De vigtigste dele af flyet. Fly enhed

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Opfindelsen af flyet gjorde det muligt ikke kun at realisere menneskehedens ældste drøm - at erobre himlen, men også at skabe den hurtigste transportform. I modsætning til luftballoner og luftskibe er fly kun lidt afhængige af vejrets luner, og de er i stand til at tilbagelægge lange afstande med høj hastighed. Komponenterne i flyet består af følgende strukturelle grupper: vinge, skrog, empennage, start- og landingsanordninger, kraftværk, kontrolsystemer, forskelligt udstyr.

Driftsprincip

Fly - et fly (LA), der er tungere end luft, udstyret med et kraftværk. Ved hjælp af denne vigtigste del af flyet skabes det for flyvningen nødvendige tryk - den virkende (drivende) kraft, som motoren (propel eller jetmotor) udvikler på jorden eller under flyvning. Hvis skruen er placeret foran motoren, kaldes det at trække, og hvis den er bagved, kaldes det at skubbe. Motoren skaber således den translationelle bevægelse af flyet i forhold til miljøet (luft). Derfor bevæger vingen sig også i forhold til luften, hvilket skaber løft som følge af denne fremadgående bevægelse. Derfor kan enheden kun blive i luften, hvis der er en vis hastighed.fly.

Hvad hedder dele af flyet

Etuiet består af følgende hoveddele:

• Flykroppen er hoveddelen af flyet, der forbinder vingerne (vingen), fjerdragten, kraftsystemet, landingsstellet og andre komponenter til en enkelt helhed. Flykroppen rummer besætning, passagerer (i civil luftfart), udstyr, nyttelast. Kan også rumme (ikke altid) brændstof, chassis, motorer osv.
• Motorerne bruges til at drive flyet frem.
• Wing - en arbejdsflade designet til at skabe løft.
• Vertical tail er designet til kontrollerbarhed, balancering og retningsstabilitet af flyet i forhold til den lodrette akse.
• Horizontal tail er designet til kontrollerbarhed, balancering og retningsstabilitet af flyet i forhold til den vandrette akse.

Vinger og skrog

Hoveddelen af flystrukturen er vingen. Det skaber betingelserne for at opfylde hovedkravet for muligheden for flyvning - tilstedeværelsen af lift. Vingen er fastgjort til kroppen (flykroppen), som kan have en eller anden form, men om muligt med minim alt aerodynamisk modstand. For at gøre dette er den forsynet med en bekvemt strømlinet dråbeform.

Forsiden af flyet tjener til at rumme cockpittet og radarsystemerne. Bagerst er den såkaldte haleenhed. Det tjener til at give kontrol under flyvning.

Fjerdragtdesign

Overvej et gennemsnitligt fly,hvis halesektion er lavet i henhold til det klassiske skema, karakteristisk for de fleste militære og civile modeller. I dette tilfælde vil den vandrette hale omfatte en fast del - stabilisatoren (fra latin Stabilis, stabil) og en bevægelig del - elevatoren.

Stabilisatoren tjener til at stabilisere flyet i forhold til den tværgående akse. Hvis flyets næse sænkes, vil haledelen af flykroppen, sammen med fjerdragten, følgelig stige op. I dette tilfælde vil lufttrykket på den øvre overflade af stabilisatoren stige. Det genererede tryk vil returnere stabilisatoren (henholdsvis skroget) til sin oprindelige position. Når næsen af flykroppen løftes op, vil luftstrømmens tryk stige på den nederste overflade af stabilisatoren, og den vender tilbage til sin oprindelige position igen. Der er således tilvejebragt automatisk (uden pilotintervention) stabilitet af flyet i dets længdeplan i forhold til den tværgående akse.

Bagsiden af flyet har også en lodret hale. I lighed med den vandrette består den af en fast del - kølen, og en bevægelig del - roret. Kølen giver stabilitet til flyets bevægelse i forhold til dets lodrette akse i et vandret plan. Funktionsprincippet for kølen ligner det for en stabilisator - når næsen afviger til venstre, afviger kølen til højre, trykket på dens højre plan øges og returnerer kølen (og hele flykroppen) til dens tidligere position.

Med hensyn til to akser sikres flyvestabilitet således af fjerdragten. Men der var en akse mere - den langsgående. For at give automatiskbevægelsesstabilitet i forhold til denne akse (i det tværgående plan) af svævevingekonsollerne placeres ikke vandret, men i en vis vinkel i forhold til hinanden, således at enderne af konsollerne bøjes opad. Denne placering ligner bogstavet "V".

Kontrolsystemer

Kontroloverflader er vigtige dele af et fly, der er designet til at styre flyet. Disse omfatter skeerroer, ror og elevatorer. Styring er tilvejebragt med hensyn til de samme tre akser i de samme tre planer.

Elevatoren er den bevægelige bageste del af stabilisatoren. Hvis stabilisatoren består af to konsoller, er der derfor to elevatorer, der bøjer op eller ned, begge synkront. Med den kan piloten ændre flyets højde.

Roret er den bevægelige bageste del af kølen. Når det afbøjes i den ene eller anden retning, opstår der en aerodynamisk kraft på det, som roterer flyet om en lodret akse, der går gennem massecentret, i modsat retning af rorudbøjningsretningen. Rotationen fortsætter, indtil piloten sætter roret tilbage til neutral (ikke afbøjet), og flyet bevæger sig i den nye retning.

Ailerons (fra fransk Aile, wing) er flyets hoveddele, som er de bevægelige dele af vingekonsollerne. Tjener til at styre flyet i forhold til den langsgående akse (i tværplanet). Da der er to vingekonsoller, er der også to rulleroer. De arbejder synkront, men i modsætning til elevatorerne afviger deikke i én retning, men i forskellige retninger. Hvis det ene slagroer bøjer op, så det andet ned. På vingekonsollen, hvor krængeren bøjes op, falder løftet, og hvor det er nede, øges det. Og flyets skrog roterer mod det hævede skeerroer.

Motorer

Alle fly er udstyret med et kraftværk, der gør det muligt for dem at udvikle hastighed og dermed sikre forekomsten af løft. Motorer kan placeres bag på flyet (typisk for jetfly), foran (lette køretøjer) og på vingerne (civile fly, transporter, bombefly).

De er opdelt i:

• Jet - turbojet, pulserende, dobbeltkredsløb, direkte flow.
• Propeller - stempel (propel), turboprop.
• Rocket - flydende, fast brændstof.

Andre systemer

Selvfølgelig er andre dele af flyet også vigtige. Chassis tillader fly at lette og lande fra udstyrede flyvepladser. Der er amfibiefly, hvor der bruges specielle flydere i stedet for landingsudstyr - de giver dig mulighed for at lette og lande hvor som helst, hvor der er en vandmasse (hav, flod, sø). Modeller af lette fly udstyret med ski er kendt for drift i områder med stabilt snedække.

Moderne fly er proppet med elektronisk udstyr, kommunikations- og informationsoverførselsenheder. Militær luftfart bruger sofistikerede våbensystemer, måldetektion og signalundertrykkelse.

Klassificering

Som tiltænktfly er opdelt i to store grupper: civile og militære. Hoveddelene af et passagerfly er kendetegnet ved tilstedeværelsen af en udstyret kabine til passagerer, som optager det meste af flykroppen. Et karakteristisk træk er koøjerne på siderne af skroget.

Civile fly er opdelt i:

• Passager - lokale flyselskaber, langdistance-kort (rækkevidde mindre end 2000 km), medium (rækkevidde mindre end 4000 km), lang rækkevidde (rækkevidde mindre end 9000 km) og interkontinental (rækkevidde mere end 11.000 km).
• Cargo - let (lastvægt op til 10 tons), medium (lastvægt op til 40 tons) og tung (lastvægt mere end 40 tons).
• Specialformål - sanitet, landbrug, rekognoscering (isrekognoscering, fiskerekognoscering), brandslukning, til luftfotografering.
• Pædagogisk.

I modsætning til civile modeller har dele af et militærfly ikke en komfortabel kabine med vinduer. Hoveddelen af flykroppen er optaget af våbensystemer, efterretningsudstyr, kommunikation, motorer og andre enheder.

Med henblik på formål kan moderne militærfly (i betragtning af de kampmissioner, de udfører) opdeles i følgende typer: kampfly, angrebsfly, bombefly (missilfartøjer), rekognoscering, militærtransport, specielle og hjælpeformål.

Aircraft device

Designet af fly afhænger af det aerodynamiske design, som de er lavet efter. Det aerodynamiske skema er kendetegnet ved antallet af grundlæggende elementer og placeringen af lejefladerne. Hvis næsenfly er ens for de fleste modeller, placeringen og geometrien af vinger og hale kan variere meget.

Der skelnes mellem følgende flyenhedsskemaer:

• "Klassisk".
• Flying Wing.
• "Duck".
• "Tailless".
• "Tandem".
• Konvertibelt skema.
• Kombinationsskema.

Klassisk fly

Lad os overveje hoveddelene af flyet og deres formål. Det klassiske (normale) layout af komponenter og samlinger er typisk for de fleste enheder i verden, hvad enten de er militære eller civile. Hovedelementet - vingen - opererer i et rent uforstyrret flow, som jævnt flyder rundt i vingen og skaber et vist løft.

Flyets næse er reduceret, hvilket fører til et fald i det nødvendige areal (og dermed massen) af den lodrette hale. Dette skyldes, at den forreste skrog inducerer et destabiliserende krøjemoment omkring flyets lodrette akse. Reduktion af den forreste skrog forbedrer synligheden af den forreste halvkugle.

Ulemperne ved den normale ordning er:

• Betjening af den horisontale hale (HA) i en skrå og forstyrret vingestrøm reducerer dens effektivitet betydeligt, hvilket nødvendiggør brugen af et større område fjerdragt (og følgelig masse).
• For at sikre stabiliteten af flyvningen skal den lodrette hale (VO) skabe et negativt løft, det vil sige rettet nedad. Dette reducerer flyets samlede effektivitet: frastørrelsen af den løftekraft, som vingen skaber, er det nødvendigt at trække kraften fra, der skabes på GO. For at neutralisere dette fænomen bør en vinge med et øget areal (og dermed masse) bruges.

Flyets enhed i henhold til "and"-skemaet

Med dette design er hoveddelene af flyet placeret anderledes end i de "klassiske" modeller. Først og fremmest påvirkede ændringerne layoutet af den vandrette hale. Den er placeret foran fløjen. Ifølge denne plan byggede Wright-brødrene deres første fly.

Fordele:

• Lodret hale arbejder i et uforstyrret flow, hvilket øger effektiviteten.
• For at sikre flyvestabilitet genererer empennage positivt løft, det vil sige, at det tilføjes til vingens løft. Dette gør det muligt at reducere dens areal og dermed dens masse.
• Naturlig "anti-spin" beskyttelse: muligheden for at overføre vingerne til superkritiske angrebsvinkler for "ænder" er udelukket. Stabilisatoren er installeret, så den får en højere angrebsvinkel sammenlignet med vingen.
• Flytning af flyets fokus tilbage med stigende hastighed i "and"-skemaet sker i mindre grad end i det klassiske layout. Dette resulterer i færre ændringer i graden af langsgående statisk stabilitet af flyet, hvilket igen forenkler egenskaberne ved dets kontrol.

Ulemper ved "and"-ordningen:

• Når det går i stå på empennage, når flyet ikke kun lavere angrebsvinkler, men det "sænker" også på grund af et fald i dets samlede løft. Dette er især farligt istart- og landingstilstande på grund af nærhed til jorden.
• Tilstedeværelsen af fjerdragtmekanismer i den forreste skrog forringer den nedre halvkugles synlighed.
• For at reducere arealet af den forreste HE, er længden af den forreste skrog gjort betydelig. Dette fører til en stigning i det destabiliserende moment i forhold til den lodrette akse og følgelig en stigning i konstruktionens areal og masse.

fly uden hale

I modeller af denne type er der ingen vigtig, velkendt del af flyet. Et foto af haleløse fly (Concorde, Mirage, Vulcan) viser, at de ikke har vandret hale. De vigtigste fordele ved denne ordning er:

• Reduktion af det frontale aerodynamiske luftmodstand, hvilket især er vigtigt for fly med høj hastighed, især cruising. Dette reducerer brændstofomkostningerne.
• Højere vridningsstivhed af vingen, hvilket forbedrer dens aeroelastiske egenskaber, og der opnås høje manøvreegenskaber.

Flaws:

• Til balancering i nogle flyvetilstande skal en del af midlerne til mekanisering af vingens bagkant (flapper) og kontrolflader afbøjes opad, hvilket reducerer flyets samlede løft.
• Kombination af flystyringer i forhold til den vandrette og langsgående akse (på grund af fraværet af elevatoren) forværrer egenskaberne ved dens håndtering. Fraværet af specialiseret fjerdragt får kontrolfladerne placeret på vingens bagkant til at fungere (mednødvendige) opgaver og skevrider og elevatorer. Disse kontrolflader kaldes elevoner.
• Brug af en del af mekaniseringsudstyret til at balancere flyet forværrer dets start- og landingsydelse.

Flying Wing

Med denne ordning er der faktisk ikke sådan en del af flyet som flykroppen. Alle de mængder, der er nødvendige for at rumme besætningen, nyttelast, motorer, brændstof, udstyr er placeret i midten af vingen. Denne ordning har følgende fordele:

• Mindst træk.
• Den mindste masse af strukturen. I dette tilfælde falder al massen på vingen.
• Da de langsgående dimensioner af flyet er små (på grund af manglen på en skrog), er det destabiliserende moment omkring dets lodrette akse ubetydeligt. Dette giver designere mulighed for enten at reducere arealet af VO væsentligt eller endda helt opgive det (fugle har som bekendt ingen lodret fjerdragt).

Ulemperne omfatter vanskeligheden ved at sikre stabiliteten af flyets flyvning.

Tandem

Tandem-ordningen, når to vinger er placeret efter hinanden, bruges sjældent. Denne løsning bruges til at øge vingearealet med de samme værdier for dets spændvidde og skroglængde. Dette reducerer den specifikke belastning på vingen. Ulemperne ved denne ordning er en stor aerodynamisk modstand, en stigning i inertimomentet, især i forhold til flyets tværgående akse. Derudover ændres karakteristikaene for den langsgående balancering af flyet med en stigning i flyvehastigheden. Kontrolflader på sådannefly kan placeres både direkte på vingerne og på fjerdragten.

kombinationskredsløb

I dette tilfælde kan flyets komponenter kombineres ved hjælp af forskellige designskemaer. For eksempel er vandret hale tilvejebragt både i næsen og i halen af flykroppen. Den såkaldte direct lift control kan bruges på dem.

I dette tilfælde skaber den vandrette næse sammen med klapperne yderligere løft. Det pitching-moment, der opstår i dette tilfælde, vil være rettet mod at øge angrebsvinklen (flyets næse stiger). For at parere dette øjeblik skal haleenheden skabe et øjeblik for at reducere angrebsvinklen (flyets næse går ned). For at gøre dette skal kraften på halen også rettes opad. Det vil sige, at der er en stigning i løftekraften på næsen HE, på vingen og på halen HE (og følgelig på hele flyet) uden at dreje det i længdeplanet. I dette tilfælde rejser flyet sig simpelthen uden nogen udvikling i forhold til dets massecenter. Og omvendt, med et sådant aerodynamisk layout af flyet, kan det udføre udviklinger i forhold til massecentret i det langsgående plan uden at ændre sin flyvevej.

Muligheden til at udføre sådanne manøvrer forbedrer markant ydeevneegenskaberne for manøvredygtige fly. Især i kombination med et system med direkte kontrol af sidekraften, til hvis gennemførelse flyet skal have ikke kun halen, men også næsens langsgående fjerdragt.

Konvertibelt skema

Enheden i et fly bygget i henhold til et konvertibelt skema er kendetegnet ved tilstedeværelsen af en destabilisator i den forreste skrog. Destabilisatorernes funktion er at reducere inden for visse grænser, eller endda helt eliminere den bagudrettede forskydning af flyets aerodynamiske fokus i supersoniske flyvetilstande. Dette øger flyets manøvredygtighed (hvilket er vigtigt for et jagerfly) og øger rækkevidden eller reducerer brændstofforbruget (dette er vigtigt for et supersonisk passagerfly).

Destabilisatorer kan også bruges i start-/landingstilstande for at kompensere for dykkemomentet, som er forårsaget af afvigelsen af start- og landingsmekaniseringen (flapper, flaps) eller den forreste skrog. I subsoniske flyvetilstande er destabilisatoren skjult i midten af flykroppen eller indstillet til vejrhanetilstand (frit orienteret langs strømmen).