. Această soluție este utilizată pentru a crește suprafața aripii cu aceleași valori ale deschiderii și lungimii fuselajului. Acest lucru reduce sarcina specifică pe aripă. Dezavantajele acestei scheme sunt creșterea mare a momentului de inerție, mai ales în raport cu axa transversală a aeronavei. În plus, pe măsură ce viteza de zbor crește, caracteristicile de echilibrare longitudinală ale aeronavei se modifică. Suprafețele de control de pe astfel de aeronave pot fi amplasate fie direct pe aripi, fie pe suprafețele cozii.

Schema combinata

În acest caz, componentele aeronavei pot fi combinate folosind diferite scheme structurale. De exemplu, suprafețele de coadă orizontale sunt prevăzute atât în ​​nas, cât și în coada fuselajului. Pot folosi așa-numitul control direct al ridicării.

În acest caz, coada orizontală a nasului împreună cu clapetele creează o ridicare suplimentară. Momentul de tanar care apare în acest caz va avea ca scop creșterea unghiului de atac (boza aeronavei se ridică). Pentru a contracara acest moment, unitatea de coadă trebuie să creeze un moment pentru a reduce unghiul de atac (nasul aeronavei coboară). Pentru a face acest lucru, forța asupra cozii trebuie, de asemenea, îndreptată în sus. Adică, există o creștere a forței de ridicare asupra cilindrului de vârf, a aripii și a cilindrului de coadă (și, în consecință, a întregii aeronave) fără a o roti în plan longitudinal. În acest caz, avionul se ridică pur și simplu fără nicio evoluție în raport cu centrul său de masă. Și invers, cu o astfel de configurație aerodinamică a aeronavei, poate efectua evoluții față de centrul de masă în plan longitudinal fără a modifica traiectoria zborului său.

Capacitatea de a efectua astfel de manevre îmbunătățește semnificativ caracteristicile tactice și tehnice ale aeronavelor manevrabile. Mai ales în combinație cu un sistem de control direct al forței laterale, pentru implementarea căruia aeronava trebuie să aibă nu numai o coadă, ci și o gamă longitudinală a nasului.

Circuit convertibil

Construit după un design decapotabil, se distinge prin prezența unui destabilizator în partea din față a fuzelajului. Funcția destabilizatoarelor este de a reduce, în anumite limite, sau chiar de a elimina complet deplasarea spre spate a focalizării aerodinamice a aeronavei în condiții de zbor supersonic. Aceasta crește manevrabilitatea aeronavei (important pentru o aeronavă de luptă) și crește autonomia sau reduce consumul de combustibil (important pentru o aeronavă supersonică de pasageri).

Destabilizatorii pot fi folosiți și în modurile de decolare/aterizare pentru a compensa momentul de scufundare, care este cauzat de abaterea mecanizării decolării și aterizării (flaps, flaps) sau a nasului fuselajului. În modurile de zbor subsonic, destabilizatorul este ascuns în mijlocul fuzelajului sau setat pe un mod de panou (orientat liber de-a lungul fluxului).

Drepturi de autor pentru ilustrație Thinkstock

Biplanul sovietic An-2, despre care știrile din Coreea de Nord l-au amintit recent publicului, este capabil de cascadorii incredibile, scrie corespondentul.

La începutul lunii aprilie, mass-media nord-coreeană noua schema colorarea uneia dintre principalele aeronave aflate în serviciu cu forțele aeriene moderne RPDC. Televiziunea de stat l-a arătat chiar pe liderul suprem al țării, Kim Jong Un, stând la comenzile unuia dintre avioanele proaspăt pictate. Mai mult, nu vorbeam despre un avion de luptă modern, ci despre un biplan din anii 1940, care în aparență semăna cu un autobuz înaripat. Cu toate acestea, experții cred că aceste vehicule cu mișcare lentă, care sunt greu de detectat de radar, pot traversa granița pe ascuns la altitudine joasă și pot arunca grupuri de forțe speciale în Coreea de Sud vecină.

An-2 în noul camuflaj, demonstrat cu mândrie de armata nord-coreeană, este vopsit în verde deasupra și albastru în partea de jos. Această schemă de culori face ca biplanul să fie neobservat atât pentru observatorii de la sol, cât și pentru aeronavele care zboară deasupra. De ce astăzi RPDC mai operează o aeronavă care ar fi potrivită pentru a juca în filme istorice de aventură despre Indiana Jones?

An-2, creat de biroul de proiectare Antonov (și la acea vreme sub conducerea sa directă), a ieșit în aer pentru prima dată în 1947. Atunci Uniunea Sovietică a restabilit economia distrusă în timpul Marelui Război Patriotic. Chiar și pentru vremea lui, noua aeronavă părea ușor arhaică: era aviației cu reacție sosise deja. Dar designul An-2 s-a dovedit a fi extrem de reușit: în mai multe decenii de producție în serie, au fost produse multe mii de aeronave de acest tip, care au fost exportate în întreaga lume, iar unele dintre ele sunt încă în serviciu. Pe lângă performanța sa uimitoare la decolare și aterizare (care necesită o distanță foarte scurtă pentru decolare și aterizare), An-2 are o diferență unică față de majoritatea aeronavelor: poate zbura prima coadă.

An-2 a fost conceput ca un avion agricol - pentru pulverizarea pesticidelor și îngrășămintelor (de unde și numele său colocvial - „fermier de porumb”), precum și ca un transport militar multifuncțional și ușor. Antonov Design Bureau a creat un biplan mare cu un singur motor, cu un cockpit închis, capabil să transporte până la 12 pasageri sau puțin mai mult de o tonă de marfă. An-2 a fost destinat operațiunilor de pe aerodromuri neechipate - nu numai de pe benzi neasfaltate fără acoperire a capitalului, ci și de pe drumuri de țară și defrișuri forestiere în regiuni slab populate, cu lipsă de infrastructură a aerodromului. În consecință, ceea ce era nevoie era un planor simplu și durabil din punct de vedere structural, cu distanțe scurte de decolare și aterizare, care ar fi, de asemenea, mai nepretențios în funcționare decât elicopterele complexe din punct de vedere tehnic.

Până în 1991, în URSS și Polonia au fost construite peste 19.000 de avioane An-2, iar China a mai produs câteva mii sub licență (producția la scară mică continuă încă în China).

Avion foarte zgomotos

„An-2 este încă în funcțiune pentru că pur și simplu nu are egal”, spune expertul în aviație Bernie Layton, care a avut ocazia să zboare cu biplanul în Belarus „Dacă trebuie să transportați cu aer o duzină de soldați, pasageri comerciali sau, să zicem. capre dintr-un loc părăsit de Dumnezeu în altul, nu ai de ales - fie un An-2, fie un elicopter.”

Layton continuă: „Sentimentul de a zbura pe An-2 este diferit de ceea ce simțiți când vă aflați la bordul oricărui alt aeronave moderne. Pentru început, în loc de tren de aterizare, are un suport de coadă, astfel încât la sol podeaua cabinei este înclinată la un unghi foarte vizibil spre coadă. În plus, fiind înăuntru, simți foarte bine toate denivelările pistei și eventualele manipulări ale pilotului cu suprafețele de control. Trebuie amintit însă că această aeronavă nu a fost construită pentru confortul pasagerilor”.

Layton remarcă nivelul ridicat de zgomot din cabină, în ciuda faptului că An-2 este echipat cu un singur motor. „Și totuși în aer este o mașină uimitoare!” - el spune.

Configurația aerodinamică de tip „biplan” nu a fost aleasă întâmplător: două aripi paralele creează mai multă portanță, datorită căreia aeronava poate decola de pe piste foarte scurte.

În plus, datorită liftului crescut, viteza minimă a An-2 este extrem de scăzută. Chiar și la o viteză de 40 km/h, aeronava rămâne complet controlabilă. Spre comparație, aeronava cu elice a companiei americane Cessna, populară printre piloții privați, își pierde controlul atunci când viteza scade la 80 km/h. Ca urmare, An-2 este utilizat pe scară largă de școlile de formare pentru parașutiști și parașutişti. În plus, viteza scăzută de blocare (viteza la care aeronava nu mai produce suficientă portanță pentru zbor controlat) implică faptul că, în anumite condiții, aeronava poate pluti literalmente deasupra solului. Piloții demonstrează adesea acest truc la spectacolele aeriene. Dacă vântul în față este suficient de puternic, An-2 va pluti în raport cu solul și uneori chiar va mișca prima coada, fără a pierde controlul.

Avion „zburător”.

S-ar părea că acest lucru este imposibil. Să cerem părerea lui Bill Leary, directorul de zbor al clubului britanic An-2 Owners and Connoisseurs, cu sediul pe aerodromul Popham, lângă Basingstoke. Avionul, pe care Leary îl zboară de 14 ani, a fost operat anterior în Ungaria.

An-2 este capabil să plutească deasupra solului și, în anumite condiții, să se deplaseze înapoi față de sol, datorită mecanizării aripii dezvoltate. De-a lungul marginii frontale a aripii există așa-numitele șipci - panouri deflectabile. Ele sunt de obicei eliberate în timpul aterizării deoarece în poziția extinsă cresc rezistența la rezistență, ceea ce duce la o scădere a vitezei. Panouri similare de-a lungul marginii de fugă a aripii - flaps - pot fi, de asemenea, folosite pentru a reduce viteza, dar eliberarea lor duce la o modificare a profilului aripii, crescând astfel portanța. Pe An-2, clapele sunt instalate pe toată lungimea marginii de fugă a aripii inferioare, precum și pe aripa superioară. Împreună, ele măresc semnificativ portanța la o viteză minimă foarte mică.

„Dacă există un vânt în față suficient de puternic – să zicem 30-40 km/h – avionul poate pluti deasupra solului”, spune Leary, poți rămâne peste un punct.

Potrivit acestuia, pilotarea An-2 este o activitate interesantă, dar pilotului este nevoie de concentrare constantă. Avionul este foarte sensibil la mișcările jugului. An-2, în jargon pilot, este o mașină destul de „zburătoare”, așa că decolarea pe ea nu este deosebit de dificilă. Dar manevrarea în aer necesită un efort fizic mare. Spre deosebire de avioanele moderne precum Boeing sau Airbus, An-2 nu este echipat cu calculatoare care controlează suprafețele de control, sau chiar booster-uri hidraulice care reduc efortul fizic asupra comenzilor. „Tot ce are pilotul este forța mecanică și propria sa forță fizică”, observă Leary, „și ai nevoie de multă forță.

Dacă An-2 ar fi fost proiectat și construit de cealaltă parte a Cortinei de Fier, ar fi putut obține o faimă mult mai mare datorită designului său robust. „Un An-2 se poate prăbuși numai dacă există o eroare de pilotare foarte stupidă”, spune Layton, „Designul aeronavei este atât de simplu încât nici factori precum oboseala metalelor nu duc la dezastre Nu este dificil să găsești un loc pentru o aterizare de urgență.” An-2, desigur, nu este cel mai confortabil avion, dar este extrem de sigur.