Если вы часто летаете, то вам хорошо знакомо назначение многих деталей самолета. Но готовы поспорить, что о некоторых вещах не знают даже опытные пассажиры. Хотите убедиться в этом? “Умный журнал” расскажет об удивительных изобретениях, назначение которых известно только профессионалам.
Законцовки на крыльях
Вы когда-нибудь обращали внимание, что современные самолеты имеют на крыльях острые законцовки, загибающиеся кверху? Эти законцовки называются “винглеты”.
Когда самолет находится в полете, то давление над его крылом ниже давления под ним.
Из-за разницы давлений часть воздуха перетекает через край крыла из зоны с высоким давлением в зону с низким. Это приводит к созданию вихрей, снижающих аэродинамические свойства крыла и уменьшая его эффективную площадь. Возникает так называемое индуктивное сопротивление. Винглеты как раз помогают ослабить силу вихрей и добиться оптимальной формы распределения подъемной силы.
Винглеты служат для увеличения размаха крыла и улучшают его аэродинамические характеристики.
Использование этих законцовок помогает снизить расход топлива и сократить выброс в атмосферу диоксида углерода.
Избежать возникновения индуктивного сопротивления можно и путем увеличения размаха крыльев, но это возможно не во всех случаях. Воздушные суда Boeing 737 и 757 часто используются в маленьких аэропортах, где лайнеру с длинными крыльями может не хватить места.
“Миф об отходах с самолета. Глупые слухи, которым по-прежнему верят люди”.
“Нос Буратино”
На носовой части некоторых самолетов можно заметить странный шпиль, похожий то ли на нос Буратино, то ли на шпагу. Для чего она нужна и почему встречается не всегда?
Как и при езде на автомобиле, в полете необходимо следить за скоростью и другими характеристиками. Но как это сделать, если вы не видите дороги, а вокруг вас лишь воздушное пространство?
Для этого и существует данное устройство — штанга, на которую крепятся измерительные приборы и датчики. Одно из его названий — система воздушных сигналов. С ее помощью пилот получает кучу важнейшей информации о воздушной и вертикальной скорости, давлении и к далее. Чем быстрее летит самолет, тем сильнее на него давит встречный воздушный поток.
Все эти данные нужны для автоматической работы двигателей и других систем летательного аппарата. Если сигналы будут неверны, судно может потерпеть крушение.
Но раз эти приборы так важны, почему штанга на носу есть не у всех самолетов?
Дело в том, что эти датчики есть и у всех серийных самолетов, но крепятся к корпусу и издали не видны. Сам летательный аппарат может вносить погрешности в показания датчиков, поэтому сперва их нужно верно откалибровать.
Нос Буратино на время испытательных полетов ставят практически всем самолетам. Эталонные приборы крепятся к штанге как можно дальше от корпуса. Затем их показания сверяют с данными датчиков, определяют погрешность и вносят нужные поправки в их работу.
Когда все приборы настроены должным образом, “клюв” можно снять. Серийный выпуск самолетов происходит уже с учетом всех коррекций, поэтому им носы-шпаги также не нужны.
“Лопатка Купера”
А сейчас будет история, достойная авантюрного романа, но абсолютно реальная.
В 1971 году человек по имени Дэн Купер, летевший из Портленда в Сиэтл, угнал самолет, получил выкуп в размере 200 тысяч долларов и благополучно скрылся, выпрыгнув с парашютом.
Преступление осталось нераскрытым, а все самолеты Boeing и Airbus стали снабжаться механизмом, получившим название “лопатка Купера”. Это устройство не позволяет открыть дверь в хвостовой части во время полета.
Фоторобот угонщика лайнера
Отверстие в стекле иллюминатора
Представьте: стюардесса раздала пассажирам обед, забрала оставшийся мусор, а до приземления остается масса времени. Само время отвернуться к стенке, облокотиться на иллюминатор и вздремнуть. И тут ваше внимание привлекает крошечное круглое отверстие на стекле. Для чего же оно нужно?
“Окна” в современных лайнерах состоят из трех слоев прочного прозрачного пластика. Внешний слой должен выдерживать перепады давления и обладать высокой прочностью, чтобы обеспечивать герметичность. Внутренние стекла обладают не такой высокой прочностью и выполнены из более дешевых материалов. Существует риск, что из-за разницы давлений центральное “стеклышко” может лопнуть.
Чтобы вывести из межстекольного пространства лишний воздух, нормализовать давление и избежать образования конденсата, нужно то самое отверстие.
“Иллюминатор и трюк с бутылкой. Тайные функции 7 вещей, знакомых каждому”.
Воздух из двигателя
Запаса воздуха в герметично закрытом самолете пассажирам и членам экипажа хватило бы всего на 15-25 минут. Так откуда же в салоне кислород?
Оказывается, из компрессоров двигателей. Многие пассажиры, услышав, что воздух берется из двигателя, страшно пугаются, думая, что вынуждены дышать грязью весь полет.
На деле воздух, который в дальнейшем попадает в салон, не смешивается с топливом, поэтому он безвреден. Да и прежде, чем пассажиры будут его вдыхать, он пройдет через систему охлаждения и очистки, задерживающей до 95% бактерий.
Единственный недостаток такого воздуха — чрезмерная сухость.
Черные треугольники
- Попадались ли вам в салонах некоторых самолетов такие черные треугольники?
- Они используются во время предполетной инспекции суда и помечают места, с которых открывается лучший обзор на крылья и закрылки.
- Если закрылки не уберутся или уберутся неравномерно, самолет может накрениться и стать неуправляемым.
- Закрылки самолета Boeing 737
- Если у пилота возникают сомнения относительно положения закрылков, он может провести обзор с помеченной треугольником точки.
- “Почему не стоит заказывать кофе в самолете и еще 7 неожиданных авиасекретов”
Иллюминаторы в самолёте круглые для того, чтобы не дать ему развалиться на куски
Реактивное авиастроение в 1950-х годах только начиналось. Первым лайнером стала «Комета» — детище de Havilland (британская авиастроительная компания; прим. mixednews). Это был ультрасовременный реактивный пассажирский самолёт с уникальными для того времени техническими характеристиками и герметичной кабиной. К сожалению, в 1954-м две «Кометы» развалились прямо в полёте, угробив в общей сложности 56 человек.
Комета
Причина до смешного проста: квадратные иллюминаторы. Это была одна из тех досадных мелочей, которые легко упустить при проектировании; но как только что-нибудь происходит, они становятся очевидны даже ребёнку.
Вы замечали, что иллюминаторы во всех самолётах круглые? Это делается не для красоты — круглая форма не позволяет разорвать самолёт на куски. Давление распределяется по всей кривой вместо того, чтобы идти трещинами по углам (как выяснилось) и разрывать самолёт в клочья.
Поверьте, выяснить это было нелегко. Эксперты понятия не имели, почему конструкция самолёта разваливается, пока не протестировали структуру путём многократной симуляции давления на кабину. Конечно же, фюзеляж, в конце концов, лопнул, и разрыв начинался как раз с этих пресловутых углов. С тех пор иллюминаторы у всех самолётов только круглые.
10 попыток объяснить существование жизни без дарвиновской Теории эволюции
После кругосветного путешествия Чарльз Дарвин окончательно уверовал в то, что в природе преобладает система, которую он назвал «естественный отбор», и которая, в свою очередь, вызывает процесс эволюции.
Проще говоря, организмы, которые живут достаточно долго для того, чтобы воспроизвести потомство, передают ему свою генетическую память. Если же организм по тем или иным причинам погиб, не оставив потомства, его характеристики не появятся в генофонде.
Со временем наращивание характеристик может привести к возникновению совершенно новых… Читать далее…
Непривлекательный Тутанхамон
Когда британский археолог Говард Картер в 1922-м году обнаружил гробницу фараона Тутанхамона, она рассказал о замечательных вещах, которые ему довелось увидеть.
После этого мальчик-фараон, с его золотой пещерой, позолоченной маской и безвременной кончиной, захватил воображение всего мира.
Сейчас, на канале ВВС, в документальном фильме «Тутанхамон: неприкрытая правда», учёные приоткрыли завесу тайны, окружающей жизнь фараона и его смерть. По мнению учёных, за каноничной маской фараона с очень заострёнными чертами, скрывалось вполне… Читать далее…
10 животных, чьи достижения намного превосходят ваши собственные
Одна из причин, по которой мы любим животных, заключается в том, что мы считаем их глупее себя, и нас греет это чувство превосходства.
Ну да, мы, возможно, провели последние несколько часов за просмотром «Покемонов» по кабельному каналу, но это всё равно более продуктивное занятие по сравнению с собакой, которая в течение четырёх часов пыталась укусить собственное отражение в зеркале.
Однако есть животные, которые отказались играть по этим правилам и добились того, о чём нам можно только мечтать, например…… Читать далее…
✈ Почему иллюминаторы в самолете круглые
Многие задаются вопросом: а почему иллюминаторы в самолете закругленные, а не квадратные как обычные окна или например, не треугольные?
Ответ элементарно прост. Сама форма самолета без углов, округлая форма окон, а также люков и дверей необходима для безопасности. Округлость позволяет равномерно распределить нагрузку от разности температур и давления, что препятствует возникновению трещин, а впоследствии разгерметизации салона и разрыва самолета на куски.
Объясняя более научным языком, выглядит это так: когда самолет набирает высоту, внешнее давление падает быстрее чем внутренне — это создает разность давления внутри и снаружи самолетов, вызывая расширение корпуса.
Когда материал корпуса меняет свою форму в нем создается напряжение. Материал расширяется из-за того, что напряжение постоянно увеличивается, в конце-концов напряжение настигает того предела, что материал может разрушиться.
В самолетах форма окон очень сильно влияет на уровень напряжения. Напряжение легко без повреждения проходит по материалу, если на его пути нет таких препятствий как окно, в данном месте ему нужно менять направление, а это вызывает увеличение давления. Это называется концентрация напряжения.
Сравнивая влияние круглых и квадратных окон на концентрацию напряжения, вы можете увидеть, что квадратные окна создают больший барьер для прохождения напряжения. Это значит, что напряжение создается по углам квадратных окон.
Предельный рост концентрации напряжения вызывает образование трещин корпуса в этих местах.
Такие трещины приводили к трагическим катастрофам до тех пор, пока исследования разрушенных самолетов не позволили изучить природу возникновения напряжения материалов.
То есть, исходя из этого, становится очевидным, почему сегодня в самолетах окна круглые, а также закругленные все несущие детали корпуса, люки, двери. Как хорошо, что конструкторы дошли до такого решения, а пассажиры теперь в безопасности.
Почему окна самолета круглые?
Иллюминаторы самолета
Окна самолета называются иллюминаторами. У современных лайнеров они всегда имеют закругленную форму – если не круглую, то обязательно овальную. Многие люди задаются вопросом, почему же была выбрана именно такая форма? Ведь в окнах домов, в автомобилях успешно применяются квадратные, прямоугольные окна. В чем же разница, случаен ли такой выбор?
Оказывается, что округлые иллюминаторы используются в самолетостроении совершенно не случайно, сама практика диктовала людям необходимость остановиться именно на такой форме.
Иллюминаторы самолетов до 50-х годов
Самолет Комета
На заре авиастроения действительно использовались прямоугольные иллюминаторы, больше напоминающие окна современных автомобилей. Они не вызывали никаких проблем вплоть до 50-х годов, до начала реактивной эпохи в авиастроении. Первые эксперименты в этом направлении были сделаны в Британии, где создали авиалайнер под названием Комета – уже реактивный, но со старыми прямоугольными иллюминаторами. Это был исключительный для своей эпохи самолет.
Интересный факт: авиалайнер Комета обладал герметичной кабиной и другими уникальными для того времени показателями. Но к 1954 году два самолета этой серии просто развалились в полете, что вызвало необходимость пересмотра их характеристик, особенностей устройства.
Трещины в стене от углов окон
Окно в форме прямоугольника или квадрата имеет четыре слабые точки, которые находятся как раз по углам. Если подвергнуть любой существенной физической нагрузке, к примеру, дом с обычными прямоугольными окнами, можно заметить, что трещины пойдут именно от угловых частей окон, и уже затем начнут распространяться на все строение.
На самолет при взлете, в процессе полета, также приходятся очень существенные нагрузки. При полете давление внутри корпуса самолета в целых 3 раза превышает показатели снаружи, при посадке показатели с обеих сторон корпуса выравниваются.
На корпус самолета воздействуют также перепады температуры, которые вызывают небольшие изменения габаритов корпуса.
Интересно:
Почему дворяне назывались столбовыми?
В итоге при наличии квадратных или прямоугольных иллюминаторов в угловых частях накапливается так называемая усталость металла, они становятся хрупкими, уязвимыми. Это приводит в дальнейшем к разрывам металла именно в этих местах.
Именно это произошло с самолетами Комета. Изначально конструкторы и эксперты были в недоумении, не могли найти причину проблем. В дальнейшем, когда эмулировались многократные перепады давления на кабину в условиях лаборатории, было обнаружено, что корпус от этого начинает лопаться, разрывы же идут как раз от углов иллюминатора.
Под воздействием внешних факторов мелкие разрывы, трещины на фюзеляже быстро увеличиваются, корпус самолета буквально разрывает на куски, что и произошло с двумя бортами серии Комета. Слабое место, приводящее к авариям, было обнаружено.
Разработка круглых иллюминаторов для самолетов
Иллюминатор ТУ-134, вид изнутри
Далее были проведены эксперименты над первыми бортами с округлыми иллюминаторами по современному типу. Многократные повторы, разнообразные тесты наглядно показали, что с ними такой проблемы не возникает. Округлые конструкции прижились в сфере авиастроения, они используются по сей день, так как не создают дополнительных рисков, избавляют от опасных ситуаций, полностью оправдывают свое применение. Современные самолеты летают еще быстрее, чем Кометы, они испытывают более значительные перегрузки, однако корпус успешно их выдерживает – во многом благодаря округлым иллюминаторам.
Округлые иллюминаторы равномерно распределяют приходящуюся на них нагрузку, не имеют свойства концентрировать ее в определенных точках. Кроме того, при выборе округлых форм проще обеспечить герметизацию салона, которая совершенно необходима при учете современных скоростей, высоты полета воздушного транспорта.
Интересно:
Почему у моряков парадная форма белая?
Сегодня в самолетостроении используются стекла с особым изгибом, с тщательно выверенным составом, которые встают на защиту безопасности пассажиров и экипажа. Они не только не передают концентрированную нагрузку на корпус, но и обладают защитой от риска возникновения трещин, других повреждений на своей поверхности.
Таким образом, округлая форма иллюминаторов самолетов выбрана вовсе не случайно. Она исключает риск аварий, не концентрирует нагрузку на корпус.
Практика показала, что на углах прямоугольных или квадратных иллюминаторов концентрируется нагрузка, эти места подвергаются повышенному износу, в дальнейшем – деформации, разрывам.
В процессе полета это может привести к аварии, разгерметизации салона, разрыву металла корпуса.
Круглые иллюминаторы хорошо показали себя на практике, они не создают дополнительных рисков, потому активно применяются в авиастроении. Практика их применения составляет уже более 60 лет. Конструкторам нет нужды менять это решение, оно выбрано верно.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Устройство пассажирского самолёта
Современные пассажирские лайнеры проектируют таким образом, что пассажиры могут быть полностью уверены в своей безопасности. Каждая деталь, каждая система — все проверяется и тестируется несколько раз. Запчасти для них производят в разных странах, а потом собирают на одном заводе.
Устройство пассажирского самолета представляет собой планер. Он состоит из фюзеляжа, крыла хвостового оперения. Последний оснащен двигателями и шасси. Все современные лайнеры дополнительно оборудуют авионикой. Так называют совокупность электронных систем, которые контролируют работу самолета.
Как устроен самолет
Любой летательный аппарат (вертолет, пассажирский лайнер) по своей конструкции — это планер, который состоит из нескольких частей.
Вот как называются части самолета:
- фюзеляж;
- крылья;
- хвостовое оперение;
- шасси;
- двигатели;
- авионика.
Устройство самолета.
Это несущая часть воздушного судна. Его главное назначение — образование аэродинамических сил, а второстепенное — установочное. Он служит основой, на которую устанавливают все остальные части.
Фюзеляж
Если говорить о частях самолета и их названиях, то фюзеляж — одна из самых важных его составляющих. Само название происходит от французского слова “fuseau”, которое переводится, как “веретено”.
Планер можно назвать “скелетом” самолета, а фюзеляж — его “телом”. Именно он связывает крылья, хвост и шасси. Здесь размещается экипаж лайнера и все оборудование.
Он состоит из продольных и поперечных элементов и обшивки.
Крылья
Как устроено крыло самолета? Оно собирается из нескольких частей: левая или правая полуплоскости (консоли) и центроплан. Консоли включают наплыв крыла и законцовки. Последние могут быть разными у отдельных видов пассажирских лайнеров. Есть винглеты и шарклеты.
Крыло самолета.
Принцип его работы очень прост — консоль разделяет два потока воздуха. Сверху — находится область низкого давления, а снизу — высокого. За счет этой разницы крыло и позволяет лететь самолету.
На крыло устанавливают меньшие консоли для улучшения их работы. Это элероны, закрылки, предкрылки и т.д. Внутри крыльев расположены топливные баки.
На работу крыла влияет его геометрическая конструкция — площадь, размах, угол, направление стреловидности.
Хвостовое оперение
Оно располагается в хвостовой или носовой части фюзеляжа. Так называют целую совокупность аэродинамических поверхностей, которые помогают пассажирскому лайнеру надежно держаться в воздухе. Они разделяются на горизонтальные и вертикальные.
К вертикальным относят киль или два киля. Он обеспечивает путевую устойчивость воздушного судна, по оси движения. К горизонтальным — стабилизатор. Он отвечает за продольную устойчивость самолета.
Шасси
Это те самые устройства, которые помогают самолету взлетать или садиться, рулить по взлетно-посадочной полосе. Это несколько стоек, которые оборудованы колесами.
Вес пассажирского лайнера напрямую влияет на конфигурацию шасси. Чаще всего используется следующая: одна передняя стойка и две основных. У Аэробуса А320 именно так располагаются шасси. У воздушных судов семейства Боинг 747 — на две стойки больше.
В колесные тележки входит разное количество пар колес. Так у Аэробуса А320 — по одной паре, а у Ан-225 — по семь.
Во время полета шасси убираются в отсек. Когда самолет взлетает или садиться. Они поворачиваются за счет привода к передней стойке шасси или дифференциальной работы двигателей.
Двигатели
Говоря о том, как устроен самолет и как он летает, нельзя забывать о такой важной части самолета, как двигатели. Они работают по принципу реактивной тяги. Они могут быть турбореактивными или турбовинтовыми.
Их крепят к крылу самолета или его фюзеляжу. В последнем случае его помещают в специальную гондолу и используют для крепления пилон. Через него подходят к двигателям топливные трубку и приводы.
У самолета обычно по два двигателя.
Количество двигателей различается в зависимости от модели самолета. О двигателях более подробно написано в этой статье.
Авионика
Это все те системы, которые обеспечивают бесперебойную работу самолета в любых погодных условиях и при большинстве технических неисправностях.
Сюда относят автопилот, противообледенительная система, система бортового электроснабжения и т.д.
Классификация по конструктивным признакам
В зависимости от количества крыльев различают моноплан (одно крыло), биплан (два крыла) и полутораплан (одно крыло короче, чем другое).
В свою очередь монопланы делят на низкопланы, среднепланы и высокопланы. В основу этой классификации лежит расположение крыльев возле фюзеляжа.
Если говорить об оперении, то можно выделить классическую схему (оперение сзади крыльев), тип “утка” (оперение перед крылом) и “бесхвостка” (оперение — на крыле).
По типу шасси воздушные судна бывают сухопутными, гидросамолеты и амфибии (те гидросамолеты, на которые установили колесные шасси).
Есть разные виды самолетов и по видам фюзеляжа. Различают узкофюзеляжные и широкофюзеляжные самолеты. Последние — это, в основном, двухпалубные пассажирские лайнеры. Наверху находятся места пассажиров, а внизу — багажные отсеки.
Вот что из себя представляет классификация самолетов по конструктивным признакам.
Почему иллюминаторы в самолете овальные, а не квадратные
Знаете ли вы, что еще в середине прошлого века в небо поднимались самолеты с квадратными иллюминаторами? Это были воздушные судна-Де Хевилленд «Комета» и Боинг 307. Рассказываем, почему эти самолеты прекратили выпускать уже через несколько лет после старта производства и чем круглые иллюминаторы лучше, чем квадратные.
- Что случилось с «Кометой»
- Судьба Боинга 307
- Безопасность — прежде всего
Что случилось с «Кометой»
Весной 1952 года в рейс вышел первый в мире пассажирский самолет с реактивным двигателем. Он назывался-Де Хевилленд «Комета» и мог подниматься на высоту 12,1 тысячи метров. Однако уже в январе 1954 года самолет потерпел первое крушение.
После этого полеты «Кометы» были приостановлены, но вскоре, так и не разобравшись в причинах трагедии, судну дали второй шанс. Это случилось в марте того же года. Всего через две недели после отмены запрета «Комета» разрушилась прямо в воздухе, на высоте 10,6 тысячи метров.
После этого самолеты данной модели были сняты с рейсов раз и навсегда.
На этот раз к выяснению причин крушения подошли более серьезно: восстановив часть фюзеляжа рухнувшей «Кометы», эксперты обнаружили разрывы, которые исходили из углов иллюминаторов. Тогда они поняли, что к трагедии привела неправильная конструкция иллюминаторов, которые имели квадратную форму.
Судьба Боинга 307
Намного раньше, в 1938 году, в свой первый полет отправился еще один самолет с квадратными иллюминаторами — Боинг 307, первое в мире пассажирское воздушное судно с наддувом кабины.
Благодаря этому он мог летать значительно выше, чем большинство существующих на тот момент самолетов (до 6 тысяч метров), что он благополучно и делал до 1975 года, а затем его сменили более современные лайнеры. Надо отметить, что до наших дней дошел всего лишь один экземпляр того самого Боинга. Сейчас он хранится в Смитсоновском институте в США.
Однако в 2002 году, когда самолет своим ходом летел в музей, мы чуть было его не потеряли. Пролетая над заливом Эллиотт Бей в Сиэтле, Боинг 307 потерпел крушение, но почти не пострадал, потому что упал прямо в воду.
Что же позволило Боингу 307, имеющему квадратные иллюминаторы, летать и не падать? Дело в том, что он поднимался на высоту до 6 тысяч метров, где перепады давления между воздухом внутри салона и снаружи не были столь существенными. А вот «Комета» летала на высоте более 12 тысяч метров, и ее фюзеляж просто не выдерживал таких высоких нагрузок.
Безопасность — прежде всего
Итак, сама форма самолета — округлая, без острых углов, необходима для безопасности. Именно она позволяет равномерно распределять нагрузку, возникающую из-за различия давления и температур, что препятствует возникновению трещин с последующей разгерметизацией салона.
Когда самолет набирает высоту, давление снаружи падает быстрее, чем внутри, поэтому его корпус расширяется. Это приводит к тому, что в материале корпуса возникает напряжение, которое постоянно растет и может достигнуть предела, когда фюзеляж начнет разрушаться.
Между тем, создавшееся напряжение легко проходит по материалу до тех пор, пока не встречает на своем пути преграды в виде окна, из-за которого ему приходится менять направление, в результате чего повышается давление.
На языке инженеров это называется концентрацией напряжения.
При этом квадратные иллюминаторы создают для напряжения больший барьер, чем круглые, из-за углов, где напряжение будет самым высоким. Когда концентрация напряжения достигает предела, в этих местах корпус самолета может дать трещину. А чтобы этого не происходило, окнам решили придать обтекаемую форму.
Ранее ИА «В городе N» рассказывало о шести способах избавиться от аэрофобии.
По материалам дзен-канала «Научпоп. Наука для всех», popmech.ru, biletik.aero.
Зачем в иллюминаторе самолёта делают небольшое отверстие
Казалось бы, со стороны иллюминатор – это просто округлое окошечко в самолёте. Но если рассмотреть его устройство, станет понятно, что это сложное технологическое приспособление, где каждая деталь играет свою роль.
Взгляните на форму иллюминатора. В 100% случаев в современных самолётах он будет округлой формы, а никакой другой. Такая форма позволяет обеспечить целостность конструкции в районе проёмов под иллюминатор.
На заре реактивной авиации были распространены прямоугольные проёмы, но эксперты выявили, что несколько катастроф произошли по причине того, что области возле иллюминаторов начали растрескиваться от динамического напора и больших скоростей полёта. Только овальная или круглая форма позволяет равномерно распределить нагрузку от давления и перепадов температуры.
Содержание
- 1 Устройство иллюминатора
- 2 Зачем нужно отверстие в иллюминаторе
Устройство иллюминатора
Как можно догадаться, это технологический застеклённый проём, позволяющий свету проникать в салон. В проёме находятся несколько слоёв с обязательной воздушной прослойкой между ними. Повреждение одного из слоёв не вызовет фатальной разгерметизации салона. Пластиковый слой, к которому может прикасаться пассажир, укрывает силовые слои и выполняет функцию теплоизолятора.
Иллюминаторы должны быть расположены между металлическим оребрением самолёта, опять же, для увеличения прочности. Стеклопакет способен выдержать давление в несколько тонн, так что едва ли буйному путешественнику удастся разбить стекло без подготовки.
Обобщая сказанное нужно сказать, что иллюминатор состоит из рамы, внешнего стекла, уплотнителя, внутреннего стекла, отдушины (той самой дырочки).
- Толщина наружного слоя – 1 см.
- Толщина внутреннего слоя – 4 мм.
- Средний размер – 270 на 380 мм.
По поводу катастроф. К заключению о том, что самолёты должны иметь округлую форму, конструкторы пришли в 1954 году после двух катастроф первого серийного реактивного пассажирского самолёта «Комета». Самолёты разрушались прямо в воздухе: подвели квадратные окна, на углах которых образовывались трещины.
Зачем нужно отверстие в иллюминаторе
Очевидно, оно там не просто так. Нужно напомнить, что стеклопакет многослойный, и отверстие расположено лишь на внутреннем слое. Не нужно переживать, что он выходит наружу. Чем больше самолёт разгоняется и чем выше поднимается, тем сильнее перепады давления и температур. Без данного отверстия стеклопакет просто рассыпался бы на кусочки. Но хорошо, что оно есть.
Таким образом, давление между внутренним и внешним слоем становится оптимальным, удаляется лишний воздух из прослойки. Дополнительно такая дырочка не позволяет стеклу запотевать или подвергаться заиндевению.
Вывод: рассматриваемое отверстие нужно для выравнивания давления за бортом и на борту самолёта.
Как устроен планер
- Планеры в зависимости от назначения делятся на учебные, спортивные, десантно-транспортные. Ознакомимся с устройством планера на примере самоё простого по конструкции учебного планера «Синица»
- (рис. 69)
-
созданного литовским авиаконструктором Б. Ошкинисом. Он весьма несложен и надежен в эксплуатации и исходя из этого завоевал широкие симпатии начинающих планеристов. Планер складывается из следующих главных частей: крыла с органами поперечного управления-элеронами, фюзеляжа (фермы), посадочного устройства и оперения — щаси.
Крыло — наиболее значимая часть планера, создающая подъемную силу, нужную для удержания его в воздухе.
Крыло планера имеет несложную конструкцию: оно складывается из двух симметричных половин, каковые крепятся к ферме фюзеляжа за корневую часть лонжерона.
Лонжерон — это замечательный продольный элемент комплекта крыла (оперения, фюзеляжа), предназначенный по большей части для работы на изгиб и частично на кручение.
Каждое полукрыло фиксируется подкосом, прикрепленным верхним финишем к средней части лонжерона, а нижним — к ферме фюзеляжа.
Силовой комплект полукрыла складывается из лонжерона, 17 нервюр, переднего и заднего стрингеров, концевой дуги и,фанерной обшивки.
Нервюры — это главные элементы поперечного комплекта крыла (либо оперения), каковые снабжают жёсткость профиля и заданную форму крыла, а стрингеры — элементы продольного комплекта, связывающие между собой нервюры.
Лонжерон крыла в поперечном сечении является коробку и складывается из двух целых сосновых полок, оклеенных фанерой толщиной 1 мм. Все нервюры имеют однообразный профиль и хорду, но неодинаковы по конструкции. Так, у корневых нервюр в месте крепления подкоса конструкция усилена.
Элероны подвесного типа, т. е. не врезаны в крыло, как в большинстве случаев, а подвешены за крылом в трех точках. Один шарнир расположен на ферме фюзеляжа, а два вторых на нервюрах в середине и в конце полукрыла.
Каркас элерона подобно крылу складывается из лонжерона, комплекта нервюр, переднего и заднего стрингеров. Крыло и элероны обтянуты особой тканью и покрыты нитролаком.
Фюзеляж — это корпус планера, соединяющий в одно целое все его части.
Планер «Синица» имеет фюзеляж в виде плоской силовой фермы из сосновых брусков, к которой присоединена гондола. Гондола является коробку обтекаемой формы, имеющую каркас из сосновых брусков.
В передней части гондолы расположено сиденье пилота, а снизу находится буксировочный крючок. Центральная стойка фермы фюзеляжа сварная из металлических труб. Хвостовая ферма собрана из сосновых реек. Оперение разделяется на горизонтальное и вертикальное.
Горизонтальное складывается из руля и стабилизатора высоты, вертикальное — из руля и киля направления. Оперение помогает для уравновешивания сил, действующих на планер в полете, для обеспечения его управляемости и устойчивости. киль и Стабилизатор закреплены на планере без движений.
Они придают ему продольную и путевую устойчивость, машинально восстанавливая режим полета при его нарушения, к примеру, при порыве ветра. Руль высоты, руль направления, и элероны на крыле помогают для трансформации траектории полета планера, т. е. являются органами управления. Совокупность управления
Как сделать планер
Увлекательные записи:
Части самолета: устройство и конструкция. Название деталей самолета
Самолёт – воздушное судно, без которого сегодня представить перемещение людей и грузов на большие расстояния невозможно. Разработка конструкции современного самолета, а также создание отдельных его элементов представляется важной и ответственной задачей.
К этой работе допускают только высококвалифицированных инженеров, профильных специалистов, так как небольшая ошибка в расчётах или производственный брак приведут к фатальным последствиям для пилотов и пассажиров.
Не представляет секрет, что любой самолёт имеет фюзеляж, несущие крылья, силовой агрегат, систему разнонаправленного управления и взлетно-посадочные устройства.
Ниже изложенная информация об особенностях устройства составных частей самолёта будет интересна для взрослых и детей, занимающихся конструкторской разработкой моделей летательных аппаратов, а также отдельных элементов.
Фюзеляж самолёта
Основной частью самолета является фюзеляж.
На нем закрепляются остальные конструктивные элементы: крылья, хвост с оперением, шасси, а внутри размещается кабина управления, технические коммуникации, пассажиры, грузы и экипаж воздушного судна.
Корпус самолёта собирается из продольных и поперечных силовых элементов, с последующей обшивкой металлом (в легкомоторных версиях – фанерой или пластиком).
Требования при проектировании фюзеляжа самолёта предъявляется к весу конструкции и максимальным характеристикам прочности. Добиться этого позволяет использование следующих принципов:
- Корпус фюзеляжа самолёта выполняется в форме, снижающей лобовое сопротивление воздушным массам и способствующей возникновению подъемной силы. Объем, габариты самолёта должны быть пропорционально взвешены;
- При проектировании предусматривают максимально плотную компоновку обшивки и силовых элементов корпуса для увеличения полезного объема фюзеляжа;
- Сосредотачивают внимание на простоте и надежности крепления крыловых сегментов, взлётно-посадочного оборудования, силовой установки;
- Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надёжное крепление и баланс самолёта при различных условиях эксплуатации;
Фюзеляж пассажирского самолёта
- Место размещения экипажа должно предоставлять условия комфортного управления самолётом, доступ к основным приборам навигации и управления при экстремальных ситуациях;
- В период обслуживания самолёта предусмотрена возможность беспрепятственно провести диагностику и ремонт вышедших из строя узлов и агрегатов.
Прочность корпуса самолёта обязана обеспечивать противодействие нагрузкам при различных полётных условиях, в том числе:
- нагрузки в местах крепления основных элементов (крылья, хвост, шасси) в режимах взлёта и приземления;
- в полётный период выдерживать аэродинамическую нагрузку, с учётом инерционных сил веса самолёта, работы агрегатов, функционирования оборудования;
- перепады давления в герметически ограниченных отделах самолёта, постоянно возникающие при лётных перегрузках.
К основным типам конструкции корпуса самолёта относят плоский, одно,- и двухэтажный, широкий и узкий фюзеляж. Положительно зарекомендовали себя и используются фюзеляжи балочного типа, включающие варианты компоновки, которые носят название:
- Обшивочные – конструкция исключает продольно расположенные сегменты, усиление происходит за счёт шпангоутов;
- Лонжеронные – элемент имеет значительные габариты, и непосредственная нагрузка ложится именно на него;
- Стрингерные – имеют оригинальную форму, площадь и сечение меньше, чем в лонжеронном варианте.
Важно! Равномерное распределение нагрузки на все части самолёта осуществляется за счёт внутреннего каркаса фюзеляжа, который представлен соединением различных силовых элементов по всей длине конструкции.
Конструкция крыла
Крыло – один из основных конструктивных элементов самолёта, обеспечивающий создание подъёмной силы для полёта и маневрирования в воздушных массах.
Крылья используют для размещения взлётно-посадочных устройств, силового агрегата, топлива и навесного оборудования.
От правильного сочетания веса, прочности, жёсткости конструкции, аэродинамики, качества изготовления зависят эксплуатационные и лётные характеристики самолёта.
Основными частями крыла называется следующий перечень элементов:
- Корпус, сформированный из лонжеронов, стрингеров, нервюров, обшивки;
- Предкрылки и закрылки, обеспечивающие плавный взлёт и посадку;
- Интерцепторы и элероны – посредством них осуществляется управление самолётом в воздушном пространстве;
- Щитки тормозные, предназначенные для уменьшения скорости движения во время посадки;
- Пилоны, необходимые для крепления силовых агрегатов.
Конструктивно-силовая схема крыла (наличие и расположение деталей при нагрузочном воздействии) должна обеспечивать устойчивое противодействие силам кручения, сдвига и изгиба изделия. К ней относятся продольные, поперечные элементы, а также внешняя обшивка.
- К поперечным элементам относят нервюры;
- Продольный элемент представлен лонжеронами, которые могут быть в виде монолитной балки и представлять ферму. Располагаются по всему объёму внутренней части крыла. Участвуют в придании жёсткости конструкции, при воздействии сгибающей и поперечной силы на всех этапах полёта;
- Стрингер также относят к продольным элементам. Его размещение – вдоль крыла по всему размаху. Работает как компенсатор осевого напряжения нагрузок изгиба крыла;
- Нервюры – элемент поперечного размещения. В конструкции представлены фермами и тонкими балками. Придаёт профиль крылу. Обеспечивает жесткость поверхности при распределении равномерной нагрузки во время создания полётной воздушной подушки, а также крепления силового агрегата;
- Обшивка придаёт форму крылу, обеспечивая максимальную аэродинамическую подъёмную силу. Вместе с другими элементами конструкции увеличивает жёсткость крыла и компенсирует действие внешних нагрузок.
Классификация крыльев самолёта осуществляется в зависимости от конструктивных особенностей и степени работы наружной обшивки, в том числе:
- Лонжеронного типа. Характеризуются незначительной толщиной обшивки, образующей замкнутый контур с поверхностью лонжеронов.
- Моноблочного типа. Основная внешняя нагрузка распределяется по поверхности толстой обшивки, закреплённой массивным набором стрингеров. Обшивка может быть монолитной или состоять из нескольких слоёв.
Примыкание крыла к фюзеляжу
Важно! Стыковка частей крыльев, последующее их крепление должны обеспечивать передачу, распределение изгибающего и крутящего моментов, возникающих при различных режимах эксплуатации.
Авиадвигатели
Благодаря постоянному совершенствованию авиационных силовых агрегатов продолжается развитие современного самолётостроения.
Первые полёты не могли быть длительными и совершались исключительно с одним пилотом именно потому, что не существовало мощных двигателей, способных развить необходимую тяговую силу.
За весь прошедший период авиацией использовались следующие типы двигателей самолёта:
- Паровые. Принцип работы заключался в преобразовании энергии пара в поступательное движение, передающееся на винт самолёта. Из-за низкого коэффициента полезного действия использовался непродолжительное время на первых авиамоделях;
- Поршневые – стандартные двигатели с внутренним сгоранием топлива и передачей крутящего момента на винты. Доступность изготовления из современных материалов позволяет их использование до настоящего времени на отдельных моделях самолётов. КПД представлен не более 55.0%, но высокая надежность и неприхотливость в обслуживании делают двигатель привлекательным;
- Реактивные. Принцип действия основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания авиационного топлива в необходимую для полёта тягу. Сегодня такой тип двигателей наиболее востребован в авиастроительстве;
- Газотурбинные. Работают по принципу пограничного нагрева и сжатия газа сгорания топлива, направленного на вращение турбинного агрегата. Получили широкое распространение в авиации военного назначения. Используются в самолётах типа Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
- Турбовинтовые. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Но полученная при работе энергия преобразовывается в приводную для винта самолёта. Небольшая её часть используется для образования реактивной толкающей струи. Применяют, в основном, в гражданской авиации;
- Турбовентиляторные. Характеризуются высоким КПД. Применяемая технология нагнетания дополнительного воздуха для полного сгорания топлива обеспечивает максимальную эффективность работы и высокую экологическую безопасность. Такие двигатели нашли своё применение при создании больших авиалайнеров.
Важно! Перечень двигателей, разрабатываемых авиаконструкторами, вышеуказанным перечнем не ограничивается. В разное время неоднократно принимались попытки создавать различные вариации силовых агрегатов.
В прошлом веке даже велись работы по конструированию атомных двигателей в интересах авиации.
Опытные образцы были опробованы в СССР (ТУ-95, АН-22) и США (Convair NB-36H), но были сняты с испытания в связи с высокой экологической опасностью при авиационных катастрофах.
Органы управления и сигнализации
Комплекс бортового оборудования, командные и исполнительные устройства самолёта называют органами управления. Команды подаются из пилотной кабины, а выполняются элементами плоскости крыла, оперением хвоста. На разных типах самолётов используются различные типы систем управления: ручная, полуавтоматическая и полностью автоматизированная.
Органы управления, независимо от типа системы управления, разделяют следующим образом:
- Основное управление, включающее в себя действия, отвечающие за регулировку лётных режимов, восстановление продольного баланса самолёта в заранее заданных параметров, они включают:
- рычаги, непосредственно управляемые пилотом (штурвал, рули высоты, горизонта, командные панели);
- коммуникации для соединения управляющих рычагов с элементами исполнительных механизмов;
- непосредственные исполняющие устройства (элероны, стабилизаторы, сполерные системы, закрылки, предкрылки).
- Дополнительное управление, используемое при взлётном или посадочном режимах.
При применении ручного или полуавтоматического управления воздушным судном пилота можно считать неотъемлемой частью системы. Только он может проводить сбор и анализ информации о положении самолёта, нагрузочных показателях, соответствии направления полёта с плановыми данными, принимать соответствующее обстановке решение.
Для получения объективной информации о лётной обстановке, состоянии узлов самолёта пилот использует группы приборов, назовем основные:
- Пилотажные и используемые для навигационных целей. Определяют координаты, горизонтальное и вертикальное положение, скорость, линейные отклонения. Контролируют угол атаки по отношению к встречному потоку воздуха, работу гироскопических устройств и многие не менее значимые параметры полёта. На современных моделях самолётов объединены в единый пилотажно-навигационный комплекс;
- Для контроля работы силового агрегата. Обеспечивают пилота информацией о температуре и давлении масла и авиационного топлива, расход рабочей смеси, количество оборотов коленчатых валов, вибрационный показатель (тахометры, датчики, термометры и подобное);
- Для наблюдения за функционированием дополнительного оборудования и авиационных систем. Включают в себя комплекс измерительных приборов, элементы которого размещены практически во всех конструктивных частях самолёта (манометры, указателя расходования воздуха, перепада давления в герметических закрытых кабинах, положения закрылков, стабилизирующих устройств и тому подобное);
- Для оценки состояния окружающей атмосферы. Основными измеряемыми параметрами являются температура наружного воздуха, состояние атмосферного давления, влажность, скоростные показатели перемещения воздушных масс. Используются специальные барометры и другие адаптированные измерительные приборы.
Важно! Измерительные приборы, используемые для мониторинга состояния машины и внешней среды, специально разработаны и адаптированы для сложных условий эксплуатации.
Взлётно-посадочные системы 2280
Взлёт и посадку считают ответственными периодами при эксплуатации самолёта. В этот период возникают максимальные нагрузки на всю конструкцию. Гарантировать приемлемый разгон для поднятия в небо и мягкое касание поверхности посадочной полосы могут только надёжно сконструированные стойки шасси. В полете они служат дополнительным элементом придания жесткости крыльям.
Конструкция наиболее распространённых моделей шасси представлена следующими элементами:
- подкос складной, компенсирующий лотовые нагрузки;
- амортизатор (группа), обеспечивает плавность хода самолёта при движении по взлетно-посадочной полосе, компенсирует удары во время контакта с землёй, может устанавливаться в комплекте с демпферами-стабилизаторами;
- раскосы, выполняющие роль усилителя жесткости конструкции, могут называться стержнями, располагаются диагонально по отношению к стойке;
- траверсы, крепящиеся к конструкции фюзеляжа и крыльям стойки шасси;
- механизм ориентирования – для управления направлением движения на полосе;
- замочные системы, обеспечивающие крепление стойки в необходимом положении;
- цилиндры, предназначенные для выпуска и убирания шасси.
Сколько колес размещено у самолета? Количество колёс определяется в зависимости от модели, веса и назначения воздушного судна. Наиболее распространённым считают размещение двух основных стоек с двумя колёсами. Более тяжёлые модели – трёх стоечные (размещены под носовой частью и крыльях), четырёх стоечные – две основные и две дополнительные опорные.
Видео
Описанное устройство самолета даёт лишь общее представление об основных конструктивных составляющих, позволяет определить степень важности каждого элемента при эксплуатации воздушного судна.
Дальнейшее изучение требует глубокой инженерной подготовки, наличия специальных знаний аэродинамики, сопротивления материалов, гидравлики и электрооборудования. На производственных предприятиях авиастроения этими вопросами занимаются люди, прошедшие обучение и специальную подготовку.
Самостоятельно изучить все этапы создания самолёта можно, только для этого следует запастись терпением и быть готовым к получению новых знаний.