Изобретение самолета позволило не только осуществить древнейшую мечту человечества - покорить небо, но и создать самый быстрый вид транспорта. В отличие от воздушных шаров и дирижаблей, самолеты мало зависят от капризов погоды, способны преодолевать большие расстояния на высокой скорости. Составные части самолета состоят из следующих конструктивных групп: крыла, фюзеляжа, оперения, взлетно-посадочных устройств, силовой установки, управляющих систем, различного оборудования.

Принцип действия

Самолет - летательный аппарат (ЛА) тяжелее воздуха, оборудованный силовой установкой. При помощи этой важнейшей части самолета создается необходимая для осуществления полета тяга - действующая (движущая) сила, которую развивает на земле или в полете мотор (воздушный винт или реактивный двигатель). Если винт расположен перед двигателем, он называется тянущим, а если сзади - толкающим. Таким образом, двигатель создает поступательное движение самолета относительно окружающей среды (воздуха). Соответственно, относительно воздуха движется и крыло, которое создает подъемную силу в результате этого поступательного движения. Поэтому аппарат может держаться в воздухе только при наличии определенной скорости полета.

Как называются части самолета

Корпус состоит из следующих основных частей:

• Фюзеляж - это главный корпус самолета, связывающий в единое целое крылья (крыло), оперения, силовую систему, шасси и другие составляющие. В фюзеляже размещаются экипаж, пассажиры (в гражданской авиации), оборудование, полезная нагрузка. Также может размещаться (не всегда) топливо, шасси, моторы и т. д.
• Двигатели используются для приведения в движение ЛА.
• Крыло - рабочая поверхность, призванная создавать подъемную силу.
• Вертикальное оперение предназначено для управляемости, балансировки и путевой устойчивости самолета относительно вертикальной оси.
• Горизонтальное оперение предназначено для управляемости, балансировки и путевой устойчивости самолета относительно горизонтальной оси.

Крылья и фюзеляж

Основная часть конструкции самолета - крыло. Оно создает условия для выполнения главного требования для возможности полета - наличие подъемной силы. Крыло крепится к корпусу (фюзеляжу), который может иметь ту или иную форму, но по возможности с минимальным аэродинамическим сопротивлением. Для этого ему предоставляют удобно обтекаемую каплеобразную форму.

Передняя часть самолета служит для размещения кабины пилотов и радиолокационных систем. В задней части находится так называемое хвостовое оперение. Оно служит для обеспечения управляемости во время полета.

Конструкция оперения

Рассмотрим среднестатистический самолет, хвостовая часть которого выполнена по классической схеме, характерной для большинства военных и гражданских моделей. В этом случае горизонтальное оперение будет включать неподвижную часть - стабилизатор (от латинского Stabilis, устойчивый) и подвижную - руль высоты.

Стабилизатор служит для придания устойчивости ЛА относительно поперечной оси. Если нос летательного аппарата опустится, то, соответственно, хвостовая часть фюзеляжа вместе с оперением поднимется вверх. В этом случае давление воздуха на верхней поверхности стабилизатора увеличится. Создаваемое давление вернет стабилизатор (соответственно, и фюзеляж) в исходное положение. При подъеме носа фюзеляжа вверх давление потока воздуха увеличится на нижней поверхности стабилизатора, и он снова вернется в исходное положение. Таким образом, обеспечивается автоматическая (без вмешательства пилота) устойчивость ЛА в его продольной плоскости относительно поперечной оси.

Задняя часть самолета также включает вертикальное оперение. Аналогично горизонтальному, оно состоит из неподвижной части - киля, и подвижной - руля направления. Киль придает устойчивость движения самолету относительно его вертикальной оси в горизонтальной плоскости. Принцип действия киля подобен действию стабилизатора - при отклонении носа влево киль отклоняется вправо, давление на его правой плоскости увеличивается и возвращает киль (и весь фюзеляж) в прежнее положение.

Таким образом, относительно двух осей устойчивость полета обеспечивается оперением. Но осталась еще одна ось - продольная. Для предоставления автоматической устойчивости движения относительно этой оси (в поперечной плоскости) консоли крыла планера размещают не горизонтально, а под некоторым углом относительно друг друга так, что концы консолей отклонены вверх. Такое размещение напоминает букву «V».

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.

Двигатели

Все самолеты оснащаются силовой установкой, позволяющей развить скорость, и, следовательно, обеспечить возникновение подъемной силы. Двигатели могут размещаться в задней части самолета (характерно для реактивных ЛА), спереди (легкомоторные аппараты) и на крыльях (гражданские самолеты, транспортники, бомбардировщики).

Они подразделяются на:

• Реактивные - турбореактивные, пульсирующие, двухконтурные, прямоточные.
• Винтовые - поршневые (винтомоторные), турбовинтовые.
• Ракетные - жидкостные, твердотопливные.

Прочие системы

Безусловно, другие части самолета также важны. Шасси позволяют 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.

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.

Устройство самолетов

Устройство летательных аппаратов зависит от аэродинамической схемы, по которой они выполнены. Аэродинамическая схема характеризуется количеством основных элементов и расположением несущих поверхностей. Если носовая часть самолета у большинства моделей похожа, то расположение и геометрия крыльев и хвостовой части могут сильно разниться.

Различают следующие схемы устройства ЛА:

• «Классическая».
• «Летающее крыло».
• «Утка».
• «Бесхвостка».
• «Тандем».
• Конвертируемая схема.
• Комбинированная схема.

Самолеты, выполненные по классической схеме

Рассмотрим основные части самолета и их назначение. Классическая (нормальная) компоновка узлов и агрегатов характерна для большинства аппаратов мира, будь-то военных либо гражданских. Главный элемент - крыло - работает в чистом невозмущенном потоке, который плавно обтекает крыло и создает определенную подъемную силу.

Носовая часть самолета является сокращенной, что приводит к уменьшению требуемой площади (а следовательно, и массы) вертикального оперения. Это потому, что носовая часть фюзеляжа вызывает дестабилизирующий путевой момент относительно вертикальной оси самолета. Сокращение носовой части фюзеляжа улучшает обзор передней полусферы.

Недостатками нормальной схемы являются:

• Работа горизонтального оперения (ГО) в скошенном и возмущенном крылом потоке значительно снижает его эффективность, что вызывает необходимость применения оперения большей площади (а, следовательно, и массы).
• Для обеспечения устойчивости полета вертикальное оперение (ВО) должно создавать негативную подъемную силу, то есть направленную вниз. Это снижает суммарный КПД самолета: из величины подъемной силы, которую создает крыло, надо отнять силу, которая создается на ГО. Для нейтрализации этого явления следует применять крыло увеличенной площади (а, следовательно, и массы).

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.

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.

«Летающее крыло»

При данной схеме фактически нет такой части самолета, как фюзеляж. Все объемы, необходимые для размещения экипажа, полезной нагрузки, двигателей, топлива, оборудования находятся в середине крыла. Такая схема имеет следующие преимущества:

• Наименьшее аэродинамическое сопротивление.
• Наименьшая масса конструкции. В этом случае вся масса приходится на крыло.
• Так как продольные размеры самолета небольшие (из-за отсутствия фюзеляжа), дестабилизирующий момент относительно его вертикальной оси является незначительным. Это позволяет конструкторам либо существенно уменьшить площадь ВО, либо вообще отказаться от него (у птиц, как известно, вертикальное оперение отсутствует).

К недостаткам относится сложность обеспечения устойчивости полета ЛА.

«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 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.

Комбинированная схема

В этом случае составные части самолета могут комбинироваться с использованием различных конструкционных схем. Например, горизонтальное оперение предусмотрено и в носовой, и в хвостовой части фюзеляжа. На них может быть использовано так называемое непосредственное управление подъемной силой.

При этом носовое горизонтальное оперение совместно с закрылками создают дополнительную подъемную силу. Момент тангажа, который возникает в этом случае, будет направлен на увеличение угла атаки (нос самолета поднимается). Для парирования этого момента хвостовое оперение должно создать момент на уменьшение угла атаки (нос самолета опускается). Для этого сила на хвостовую часть должна быть направлена ​​также вверх. То есть происходит приращение подъемной силы на носовом ГО, на крыле и на хвостовом ГО (а следовательно, и на всем самолете) без поворота его в продольной плоскости. В этом случае самолет просто поднимается без всякой эволюции относительно своего центра масс. И наоборот, при такой аэродинамической компоновке самолета он может осуществлять эволюции относительно центра масс в продольной плоскости без изменения траектории своего полета.

Возможность осуществлять такие маневры значительно улучшают тактико-технические характеристики маневренных самолетов. Особенно в сочетании с системой непосредственного управления боковой силой, для осуществления которой самолет должен иметь не только хвостовое, а еще и носовое продольное оперение.

Конвертируемая схема

Построенного по конвертируемой схеме, отличается наличием дестабилизатора в носовой части фюзеляжа. Функцией дестабилизаторов является уменьшение в определенных пределах, а то и полное исключение смещения назад аэродинамического фокуса самолета на сверхзвуковых режимах полета. Это увеличивает маневренные характеристики ЛА (что важно для истребителя) и увеличивает дальность или уменьшает расход топлива (это важно для сверхзвукового пассажирского самолета).

Дестабилизаторы могут также использоваться на режимах взлета/посадки для компенсации момента пикирования, который вызывается отклонением взлетно-посадочной механизации (закрылков, щитков) или носовой части фюзеляжа. На дозвуковых режимах полета дестабилизатор скрывается в середине фюзеляжа или устанавливается в режим работы флюгера (свободно ориентируется по потоку).

Шасси самолета

Шасси самолета предназначено для обеспечения стоянки и движения самолета по поверхности аэродрома. Основными элементами шасси являются:амортизатор, колеса, подкосы и замки, фиксирующие стойку. Амортизаторы поглощают энергию ударов при посадке самолета и при движении по земле. Колеса основных опор самолета оснащаются дисковыми тормозами, обеспечивающими торможение самолета при его пробеге и рулении на земле. Имеется еще автомат юза на большинстве современных самолетов. Наибольшее распространение в настоящее время имеют шасси с передней опорой.

Системы управления самолетом разделяются на основные и дополнительные.

К основным относят системы управления рулем высоты, рулем направления и элеронами, которые состоят из командных рычагов и проводки, соединяющей их с рулями.

Управление рулем высоты осуществляется штурвальной колонкой, отклонением ее вперед – назад, управление элеронами – отклонением штурвала штурвальной колонки влево – вправо, управление рулем направления – ножными педалями.

Конструкцией системы управления предусматривается соответствие отклонения командных рычагов и изменения направления полета естественным рефлексам человека. Например, правая педаль отклоняется от себя – руль направления отклоняется вправо и самолет делает поворот вправо, при взятии штурвальной колонки на себя (назад) руль высоты отклоняется вверх и самолет переходит в набор высоты. При повороте штурвала влево левый элерон отклоняется вверх, а правый – вниз и самолет входит в левый крен. Для повышения безопасности полетов управление дублировано, т.е. командные рычаги имеются у командира ВС и у второго пилота. Проводка систем управления может быть гибкой, жесткой, смешанной. Гибкая проводка выполняется из тонких стальных тросов (диаметром 6 …8 мм), жесткая представляет собой систему трубчатых тяг и качалок, смешанная проводка включает и тросы, и трубчатые тяги.

При полете на большой скорости усилия на командные рычаги возрастают и могут превышать физические возможности человека. Для снятия нагрузки с командных рычагов в контур системы управления включают усилители (электрические или гидравлические), которые называют бустерами. В этих случаях пилот управляет бустерами при небольших усилиях, а бустера уже, в свою очередь, управляют органами управления.

В контур систем управления транспортных самолетов включается автоматический пилот (автопилот), который используется по решению экипажа. Автопилот обеспечивает управление и полет по заданной траектории.

К дополнительным системам относятся системы управления средствами механизации крыла, шасси, двигателями, триммерами рулей и т.д.

Для управления средствами механизации крыла (закрылками, щитками, предкрылками и др.) и шасси физической силы экипажа недостаточно. Поэтому в системы управления включают внешние источники энергии: электрические, гидравлические, пневматические. Выбор источника энергии зависит от конкретных требований к системам. Источники энергии, соединенные с потребителями, составляют соответствующие системы (гидравлические, электрические, пневматические и др.).

Гидравлическая система представляет собой совокупность механизмов и устройств, соединенных трубопроводами, и предназначена для передачи энергии на расстояние с помощью жидкости. Гидросистемы используются для уборки и выпуска шасси, для поворота колес передней опоры шасси, управления средствами механизации и т.п.

Рабочее давление в гидросистеме создается гидронасосами, установленными на двигателях, и достигает 20000 кПа и более.

Для повышения энергоемкости в системе устанавливают гидроаккумуляторы, а для уменьшения величины пульсаций давления, возникающих при работе насосов - гасители пульсаций. Это особенно важно при уборке шасси и взлете с отказавшим двигателем, так как в этом случае время уборки шасси уменьшается, а следовательно, уменьшается и лобовое сопротивление. В результате вертикальная скорость набора высоты увеличивается, что обеспечивает безопасность полета с отказавшим двигателем.

Действие гидросистемы в полете происходит следующим образом. Рабочая жидкость из бака по линии всасывания поступает к насосам, от которых под рабочим давлением поступает к фильтру тонкой очистки, а от него – к кранам потребителей. При этом происходит зарядка гидроаккумуляторов и гасителей пульсаций.

При включении соответствующего крана потребителя (например, уборки шасси) жидкость подается в рабочую полость гидроцилиндров уборки шасси, а из противоположных полостей жидкость поршнем выталкивается по линии слива в бак. В результате перемещения штока гидроцилиндров происходит уборка шасси.

Пневматические системы аналогичны гидросистемам, только в качестве рабочего тела используется газ (азот, воздух).

Вот это для удовольствия... Су-26

Это небольшая статья о том, что вобщем-то все кажется видели, но не все себе это представляют.

Что такое самолет вообще? Это летательный аппарат, предназначеный для перемещения различных грузов и людей по воздуху. Определение примитивное, но верное. Все самолеты, как бы романтично они не выглядели, создаются для работы. И только спортивная авиация существует исключительно для полета. Да еще какого полета:-)!

Что же помогает самолету испонять свое предназначение. Что делает самолет самолетом. Назовем основные : фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, взлетно-посадочное устройство.

Элементы конструкции и органы управления

Отдельно можно еще выделить силовую установку, то есть двигатели и винты (если самолет винтовой). Первые четыре элемента обычно объединяют в один узел, называемый в авиации планер . Стоит заметить, что все вышеперечисленное относится к так называемой классической компоновочной схеме. Ведь на самом деле этих схем несколько. В других схемах некоторых элементов может не быть. Об этом мы еще обязательно поговорим в других статьях, а пока уделим внимание самой простой и распространенной, классической схеме.

Фюзеляж . Это, так сказать, основа самолета. Он как бы собирает в единое целое все остальные элементы конструкции самолета и является вместилищем авиационного оборудования (авионика) и полезной нагрузки… Полезная нагрузка – это, понятно, собственно груз или же пассажиры. Кроме того в фюзеляже обычно располагается топливо и вооружение (для военных самолетов).

А вот это для работы... ТУ-154

Крыло . Собственно, главный летательный орган:-). Состоит из двух частей, консолей, левой и правой. Основное предназначение – создание подъемной силы. Хотя справедливости ради скажу, что на многих современных самолетах ему в этом может помогать фюзеляж, имеющий уплощенную нижнюю поверхность (это та самая подъемная сила ). На крыле расположены органы управления для поворота самолета вокруг его продольной оси, то есть управление креном. Это элероны, а также органы с экзотическим названием интерцепторы . Там же, на крыле раположена так называемая . Это закрылки и предкрылки . Эти элементы улучшают характеристики взлета и посадки самолета (длинну разбега и пробега, взлетную и посадочную скорости). На многих самолетах в крыле также располагается топливо, а на военных самолетах вооружение.

Ну и где тут фюзеляж?... Су-27

Хвостовое оперение . Не менее важный элемент конструкции самолета . Состоит из двух частей: киль и стабилизатор. Стабилизатор, в свою очередь, как и крыло, состоит из двух консолей, левой и правой. Основное предназначение – стабилизация полета, то есть они помогают самолету сохранять то направление полета и высоту, которые ему первоначально были заданы вне зависимости от атмосферных воздействий. Киль стабилизирует направление , а стабилизатор – высоту . Ну, а если экипаж, пилотирующий лайнер захочет изменить курс полета, то для этого на киле существует руль направления, а для изменения высоты на стабилизаторе соответственно руль высоты.

Обязательно зацеплю мою любимую тему о понятиях. Неправильно говорить «хвост», имея ввиду киль, как это частенько можно услышать в неавиационной среде. Хвост вообще слово специфичное и относится к хвостовой части фюзеляжа вместе с оперением.

Бывает такое шасси... МИГ-25

Еще одна немаловажная часть, элемент конструкции самолета (хотя маловажных наверное нет:-)). Это взлетно-посадочное устройство, а по простому шасси . Используется на взлете, посадке и рулении. Функции достаточно серьезные, ведь каждый самолет, как известно, просто обязан «не только хорошо взлететь, но и крайне удачно сесть»:-). Шасси — это не просто колесо, а целый комлекс очень серьезного оборудования. Одна только система уборки-выпуска чего стоит… Здесь, кстати присутствует всем известная АВS. К нам на автомобили она пришла из авиации.

А бывает и такое шасси... АН-225 "Мрия"

Еще я упоминал о силовой установке. Двигатели могут располагаться внутри фюзеляжа, либо в специальных мотогондолах под крылом или на фюзеляже. Это основные варианты, но есть еще и частные случаи. Например, двигатель в корневой части крыла, частично утопленный в фюзеляж. Замысловато звучит, правда? Зато интересно. В современой авиации вообще много появилось замысловатого. Где например фюзеляж в чистом виде на самолете МИГ-29, или Су-27. А нет его. В техническом плане он, конечно выделяется, но внешне… Сплошное крыло, двигатели и кабина:-).

Ну, вот, пожалуй, и все. Основные я перечислил. Суховато получилось, но ничего. О каждом этом элементе мы еще поговорим в дальнейшем и уж там-то я разгуляюсь:-). Ведь разнообразие компоновок, конструкций и состава оборудования очень большое. Это и различные общие схемы и разные компоновки хвостового оперения, крыла, различные конструкции и расположение шасси, двигателей, мотогондол и т.д. Из всего этого многообразия получается множество всевозможных летательных аппаратов, как уникальных в своих возможностях и безумно красивых, так и массовых, но все равно красивых и притягательных.

Пока:-). До следующей встречи…

P.S. Как я разошелся, а?! Ну прям, как о женщине:-)…

Фотографии кликабельны.

Управление самолетом — целое искусство, требующее от постоянной сосредоточенности, внимания и собранности. Достаточно отвлечься всего на несколько минут, чтобы самолет попал в трудную ситуацию, из которой не всегда возможно выйти. И уж тем более его управление можно доверять только пилотам с соответствующими документами.

Как управлять самолетом и кто управляет самолетом — пилот или летчик? На самом деле, большую часть перелета самолетом руководит бортовой компьютер или автопилот, как его еще называют. же нужно следить за показаниями датчиков. Если что-то пойдет не так, им нужно сразу вмешаться.

Первое, что делают пилоты перед тем, как подняться на борт , это осматривают сам лайнер . Конечно, его проверяют механики , но всегда следует повторить процедуру во избежание возможной аварии . Есть ли какие-либо повреждения или даже небольшие царапины. Особое влияние следует уделить двигателям. Туда могут случайно попасть птицы.

Проверка самолета перед взлетом — одна из обязанностей пилота.

Когда вы зайдете в кабину, осмотрите внимательно все устройства , которые перед вами находятся.

Проверьте руль и закрылки — они должны двигаться плавно. Не забудьте о и резервуарах с маслом. Нужно сверить, совпадает ли их уровень с допустимым. Также надо заполнить документы по распределению груза на борту. Нельзя допускать, чтобы произошла перегрузка.

Еще одна важная деталь заключается в том, что между есть важное отличие в том, что касается управления самолетом. В Боингах установлены штурвалы , тогда, как в Аэробусах их заменяют Сайдстики (Sight Stick) . Это ручка управления самолётом. Именно они позволяют управлять самолетом в воздухе — задавать движение вперед, вправо или влево. Это и есть ответ на вопрос: “Как называется руль в самолете?”

Кабина пилотов в Боинге.

Их также нужно проверить — мягко ли, но при этом энергично они двигаются.

Взлет

Это одна из самых важных составляющих любого полета . Как известно, именно при или посадке случаются большинство аварий.

В первую очередь, пилот вносит всю информацию о точке отбытия в бортовой компьютер. Это код аэропорта, долгота и широта, номер полосы и систему выхода, данные по ветру, топливу и т.д. У Боинга, например, таких компьютеров два, и они входят в так называемую Flight Manager System.

Далее идет проверка кабины, когда второй пилот зачитывает Pre-Flight Check List (Это список тех команд, которые нужно проверить перед взлетом). Он зачитывается исключительно на английском языке , так как все органы управления самолетом на панелях обозначены английскими словами.

Overhead system.

При этом, проверяется вся Overhead System (Это все те датчики и приборы, которые находятся над головой пилотов). Там находятся система кондиционирования в салоне, противопожарные системы, топливные системы, системы по регулированию температуры в кабине и много-много других. Принцип тут такой — чем дальше от пилота те или иные системы, тем они менее важны.

Некоторые из них отличаются по цветам — есть темно-серые и светло-серые. Это сделано для того, чтобы в случае пожара и, как следствие, задымления кабины пилот сквозь кислородную маску мог их различать.

Пилот запускает двигатели, информируя об этом техника . Выставляет скорость на панели Flight Control Unit (она находится прямо перед пилотами. Там расположены задатчики скорости, высоты и курса).

Затем нужно выпустить закрылки и вырулить на взлетно-посадочную полосу. Получив разрешение от диспетчера взлета на взлет, вывести двигатели примерно на 40% их мощности. После этого, отрываемся от полосы, убираем шасси и одновременно с этим набираем скорость. Закрылки полностью убираются. Последнее, что выполняется, это включение автопилота.

Полет

По сути, во время самого полета пилоты должны только контролировать самолет . Управляет же им автопилот. Только в экстренных случаях, автопилот отключается во время полета, и пилот сам регулирует полет. На Аэробусах кнопка отключения автопилота находится на Сайдстике и специально окрашена в ярко-красный цвет.

Кабина пилотов в Аэробусе.

Проверять нужно время от времени и Overhead System . Там действует “принцип темной кабины” . Иначе говоря, все датчики и системы должны быть зеленого, белого или синего цвета . Они просто оповещают о своей работе. Если какая-то из них приобретает желтый цвет, это значит отказ системы. Красный может означать пожар.

Если мы говорим о Боинге, то там установлен штурвал, которым надо управлять плавно, но энергично. Опытные летчики отмечают, что те, кто только учатся на пилота, обычно пытаются резко им дергать. Или просто вцепляются в него. Это неправильно. Мягкие и твердые движения — так надо двигать штурвал.

На Аэробусах Сайдстиком тоже нужно управлять спокойно и не рывками . Сами пилоты отмечают, что при управлении самолетом при помощи Сайдстика не чувствуется обратной связи. То есть, поворачивая самолет в ту или иную сторону, вы это не почувствуете. Тогда как за штурвалом ощущается каждое движение.

При возникновении каких-то проблем, будь то отказ одного из двигателей или пожара, компьютер сам показывает, где и что не так . На дисплее отображается и какие кнопки надо нажимать в этом случае. На всякий случай, в кабине есть и руководство по использованию самолета. Там расписано все, что нужно делать, при любой нестандартной ситуации.

Также во время полета КВС (Командир воздушного судна) и второй пилот должны контролировать друг друга. Если ошибется один, второй поправит. Их всего двое, поэтому они обязаны координировать действия друг друга.

Видео “Как управлять самолетом” представлено чуть ниже.

Посадка

При посадке в бортовой компьютер снова заносится вся нужная информация — код аэропорта прибытия и т.д., чтобы он сам уже смог выстроить траекторию, по которой будет снижаться.

Только во время взлета и посадки пилот отключает автопилот.

Нужно выставить высоту и нажать режим смены эшелона. Также выставляется курс, и постепенно происходит снижение.

Происходит уже переход в глиссаду (это траектория снижения самолета) и собственно сама посадка. При этом, включается малый газ и реверс.

Конечно, это упрощенный вариант набора тех действий, которые совершают пилоты при регулировании действий самолета, но они основные.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

УЛЬЯНОВСКОЕ ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ)

Кафедра конструкции и эксплуатации воздушных судов

по дисциплине " Основы теории авиационных эргатических систем "

Тема: «Анализ принципиальной схемы и алгоритмов

эксплуатации эргатической системы управления самолетом B737NG»

Выполнил: курсант гр. П-10-6

Нагуманов И.И.

Проверил: к.т.н., доцент

Корнеев В.М.

Ульяновск 2014

Назначение системы управления самолетом

Состав системы управления самолетом B737NG

Описание принципиальных схем и алгоритмы эксплуатации системы управления B737NG

1. Литература

1. Назначение системы управления Boeing 737ng

Совокупность бортовых устройств, обеспечивающих управление движением самолета, называют системой управления самолетом. Поскольку процесс управления самолетом осуществляется пилотом, находящимся в кабине экипажа, а элероны и рули находятся на крыле и хвостовом оперении, между этими участками должна быть конструктивная связь. Она должна обеспечить высокую надежность, легкость и эффективность управления положением самолета. К системе основного управления самолетом относятся: элероны, руль высоты и руль направления. Элементы управления самолетом управляются дублированной гидросистемой; гидросистема A и гидросистема B. Каждая отдельно взятая система может управлять всеми основными элементами управления самолета. Элероны и руль высоты может управляться вручную посредством механической проводки. Руль направления может управляться резервной гидравлической системой.

Элементы системы вспомогательного управления (закрылки, предкрылки, спойлеры) управляются гидросистемой B, а в случае её отказа – резервной гидросистемой или электрически.

1. Состав системы управления самолетом Boeing 737ng

Пилоты воздействуют на систему управления самолетом при помощи следующих элементов:

Две штурвальные колонки

Два штурвальных колеса

Две пары педалей

Рычаг интерцепторов

Рычаг управления закрылками

Выключатели триммера стабилизатора

Переключатель пересиливания триммера стабилизатора

Переключатели триммера стабилизатора

Колесо триммера стабилизатора

Переключатели триммера элеронов

Переключатель триммера РН

Переключатели демпфера рыскания

Переключатели системы управления

Переключатель спойлеров

Дублирующий рычаг управления закрылками

Аэродинамические управляющие поверхности В-737NG

Элементы системы управления:

Интерцепторы-элероны

Предкрылки Крюгера

Выдвижные предкрылки

1. Закрылки

   Тормозные интерцепторы

   Руль напрарления

   Стабилизатор

   Руль высоты

   Сервокомпенсатор РВ

3. Описание принципиальных схем и алгоритмы эксплуатации системы управления Boeing 737ng

Схема управления самолета по крену

Управление по крену осуществляется с помощью гидравлически управляемыми элеронами и интерцепторами. Пилот управляет ими с помощью штурвального колеса.

Оба штурвальных колеса соединены между собой механической проводкой, для обеспечения механической связи с двумя раздельными блоками управления гидроусилителей. Гидросистемы A и B обеспечивают давлением два гидроусилителя. Два переключателя на панели Flight Control контролируют положение клапанов отсечки подачи гидравлической жидкости для каждого элерона. Эти переключатели также контролируют подачу давления для руля высоты и руля направления.

Левая и правая секции элеронов соединены вместе тросовой проводкой. В случае полного отказа гидросистемы, управление элеронами осуществляется механически. Если система управления элеронами заклинила, то механизм связи штурвалов (aileron transfer mechanism) позволяет второму пилоту управлять самолет по крену с помощью интерцепторов, в обход системы управления элеронами.

Механизм связи штурвалов, по усилиям на штурвалах КВС и Второго Пилота, определяет какая система заклинила(управления элеронами или интерцепторами), и от какого штурвального колеса(КВС или ВП) может обеспечиваться контроль самолета по крену.

Рулевой привод элеронов соединен тросовой проводкой с левой штурвальной колонкой через загрузочный механизм (aileron feel and centering unit). Данное устройство имитирует аэродинамическую нагрузку на элеронах, при работающем рулевом приводе, а также смещает положение нулевых усилий (механизм триммерного эффекта). Пользоваться механизмом триммерного эффекта элеронов можно только при отключенном автопилоте, поскольку автопилот управляет рулевым приводом напрямую, и будет пересиливать любые перемещения загрузочного механизма. Зато в момент отключения автопилота эти усилия сразу же передадутся на проводку управления, что приведет к неожидаемому кренению самолета. Для управления механизмом триммерного эффекта установлено два переключателя. Один из них определяет сторону смещения нейтрали, а второй включает питание электродвигателя. Триммирование произойдет только при нажатии на оба переключателя одновременно.

Гидавлические системы А и В управляют разными секциями интерцепторы на каждом крыле, для не допущения дисбаланса в случае отказа одной из систем.

Интерцепторы активируются при повороте штурвала на 10° и более.

Механизм управления интерцепторами (spoiler mixer) соединен механически с системой управления элеронами и управляет гидроусилителями интерцепторов, для их отклонения пропорционально отклонению элеронов.

Управление самолета по тангажу

Штурвальные колонки соединены между собой через механизм связи штурвалов, который позволяет управлять рулем высоты если часть системы управления РВ заклинила. Так же штурвальные колонки соединены тросовой проводкой с гидроусилителями РВ. Гидроприводы руля высоты питаются от гидросистем А и В.

Автопилот передает сигнал по кабелю на загрузочный механизм РВ (elevator feel and centering unit). Этот сигнал вместе с информацией о положении стабилизатора, давлении в гидросистеме и параметрами с ПВД передается в вычислитель гидравлического имитатора аэродинамической нагрузки (feel elevator computer), который перемещает стабилизатор на необходимый угол.

Загружателя штурвала (feel and centering unit) искусственно создает усилия на штурвальных колонках.

СВС передает информацию о воздушной скорости на FCC (вычислитель системы управления). FCC в свою очередь передает сигнал на механизм системы Mach trim (система улучшения устойчивости по скорости на больших числах М), который управляет загрузочным механизмом (elevator feel and centering unit), для изменения положения РВ.

Стабилизатор управляется электродвигателями триммирования: один из них управляется вручную от переключателей на штурвалах, второй - от автопилота. На NG электродвигатель один, а управляется он от штурвала или автопилотом по независимым каналам.

Также обеспечена механическая связь со стабилизатором с помощью колеса управления и тросовой проводки. На случай заклинивания любого из электродвигателей предусмотрена муфта, разъединяющая проводку управления стабилизатором от электродвигателей. Чтобы сработала муфта, надо приложить усилие к колесу управления и сделать примерно пол оборота.

Режим «OVERRIDE» необходимо использовать при заклинении проводки рулём высоты, чтобы управлять самолётом по тангажу с помощью только одного стабилизатора.

Система улучшения устойчивости по скорости на малых скоростях

(Speed Trim System) управляет стабилизатором с помощью сервопривода автопилота для обеспечения устойчивости по скорости. Её срабатывание возможно вскоре после взлета или при уходе на второй круг. Условиями, способствующими срабатыванию, являются малый вес, задняя центровка и высокий режим работы двигателей. Работает только при отключенном автопилоте.

Управление самолета по рысканию

Перемещения педалей управления по тросовой проводке передаются на вертикально расположенную трубу (torque tube) в киле самолета. Вращение этой трубы через тяги связи передается на главный рулевой привод (main PCU) и резервный рулевой привод (standby PCU). К этой же трубе снизу прикреплен загружатель педалей (feel and centering unit), который имитирует аэродинамическую нагрузку на педалях и обеспечивает фиксированное положение руля направления при работе рулевого привода.

Главный рулевой привод работает от гидросистем А и В. Резервный привод питается от резервной (standby) гидросистемы. Работа любой из трех гидросистем полностью обеспечивает путевое управление. В главный рулевой привод встроен исполнительный механизм демпфера рысканья. Он запитан от гидросистемы В.

Система связи штурвального колеса с рулём направления

Cистема, автоматически отклоняющая руль направления при отклонении командирского штурвального колеса по крену WTRIS (wheel to rudder interconnect system). Данная система включается в работу, когда оба переключателя FLT CONTROL находятся в положении STB RUD и включен YAW DAMPER, то есть когда самолёт управляется вручную мускульными усилиями пилотов. При этом резервный рулевой привод отклоняет руль направления для облегчения управления самолётом по крену.

Система WTRIS работает только при числе М менее 0,4. В промежутке чисел М от 0,3 до 0,4 эффективность системы уменьшается от 1 до нуля. Максимальный угол отклонения руля направления от системы WTRIS: 2° - закрылки убраны, 2,5° - закрылки выпущены.

Схема управления рулем направления

С
истема управления спойлерами

Секции интерцепторов-элеронов запитаны симметрично от гидросистем А и В. Поэтому при отказе одной из них эффективность интерцепторов в управлении самолётом по крену уменьшается в два раза.

Секции тормозных интерцепторов запитаны от гидросистемы А. Этим объясняется парадокс, что при отказе гидросистемы А и посадочных закрылках 40 потребная посадочная дистанция больше, чем при отказе гидросистемы В и посадочных закрылках 15.

Система управления закрылками

Электронная система управления закрылками/предкрылками позволяет контролировать аэродинамические нагрузки действующие на закрылки. Система приводится в действие автоматически при выпущенных закрылках в положениях 30 и 40 градусов. При этом рычаг управления закрылками не перемещается во время автоматической уборки и довыпуска закрылков.

Система управления механизацией крыла

Предкрылки питаются от гидравлической системы В. Кран управления предкрылками находится возле привода закрылков, таким образом закрылки и предкрылки управляются совместно. В случае отказа гидросистемы В, закрылки и предкрылки выпускаются в крайнее положение с помощью запасной гидравлической системы. В этом случае необходимо переключатель Alternate Flaps установить в положение Down. Закрылки Крюгера не выпускаются от запасной гидравлической системы.