Файл: Конструкция летательных аппаратов учебник..pdf

ходимости иметь прочность, отвечающую большим скоростным напорам.

Баки с топливом на всех типах летательных аппаратов должны быть расположены так, чтобы расходование топлива не оказывало существенного влияния на изменение центровки

этих грузов при их расходовании должен оставаться вблизи же­ лаемого положения центра тяжести всего аппарата. Затем раз­ мещают остальные грузы первой группы: экипаж с пилотажно­ навигационным оборудованием и прицелами, антенны радиоло­ кационных станций, стрелково-пушечное и реактивное вооруже­ ние и т. д. При этом руководствуются требованиями создания наилучшего обзора и условий для работы экипажа и наиболее полного использования технических возможностей вооружения и специального оборудования.

И, наконец, размещают грузы второй группы, стремясь при этом к наиболее рациональному использованию объема фюзе­ ляжа и других частей планера, уменьшению длин коммуника­ ций, обеспечению удобств эксплуатации и т. д.

462. У современных летательных аппаратов наблюдается тенденция к уменьшению относительных размеров крыла с од­ новременным увеличением потребных объемов фюзеляжа для размещения оборудования и грузов. Поэтому при выборе разме­ ров и формы фюзеляжа заботятся об уменьшении его лобового сопротивления. Однако окончательные его размеры и форма определяются в большей мере соображениями компоновки (см.

п. 134).

Минимально возможные размеры миделевого сечения фюзе­ ляжа определяются габаритами груза, имеющего наибольшие размеры и требующего своего размещения в фюзеляже. Такими «грузами» могут быть боевая часть для некоторых типов бес­ пилотных летательных аппаратов; двигатель или кабина летчи­ ка для истребителей и учебных самолетов; перевозимая боевая техника для военно-транспортных самолетов и т. д.

При компоновке фюзеляжа проявляют заботу об обеспече­ нии хороших подходов для осмотра, монтажа и демонтажа обо­ рудования, вооружения и других агрегатов, размещенных в фю­ зеляже, а также необходимых разъемов для удобства транспор­ тировки и эксплуатации.

463. На современных военных самолетах применяется в ос­ новном трехопорная схема шасси с носовой опорой. Иногда применяются и другие схемы (см. п. 225).

Схема шасси и ее параметры определяют характеристики ус­ тойчивости и управляемости самолета при движении его по грунту.

4 7 5

Компоновка шасси на самолете представляет значительные трудности, так как требуются сравнительно большие объемы для уборки стоек. Особые трудности вызывает уборка шасси в крылья в связи с применением на скоростных самолетах тон­ ких профилей, что в ряде случаев вынуждает делать специаль­ ные гондолы или отступать от наиболее рациональных силовых схем, что вызывает утяжеление конструкции. При высоком рас­ положении крыла длина основных стоек при трехопорной схеме получается очень большой, поэтому приходится убирать стойки

вфюзеляж, в частности, применять шасси велосипедной схемы.

464.Параметры шасси велосипедной схемы выбираются из

тех же соображений, что и для трехопорной схемы (см. п. 227). Однако вынос задней опоры шасси велосипедной схемы, как правило, существенно больше и может достигать величины e=(0,40-f- 0,50) Ь, Объясняется это тем, что объемы фюзе­ ляжа вблизи центра тяжести в большинстве случаев заня­ ты расходуемыми в полете грузами (топливо, бомбы и др.). При таких больших выносах основной опоры возникают затруднения с отрывом носовой опоры при взлете. Одного усилия от горизон­ тального оперения может оказаться недостаточно и требуется принятие специальных мер, таких, как изменяющиеся по длине по желанию летчика стойки шасси («вздыбливание» передней или «проседание» задней опоры), увеличение установочного уг­ ла крыла ауст и стояночного угла самолета <рст и т. п. Для улучшения маневренности самолета при рулежке переднюю опо­ ру шасси велосипедной схемы так же, как и трехопорной с но­ совой опорой, делают управляемой.

Подкрыльные опоры тяжелых самолетов обычно воспринима­ ют 4 —5°/о стояночной нагрузки. Подкрыльные опоры легких самолетов делают разгруженными — при стоянке самолета они грунта не касаются. Такие стойки нагружаются лишь в случаях опрокидывания самолета на бок при разворотах во время рулеж­ ки по аэродрому и при посадке с креном или со сносом. Расстоя­ ние между подкрыльными опорами выбирается в основном из соображений удобства их крепления и уборки.

§ 20.3. РАЗМЕЩЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ НА ЛЕТАТЕЛЬНОМ АППАРАТЕ

465. Размещение двигателей на летательных аппаратах за­ висит от типа двигателей (ТРД, ТВД, Ж РД), их числа и габа­ ритов, а также от типа и летных свойств аппарата.

Установка двигателей на летательном аппарате должна обес­ печивать:

—получение максимальной эффективной тяги и минималь­ ного удельного расхода топлива двигательной установки;

—минимальное влияние двигателей на характеристики устойчивости и управляемости аппарата;

476

—надежную и устойчивую работу двигателей на всех ре­ жимах полета, а также при стрельбе из бортового оружия и пуске ракет и снарядов;

—защиту двигателя от попадания в него при опробовании, рулежке, взлете и посадке посторонних предметов;

—минимальные вибрационные нагрузки, передаваемые кон­ струкции летательного аппарата;

—допустимый уровень акустических шумов;

—пожарную безопасность, высокую боевую живучесть и ми­

нимальные тепловые потоки от двигателей к конструкции лета­ тельного аппарата;

—удобство и быстроту установки двигателя и его снятия;

—удобный доступ к агрегатам и узлам двигателя, требую­ щим обслуживания в эксплуатации; возможность осмотра ра­ бочих лопаток всех ступеней компрессора и последних ступе­ ней турбины двигателя без снятия его с летательного аппарата;

—минимальный износ взлетно-посадочных полос выхлоп­

ными газами.

Воздухозаборные устройства на взлете, посадке и при всех допустимых скоростях и высотах полета должны обеспечивать:

—устойчивую работу двигателя;

—высокий коэффициент восстановления давления и хоро­ шие расходные характеристики;

—малую радиальную и окружную неравномерности ско­ ростного поля потока перед компрессором;

—отсутствие вредного взаимного влияния в работе в слу­ чае применения воздухозаборных устройств, обеспечивающих работу двух и более двигателей.

466. На самолетах с ТРД обычного взлета и посадки двига­ тели могут быть размещены как внутри, так и снаружи фю­ зеляжа и крыла.

Размещение двигателей в хвостовой части фюзеляжа (фиг. 20.1,а, б) применяется в основном на истребителях. Эта схема размещения получила широкое распространение как обеспечи­ вающая хорошие аэродинамические формы самолета, малое влияние на устойчивость и управляемость самолета, малый вес узлов крепления двигателя.

Воздух к двигателям поступает от воздухозаборников по воз­ духоподводящим каналам. Воздухозаборники бывают либо ло­ бовые а, либо боковые б.

Лобовой воздухозаборник а обеспечивает высокую степень использования скоростного напора, .но усложняет компоновку носовой части фюзеляжа.

Боковой воздухозаборник б уменьшает длину воздухоподво­ дящих каналов и упрощает размещение в носовой части фюзе­ ляжа кабины экипажа, оборудования и вооружения, но получает затенение при полете со скольжением.

477

467. Снаружи фюзеляжа двигатели размещаются обычно по его бортам (фиг. 20.1,в, г) либо на горизонтальных пилонах хвостовой части в, либо непосредственно по бортам за централь­ ной частью крыла г. Размещение двигателей вблизи к плоскости симметрии самолета облегчает балансировку самолета при от­ казе одного из них.

Постановка двигателей на пилонах в снижает уровень шума и вибраций в кабине, облегчает осуществление реверса тяги для сокращения длины пробега, уменьшает потери тяги во входных

I

и)

Фи г. 20.1

ивыходных устройствах. Вместе с тем такое размещение двига­ телей приводит к увеличению веса фюзеляжа и вызывает труд­

ности при центровке самолета.

Установка двигателей непосредственно по бортам фюзеляжа' за центральной частью крыла г дает сравнительно небольшое дополнительное сопротивление, но требует довольно длинных воздухоподводящих каналов, что увеличивает потери тяги. Кро­

478

ме того, при этом высок уровень шума в кабине, значительны вибрационные нагрузки обшивки фюзеляжа от струй двигате­ лей и велика опасность распространения пожара от двигателей на кабину и топливные отсеки фюзеляжа.

Размещение двигателей непосредственно в крыле (фиг. 20.1,с?) возможно только на очень тяжелых самолетах, имею­ щих большие строительные высоты в корневой части крыла и использующих в качестве двигательной установки большое коли­ чество двигателей относительно небольшой тяги (малых габа­ ритов). Этой схеме размещения двигателей присущи достоинст­ ва и недостатки схемы г. Кроме того, необходимость создания для обслуживания двигателя люков в силовых панелях крыла приводит к увеличению его веса.

468. Снаружи крыла двигатели размещаются обычно на его консолях в специальных гондолах (фиг. 20.1 ,е,ж). Гондолы располагаются либо непосредственно на крыле е, либо на пи-

•лонах ж.

Такое размещение двигателей уменьшает потери тяги, обес­ печивает разгрузку крыла в полете и удобные подходы к двига­ телям в процессе эксплуатации. Но вместе с тем увеличивается сопротивление самолета и затрудняется его балансировка при отказе одного из двигателей.

469. На самолетах с ТВД двигатели размещаются, как пра­ вило, в гондолах на консолях крыла (фиг. 20.1,з). На легких одномоторных самолетах двигатель размещается в носовой ча­ сти фюзеляжа (фиг. 20.1,ы).

470. По способу создания двигательными установками вер­ тикальной и горизонтальной тяг самолеты вертикального взле­ та и посадки (СВВП) бывают [52]:

1) с комбинированными силовыми установками, у которых вертикальная тяга создается группой подъемных двигателей, а горизонтальная — маршевыми двигателями;

2)с едиными подъемно-маршевыми силовыми установками, которые создают и вертикальную, и горизонтальную составляю­ щие тяги;

3)с силовыми установками с агрегатами усиления тяги, у которых вертикальная тяга создается агрегатами усиления, а го­ ризонтальная — маршевыми двигателями, используемыми для работы агрегатов усиления тяги.

Возможны также и другие комбинации.

471.На фиг. 20.2 показано размещение силовой установки на СВВП первого вида. Силовая установка состоит из восьми подъемных двигателей 1 и одного маршевого 2. Подъемные двигатели расположены вертикально, симметрично относитель­ но центра тяжести самолета и создают только вертикальную тя­

гу. Маршевый двигатель расположен горизонтально в хвосто­ вой части фюзеляжа. Такой тип силовой установки может о б е с ­ печить безопасность посадки и даже продолжение взлета при

479