Файл: Научный стиль речи (для студентовиностранцев аэрокосмических вузов).doc

Гражданские воздушные суда наиболее часто выполняются с центральным вертикальным оперением (килем) и значительно реже - с разнесённым вертикальным оперением в виде двух шайб, укреплённых на концах горизонтального оперения, или с тремя плоскостями вертикального оперения (рис. 57).

Рис. 57. Виды оперения самолёта: 1 – простое вертикальное оперение; 2 – двухкилевое оперение; 3 – трёхкилевое оперение
Горизонтальное оперение - стабилизатор - имеет в плане форму крыла и располагается на самолёте таким образом, чтобы не попадать в зону потока, заторможенного крылом, фюзеляжем, двигателями, на всех режимах полёта.

Что касается тяжёлых транспортных самолётов с двигателями, установленными на пилонах и в хвостовой части фюзеляжа, то здесь широкое распространение получила схема Т-образного оперения (например, на самолёте Ту-154).

ТЕКСТ 20. АЭРОУПРУГОСТЬ

Для конструктивно-силовых схем стабилизатора и киля применяют ту же классификацию, что и для крыла. Конструкции силовых элементов и обшивки аналогичны конструкциям элементов крыла. Для производства планера воздушного судна используют материалы, обеспечивающие конструкции необходимые прочность и твёрдость при наименьшей массе. К ним относятся алюминиевые, магниевые^⁷⁸, титановые сплавы. Применение композиционных материалов позволяет значительно снизить массу конструкции планера.

При расчёте на прочность и устойчивость его элементов большое внимание уделяют аэроупругости - поведению упругих элементов крыла и оперения в потоке воздуха^⁷⁹.

Потеря динамической устойчивости крыла и оперения, которая выражается в появлении колебаний с нарастающей амплитудой^⁸⁰, способных вызвать быстрое разрушение конструкции, называется флаттером^⁸¹. Флаттер наступает на скоростях полёта, бóльших критической скорости флаттера, при этом работа возбуждающих сил воздушного потока будет больше работы демпфирующих^⁸² сил, возникающих в упругой конструкции, и амплитуда колебаний будет увеличиваться. При создании конструкции добиваются, чтобы критическая скорость флаттера была больше скорости полёта самолёта.

На оперении могут появляться также опасные вибрации^⁸³, называемые бафтингом^⁸⁴. Они возникают от действия вихрей^⁸⁵, срывающихся с частей воздушного судна, лежащих впереди оперения, - крыла, двигателей и т.п. Под влиянием вихрей оперение начинает колебаться, и, когда частота этих колебаний совпадает с собственной частотой колебания оперения, наступает явление резонанса, вследствие которого амплитуда колебаний резко возрастает и наступает разрушение. Борьба с бафтингом направлена на то, чтобы вывести оперение из завихренной зоны.

ТЕКСТ 21. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕРОНОВ

Конструкция элерона обычно состоит из одного лонжерона, нескольких стрингеров, нормальных и усиленных нервюр и обшивки
(рис. 58). Носок элерона до лонжерона выполняется из более толстой обшивки, чем хвостик, и является основным контуром, обеспечивающим совместно со стенкой лонжерона жёсткость на кручение. В местах установки узлов подвески элерона в носке делают вырез, который на -

Рис. 58. Конструкция элерона

Рис. 59. Соты

рушает контур, работающий на кручение. Для обеспечения жёсткости на кручение в зоне выреза усиливают контур в хвостовой части элерона, а по границам выреза устанавливают усиленные носки нервюр.При малой относительной высоте элерона часто применяют конструкцию с лёгким заполнителем (соты (рис. 59), пенопласт^⁸⁶). Конструкция с заполнителем обладает повышенной жёсткостью, имеет гладкую поверхность и позволяет уменьшить вес элерона.

Работа элементов конструкции элерона аналогична работе элементов однолонжеронного крыла. Поперечная сила воспринимается стенкой лонжерона, изгибающий момент - поясами лонжерона, крутящий момент - замкнутым контуром.

ТЕКСТ 22. ДВИЖЕНИЕ САМОЛЕТА ОТНОСИТЕЛЬНО

ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ

Управление летательным аппаратом пилот осуществляет с помощью органов управления. К ним относятся штурвал (ручка управления), с помощью которого управляют рулем высоты и элеронами, педали для управления рулём направления, различные рукоятки для управления агрегатами и системами самолёта, а также система проводок, через которые воздействия от пилота передаются на органы управления. Руль направления и руль высоты размещаются соответственно на вертикальном и горизонтальном оперении, элероны - на крыле.

В последнее время наметилась тенденция отказа от штурвала, занимающего большое место в кабине и в некоторой степени мешающего пилоту следить за показаниями приборов. Считают, что его заменят ручки управления, расположенные слева от командира экипажа и справа от второго пилота.

Рис. 60. Поворот влево от продольной оси
Для того чтобы изменить направление полёта, например повернуть самолёт влево (рис. 60), пилот должен нажать левой ногой на левую педаль управления. При этом через проводку (трос или тяга) руль направления повернётся влево. Так как руль направления будет поставлен под углом к встречному потоку, то возникнет аэродинамическая сила, которая и заставит хвостовую часть самолёта повернуться вправо, а носовую часть - влево.

Если нужно опустить носовую часть самолёта, то есть повернуть самолёт относительно поперечной оси, то руль высоты должен отклониться вниз. Для этого пилот отклоняет штурвал от себя. На руле высоты, поставленном под углом к встречному потоку воздуха, возникнет аэродинамическая сила, и носовая часть самолёта опустится вниз.

Для того чтобы поднять носовую часть самолёта, следует штурвал отклонить на себя, при этом руль и носовая часть самолёта отклонятся вверх (рис. 61).

Рис. 61. Подъём носовой части вверх от-

носительно продольной оси
Поворот самолёта вокруг продольной оси, проходящей вдоль фюзеляжа, достигается отклонением элеронов (рис. 62). Для этого пилот поворачивает штурвал влево и вправо, отклоняя при этом в разные стороны элероны. В результате подъёмная сила крыла с поднятым элероном уменьшится, а у крыла с опущенным элероном возрастёт. Самолёт повернётся вокруг продольной оси.

Рис. 62. Поворот вокруг продольной оси

ТЕКСТ 23. МНОГОЦЕЛЕВОЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ F-16

F-16 в настоящее время является наиболее распространённым в мире истребителем четвёртого поколения и основным боевым самолётом ВВС США (рис. 63).

Размеры. Размах крыла - 9,45 м; длина самолёта - 14,52 м; высота самолёта - 5,01 м; площадь крыла - 27,87 м²^⁸⁷.

Массы и нагрузки. Максимальная взлётная масса - 17010 кг; нормальная взлётная масса - 11372 кг; масса топлива во внутренних баках - 3160 кг; масса боевой нагрузки - 5420 кг^⁸⁸.

Лётные характеристики. Максимальная скорость - 2120 км/ч; максимальная скорость у земли - 1472 км/ч; максимальная скороподъёмность^⁸⁹ - 250 м/с; практический потолок - 17000 м.

Рис. 63. Истребитель F-16
Особенности конструкции. Самолёт выполнен по интегральной схеме, с плавным сопряжением крыла и фюзеляжа. Воздухозаборник - подфюзеляжный, нерегулируемый. F-16 - первый серийный американский самолёт, оснащённый электронной дистанционной системой управления.

Для облегчения лётчику возможности переносить высокие перегрузки (до 9), возникающие при ведении маневренного воздушного боя, спинка катапультного кресла наклонена на 28°. Применен беспереплётный фонарь, обеспечивающий летчику лучший обзор.