Uçağın ana parçaları. Uçak cihazı

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Uçağın icadı, yalnızca insanlığın en eski rüyasını gerçekleştirmeyi - gökyüzünü fethetmeyi değil, aynı zamanda en hızlı ulaşım modunu yaratmayı da mümkün kıldı. Sıcak hava balonlarından ve hava gemilerinden farklı olarak, uçaklar havanın değişkenlerine çok az bağımlıdır ve uzun mesafeleri yüksek hızda kat edebilir. Uçağın bileşenleri şu yapısal gruplardan oluşur: kanat, gövde, kuyruk, kalkış ve iniş cihazları, enerji santrali, kontrol sistemleri, çeşitli ekipmanlar.

Çalışma prensibi

Uçak - bir elektrik santrali ile donatılmış havadan ağır bir uçak (LA). Uçağın bu en önemli parçasının yardımıyla, uçuş için gerekli olan itme yaratılır - motorun (pervane veya jet motoru) yerde veya uçuşta geliştirdiği hareket eden (itici) kuvvet. Vida motorun önünde ise çekme, arkada ise itme olarak adlandırılır. Böylece motor, uçağın çevreye (hava) göre öteleme hareketini yaratır. Buna göre kanat da havaya göre hareket eder ve bu ileri hareket sonucunda kaldırma kuvveti oluşturur. Bu nedenle cihaz ancak belli bir hız olduğu takdirde havada kalabilmektedir.uçuş.

Uçağın parçalarının adları nelerdir

Vaka aşağıdaki ana bölümlerden oluşur:

• Gövde, kanatları (kanat), tüyleri, güç sistemini, iniş takımlarını ve diğer bileşenleri tek bir bütün halinde birbirine bağlayan uçağın ana gövdesidir. Gövde, mürettebatı, yolcuları (sivil havacılıkta), ekipmanı, yükü barındırır. Ayrıca (her zaman değil) yakıt, şasi, motor vb. barındırabilir.
• Motorlar uçağı hareket ettirmek için kullanılır.
• Kanat - kaldırma oluşturmak için tasarlanmış bir çalışma yüzeyi.
• Dikey kuyruk, uçağın dikey eksene göre kontrol edilebilirliği, dengelenmesi ve yön kararlılığı için tasarlanmıştır.
• Yatay kuyruk, uçağın yatay eksene göre kontrol edilebilirliği, dengelenmesi ve yön kararlılığı için tasarlanmıştır.

Kanatlar ve gövde

Uçak yapısının ana kısmı kanattır. Uçuş olasılığı - asansörün varlığı için ana gereksinimi yerine getirmek için koşullar yaratır. Kanat, şu veya bu şekle sahip olabilen, ancak mümkünse minimum aerodinamik sürtünme ile gövdeye (gövde) bağlanır. Bunu yapmak için, uygun şekilde düzenlenmiş bir gözyaşı damlası şekli sağlanır.

Uçağın ön kısmı, kokpit ve radar sistemlerini barındırmaya hizmet eder. Arkada sözde kuyruk ünitesi var. Uçuş sırasında kontrol sağlamaya hizmet eder.

Tüy tasarımı

Ortalama bir uçak düşünün,kuyruk kısmı, çoğu askeri ve sivil modelin özelliği olan klasik şemaya göre yapılmıştır. Bu durumda, yatay kuyruk sabit bir parça - dengeleyici (Latin Stabilis'ten ahır) ve hareketli bir parça - asansör içerecektir.

Stabilizatör, uçağı enine eksene göre dengelemeye yarar. Uçağın burnu indirilirse, buna göre gövdenin kuyruk kısmı tüylerle birlikte yükselir. Bu durumda stabilizatörün üst yüzeyindeki hava basıncı artacaktır. Üretilen basınç, dengeleyiciyi (sırasıyla gövde) orijinal konumuna geri döndürecektir. Gövdenin burnu yukarı kaldırıldığında, stabilizatörün alt yüzeyinde hava akışının basıncı artacak ve tekrar orijinal konumuna dönecektir. Böylece uçağın enine eksene göre uzunlamasına düzleminde otomatik (pilot müdahalesi olmadan) stabilitesi sağlanır.

Uçağın arkasında ayrıca dikey bir kuyruk bulunur. Yatay olana benzer şekilde, sabit bir kısımdan - omurgadan ve hareketli bir kısımdan - dümenden oluşur. Omurga, yatay bir düzlemde uçağın dikey eksenine göre hareketine stabilite verir. Omurganın çalışma prensibi bir dengeleyicininkine benzer - burun sola saptığında, omurga sağa sapar, sağ düzlemindeki basınç artar ve omurgayı (ve tüm gövdeyi) önceki haline döndürür konum.

Böylece iki eksene göre uçuş stabilitesi tüylerle sağlanır. Ancak bir eksen daha vardı - uzunlamasına olan. otomatik sağlamakplanör kanat konsollarının bu eksene göre (enine düzlemde) hareket stabilitesi yatay olarak değil, konsolların uçlarının yukarı doğru sapması için birbirine göre belirli bir açıyla yerleştirilmiştir. Bu yerleşim "V" harfine benziyor.

Kontrol sistemleri

Kontrol yüzeyleri, uçağı kontrol etmek için tasarlanmış bir uçağın önemli parçalarıdır. Bunlara kanatçıklar, dümenler ve asansörler dahildir. Aynı üç düzlemde aynı üç eksene göre kontrol sağlanır.

Asansör, dengeleyicinin hareketli arka kısmıdır. Dengeleyici iki konsoldan oluşuyorsa, buna göre, her ikisi de eşzamanlı olarak yukarı veya aşağı yön değiştiren iki asansör vardır. Bununla pilot, uçağın yüksekliğini değiştirebilir.

Dümen, omurganın hareketli arka kısmıdır. Bir yönde veya başka bir yönde saptırıldığında, üzerinde, uçağı kütle merkezinden geçen dikey bir eksen etrafında, dümen sapma yönünün tersi yönünde döndüren bir aerodinamik kuvvet ortaya çıkar. Dönme, pilot dümeni nötr konuma (saptırılmadan) döndürene ve uçak yeni yönde hareket edene kadar devam eder.

Aileronlar (Fransızca Aile, kanattan), kanat konsollarının hareketli parçaları olan uçağın ana parçalarıdır. Uçağı uzunlamasına eksene göre kontrol etmeye hizmet edin (enine düzlemde). İki kanat konsolu olduğu için iki kanatçık da vardır. Senkronize çalışırlar, ancak asansörlerin aksine saparlar.tek yönde değil, farklı yönlerde. Bir kanatçık yukarı saparsa, diğeri aşağı doğru sapar. Kanat konsolunda kanatçık yukarı saptırıldığında lift azalır, aşağıda olduğu yerde ise artar. Ve uçağın gövdesi yükseltilmiş kanatçıklara doğru döner.

Motorlar

Tüm uçaklar, hız geliştirmelerine ve dolayısıyla kaldırmanın gerçekleşmesine olanak tanıyan bir elektrik santrali ile donatılmıştır. Motorlar, uçağın arkasına (jet uçakları için tipik), önde (hafif araçlar) ve kanatlara (sivil uçaklar, nakliye araçları, bombardıman uçakları) yerleştirilebilir.

Bölünmüşler:

• Jet - turbojet, titreşimli, çift devreli, doğrudan akışlı.
• Pervane - piston (pervan), turboprop.
• Roket - sıvı, katı yakıt.

Diğer sistemler

Tabii ki uçağın diğer kısımları da önemli. Şasi, uçağın donanımlı hava alanlarından kalkış ve iniş yapmasına izin verir. İniş takımı yerine özel şamandıraların kullanıldığı amfibi uçaklar vardır - bunlar, su kütlesinin olduğu herhangi bir yerde (deniz, nehir, göl) kalkış ve iniş yapmanızı sağlar. Kayaklarla donatılmış hafif uçak modellerinin, sabit kar örtüsü olan alanlarda çalışmasıyla bilinir.

Modern uçaklar elektronik ekipman, iletişim ve bilgi aktarım cihazları ile doldurulur. Askeri havacılık, gelişmiş silah sistemleri, hedef tespiti ve sinyal bastırma kullanır.

Sınıflandırma

İstendiği gibiuçaklar iki büyük gruba ayrılır: sivil ve askeri. Yolcu uçağının ana parçaları, gövdenin çoğunu kaplayan yolcular için donanımlı bir kabinin varlığı ile ayırt edilir. Ayırt edici bir özellik, gövdenin yanlarındaki lombozlardır.

Sivil uçaklar ikiye ayrılır:

• Yolcu - yerel havayolları, uzun mesafeli kısa (menzil 2000 km'den az), orta (4000 km'den az menzil), uzun menzilli (9000 km'den az menzil) ve kıtalararası (11.000 km'den fazla menzil).
• Kargo - hafif (10 tona kadar kargo ağırlığı), orta (40 tona kadar kargo ağırlığı) ve ağır (40 tondan fazla kargo ağırlığı).
• Özel amaçlı - sıhhi, tarım, keşif (buz keşfi, balık keşfi), yangınla mücadele, hava fotoğrafçılığı için.
• Eğitici.

Sivil modellerin aksine, askeri bir uçağın parçaları, pencereli rahat bir kabine sahip değildir. Gövdenin ana kısmı silah sistemleri, istihbarat teçhizatı, iletişim, motorlar ve diğer birimler tarafından işgal edilmiştir.

Amaç olarak, modern askeri uçaklar (gerçekleştirdikleri savaş görevleri dikkate alınarak) şu türlere ayrılabilir: avcı uçakları, saldırı uçakları, bombardıman uçakları (füze gemileri), keşif, askeri nakliye, özel ve yardımcı amaçlar.

Uçak cihazı

Uçakların tasarımı, yapıldıkları aerodinamik tasarıma bağlıdır. Aerodinamik şema, temel elemanların sayısı ve yatak yüzeylerinin konumu ile karakterize edilir. eğer burunuçak çoğu model için benzerdir, kanatların ve kuyruğun konumu ve geometrisi büyük ölçüde değişebilir.

Aşağıdaki hava aracı cihaz şemaları ayırt edilir:

• "Klasik".
• Uçan Kanat.
• "Ördek".
• "Kuyruksuz".
• "İkili".
• Dönüştürülebilir şema.
• Kombinasyon şeması.

Klasik uçak

Uçağın ana parçalarını ve amaçlarını ele alalım. Bileşenlerin ve düzeneklerin klasik (normal) yerleşimi, ister askeri ister sivil olsun, dünyadaki çoğu cihaz için tipiktir. Ana unsur - kanat - kanadın etrafında düzgün bir şekilde akan ve belirli bir kaldırma oluşturan saf, bozulmamış bir akışta çalışır.

Uçağın burnu küçültülür, bu da dikey kuyruğun gerekli alanında (ve dolayısıyla kütlesinde) bir azalmaya yol açar. Bunun nedeni, ileri gövdenin, uçağın dikey ekseni etrafında dengesizleştirici bir yalpalama momentine neden olmasıdır. Ön gövdenin küçültülmesi ön yarım kürenin görünürlüğünü artırır.

Normal şemanın dezavantajları şunlardır:

• Yatay kuyruğun (HA) eğimli ve bozuk bir kanat akışında çalışması, verimliliğini önemli ölçüde az altır, bu da daha geniş bir alan tüylerinin (ve dolayısıyla kütlenin) kullanılmasını gerektirir.
• Uçuşun stabilitesini sağlamak için dikey kuyruk (VO) negatif bir kaldırma, yani aşağıya doğru yönlendirmelidir. Bu, uçağın genel verimliliğini az altır:kanadın oluşturduğu kaldırma kuvvetinin büyüklüğünden, GO üzerinde oluşturulan kuvveti çıkarmak gerekir. Bu fenomeni nötralize etmek için alanı (ve dolayısıyla kütlesi) artan bir kanat kullanılmalıdır.

Uçağın "ördek" şemasına göre cihazı

Bu tasarımla, uçağın ana parçaları "klasik" modellerden farklı şekilde yerleştirilmiştir. Her şeyden önce, değişiklikler yatay kuyruğun düzenini etkiledi. Kanadın önünde bulunur. Bu şemaya göre, Wright kardeşler ilk uçaklarını yaptılar.

Faydaları:

• Dikey kuyruk kesintisiz bir akışta çalışır, bu da verimliliğini artırır.
• Uçuş stabilitesini sağlamak için kuyruk, pozitif kaldırma oluşturur, yani kanadın kaldırmasına eklenir. Bu, alanını ve buna bağlı olarak kütlesini az altmaya izin verir.
• Doğal "anti-spin" koruması: "ördekler" için kanatları süper kritik hücum açılarına aktarma olasılığı hariçtir. Sabitleyici, kanada kıyasla daha yüksek hücum açısı alacak şekilde kurulur.
• "Ördek" şemasında artan hızla uçağın odağını geriye kaydırmak, klasik yerleşime göre daha az oranda gerçekleşir. Bu, uçağın uzunlamasına statik stabilite derecesinde daha az değişiklikle sonuçlanır ve sırayla kontrolünün özelliklerini basitleştirir.

"Ördek" şemasının dezavantajları:

• Kuyrukta stall olurken, uçak sadece daha düşük hücum açılarına ulaşmakla kalmaz, aynı zamanda toplam kaldırma kuvvetinin azalması nedeniyle "sarkılır". Bu özellikle tehlikelidiryere yakınlık nedeniyle kalkış ve iniş modları.
• Ön gövdedeki tüy mekanizmalarının varlığı, alt yarım kürenin görünürlüğünü bozar.
• Ön HE alanını az altmak için ön gövdenin uzunluğu önemli ölçüde yapılmıştır. Bu, dikey eksene göre kararsızlaştırıcı momentte bir artışa ve buna bağlı olarak yapının alanı ve kütlesinde bir artışa yol açar.

Kuyruksuz uçak

Bu tür modellerde, uçağın önemli, tanıdık bir parçası yoktur. Kuyruksuz uçakların bir fotoğrafı (Concorde, Mirage, Vulcan) yatay kuyrukları olmadığını gösteriyor. Bu planın başlıca avantajları şunlardır:

• Özellikle yüksek hızlı uçaklar, özellikle seyir yapan uçaklar için önemli olan ön aerodinamik sürtünmeyi az altmak. Bu, yakıt maliyetlerini az altır.
• Aeroelastik özelliklerini geliştiren kanadın daha yüksek burulma sertliği ve yüksek manevra kabiliyeti özellikleri elde edilir.

Kusurlar:

• Bazı uçuş modlarında dengeleme için, kanadın arka kenarının (kanatların) mekanizasyon araçlarının bir kısmı ve kontrol yüzeyleri yukarı doğru döndürülmelidir, bu da uçağın genel kaldırmasını az altır.
• Yatay ve uzunlamasına eksenlere göre uçak kontrollerinin kombinasyonu (asansörün olmaması nedeniyle) kullanım özelliklerini kötüleştirir. Özel tüylerin olmaması, kanadın arka kenarında bulunan kontrol yüzeylerinin çalışmasını sağlar (gerekli) görevler ve kanatçıklar ve asansörler. Bu kontrol yüzeylerine yükseklik denir.
• Uçakları dengelemek için mekanizasyon ekipmanının bir kısmını kullanmak, kalkış ve iniş performansını kötüleştirir.

Uçan Kanat

Bu şema ile aslında uçağın gövde diye bir parçası yoktur. Mürettebatı, yükü, motorları, yakıtı, ekipmanı barındırmak için gerekli tüm hacimler kanadın ortasında bulunur. Bu şema aşağıdaki avantajlara sahiptir:

• En az sürükle.
• Yapının en küçük kütlesi. Bu durumda tüm kütle kanadın üzerine düşer.
• Uçağın boylamsal boyutları küçük olduğundan (gövde eksikliğinden dolayı), dikey ekseni etrafındaki denge bozucu moment ihmal edilebilir. Bu, tasarımcıların VO alanını önemli ölçüde az altmalarına veya hatta tamamen terk etmelerine olanak tanır (bildiğiniz gibi kuşların dikey tüyleri yoktur).

Dezavantajları arasında uçağın uçuşunun stabilitesini sağlamanın zorluğu yer alır.

Tandem

İki kanat birbiri ardına yerleştirildiğinde "tandem" şeması nadiren kullanılır. Bu çözüm, kanat alanını, açıklığı ve gövde uzunluğu ile aynı değerlerle artırmak için kullanılır. Bu kanat üzerindeki özgül yükü az altır. Bu şemanın dezavantajları, özellikle uçağın enine ekseni ile ilgili olarak, atalet momentinde bir artış olan büyük bir aerodinamik sürtünmedir. Ek olarak, uçuş hızındaki bir artışla, uçağın boyuna dengeleme özellikleri değişir. Bu tür yüzeylerde kontrol yüzeyleriuçak hem doğrudan kanatlara hem de tüylere yerleştirilebilir.

Kombinasyon devresi

Bu durumda, uçağın bileşenleri çeşitli tasarım şemaları kullanılarak birleştirilebilir. Örneğin yatay kuyruk, gövdenin hem burnunda hem de kuyruğunda sağlanır. Sözde doğrudan kaldırma kontrolü üzerlerinde kullanılabilir.

Bu durumda, yatay burun kanatlarla birlikte ek kaldırma oluşturur. Bu durumda meydana gelen yunuslama momenti, hücum açısını artırmaya yönelik olacaktır (uçağın burnu yükselir). Bu anı savuşturmak için, kuyruk birimi saldırı açısını az altmak için bir an oluşturmalıdır (uçağın burnu aşağı iner). Bunu yapmak için kuyruktaki kuvvet de yukarı doğru yönlendirilmelidir. Yani, uzunlamasına düzlemde döndürmeden HE burnunda, kanatta ve kuyruğunda (ve dolayısıyla tüm uçakta) kaldırma kuvvetinde bir artış vardır. Bu durumda, uçak, kütle merkezine göre herhangi bir evrim olmaksızın yükselir. Ve tam tersi, uçağın böyle bir aerodinamik düzeniyle, uçuş yolunu değiştirmeden boylamsal düzlemde kütle merkezine göre evrimler gerçekleştirebilir.

Bu tür manevraları gerçekleştirme yeteneği, manevra kabiliyetine sahip uçakların performans özelliklerini önemli ölçüde iyileştirir. Özellikle, uygulanması için uçağın sadece kuyruğuna değil, aynı zamanda burun boyuna tüylerine de sahip olması gereken yanal kuvvetin doğrudan kontrol sistemi ile birlikte.

Dönüştürülebilir Şema

Dönüştürülebilir bir şemaya göre inşa edilmiş bir uçağın cihazı, ön gövdede bir dengesizleştiricinin varlığı ile ayırt edilir. Denge bozucuların işlevi, süpersonik uçuş modlarında uçağın aerodinamik odağının geriye doğru yer değiştirmesini belirli sınırlar içinde az altmak veya hatta tamamen ortadan kaldırmaktır. Bu, uçağın manevra kabiliyetini arttırır (bir savaş uçağı için önemlidir) ve menzili arttırır veya yakıt tüketimini az altır (bu, süpersonik bir yolcu uçağı için önemlidir).

Dengesizleştiriciler ayrıca kalkış/iniş modlarında, kalkış ve iniş mekanizasyonunun (kanatlar, kanatlar) veya ön gövdenin sapmasından kaynaklanan dalış anını telafi etmek için kullanılabilir. Ses altı uçuş modlarında, stabilizatör gövdenin ortasına gizlenir veya rüzgar gülü moduna ayarlanır (akış boyunca serbestçe yönlendirilir).