Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная --> Промиздат -->  Аэродинамический расчет самолета 

1 2 3 4 ( 5 ) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

в воздух и смягчать удары, получающиеся при посадке, и 5) органы управления. Чтобы держаться в воздухе, А. должен иметь определенную минимальную скорость, для развития которой можно пользоваться двумя родами шасси: колесным шасси и шасси, позволяющим взлетать с воды и садиться на воду. В соответствии с этим А. разделяются на два больших класса: с у-X о п у т н ы е А. (или просто А.) и гидро-

СИДЕНЬВ ЛЕТЧИИЙ

ВИНТ

ЭЛЕРОНЫ


Фиг. 1. Схема аэроплана.

аэропланы (см.). На фиг. 1 дана схема А. с обозначением его главнейших частей.

Сухопутные А. по расположению крыльев, моторов и других частей разделяются па несколько типов. Крылья А., представляющие собою поверхности различной формы, являются ферменными кон-струкщ1ями, задача которых-передавать нагрузку, обычно сосредоточенную в одном или нескольких местах, на всю площадь крыла. Из аэродинамич. соображений крыло всегда делается такой формы, что его размер в направлении перпендикулярном направлению полета больше, чем по направлению полета, т. е. его размах больше, чем ширина (см. Аэродинамика и Индуктивное сопротивление). Чтобы по возможности уменьшить размах, который влечет за собой увеличение изгибающего момента, а вместе с этим и мертвый вес крыла, крылья располагают не только в один ряд, но также и в несколько рядов; т. о. имеются монопланы, т. е. А. с одним рядом крыльев, биплан ы - с двумя рядами крыльев и вообще п о л и п л а н ы. В настоящее время больше трех планов обычно не делают, ибо с уве.яичением числа друг над другом расположенных крыльев аэродинамическая характеристика всего А. значительно ухудшается. Почти совершенно не применяется также тен-демное расположение крыльев, т. е. расположение друг за другом. Наиболее употребительными конструкциями в настоящее время являются монопланы и бипланы. По числу и месту расположения моторов А. разделяются на одномоторные и многомоторные и с тянущим и толкающим винтом. Кроме того, в многомоторных конструкциях моторы располагаются иногда

т. Э. т. II.

один за другим - тендемом (о работе винтов тендем см. Винт воздугтшй).

Одномоторные монопланы почти всегда делаются с тянущим винтом, т. е. мотор у них расположен спереди. Как мотор, так и пассажиры помещаются в корпусе А.-т. и. ф ю з е л я е, к которому прикреплены крылья. По способу помещения крыльев относительно фюзеляжа монопланы разделяются на парасоли, т. е. монопланы, у к-рых крыло помещено или непосредственно сверху фюзеляжа (AKI -ЦАГИ), или даже еще выше фюзеляжа, на т. н. кабане (Моран-Сольнье), т. е. системе стерлшеи, представляющих собою приз- JT матическую или пирамидальную ферму, и на монопланы с низко р а с-положенными крыльями (Юнкере). В последнем случае крылья прикреп.чяются или сии-высоты зу фюзеляжа, или по бокам его. Чтобы придать необходимую прочность и жесткость крыльям, они делаются достаточно толстыми, часто представляющил1и собою внутри пространственную ферму, или же усиливаются растяжками или подкосами. Монопланы с растяжками в настоящее время применяются редко, вследствие трудности их регулировки и частого нарушения геометрической неизменности формы из-за удлинения растянек. Наиболее употребительными схемами крепления крыльев являются свобод понес у 1цие толстые крылья и крылья с п о д 1С о с а м и. Сво-боднонесущие крылья не имеют никаких подпорок и являются консольной балко1г, защемленной в фюзеляже. Крылья с подкосами применяются б. ч. для парасолей, так как в этом случае высота всей фермы крыльев получается достаточно большой, что значительно разгружает подкосы. Реже применяются подкосы при низком расположении крыльев. В этом случае подкосы располагаются сверху крыльев и в нормальном полете работают на сжатие, следовательно, материал их используется не вполне рационально.-В многомоторных м о и о п .71 а п а X моторы располагаются симрлетричпо по бокам фюзеляжа па крыльях, в монопланах парасоль моторы иногда располагаются под крыльями на особых фермах (Фоккер). При нечетном числе моторов один их них помещается в передней части фюзеляжа (Юнкере, Фоккер). Моторы с толкающим винтом и распололенные тендемом применяются в многомоторных монопланах дово-льпо редко, так как широкие крылья, какие обычно бывают у монопланов, заставляют, из соображений балансировки А., помещать задний мотор ближе к передней кромке крыла, а это требует установки добав. вала к винту, утялселяющей конструкцию. В б и п л ан а X верхнее и нижнее крыло соединяются




между собой стойками, а лсесткость всей фермы достигается применением растяжек или подкосов, или жесткостью самих крыльев. В последнем случае крылья делают сравнительно толстыми, и такие бипланы называются свободнонесущими (Фоккер). Обычно жесткость фермы крыльев биплана, т. н. коробки крыльев, достигается применением растяжек, расположенных в четырех плоскостных фермах, составляющих пространственную ферму. Вертикальные плоскостные фермы, направленные по линии полета, состоят обычно из пары стоек, расчаленных проволокой; иногда эту ферму заменяют одной V- или Т-образной, или, N-образной жесткой стойкой (Фоккер, Бреге 19). По количеству пар таких плоскостных ферм бипланы называются одностоечными, двустоечными и т. д. Иногда для обеспечения пилоту лучшего обзора верхнее крыл;о сдвигают относительно нижнего вперед; такое сдвижение называется выносом крыла и определяется углом (фиг. 2), образуемым перпендикуляром к

хордам крыльев

и прямой, соединяющей точки, лежащие на одной трети хорд верхнего te и нижнего крыла. Обычно этот угол не превосходит 20 - 30°. Для удобства обзора и из некоторых аэродинамических со-обралений (см. Индуктивное сопротивление) иногда нилснее крыло биплана делается меньшим по ширине и размаху, чем верхнее; при большой разнице в площадях такая схема биплана называется полуторапланом. В некоторых случаях, в особенности в полуто-рапланах делается разница в углах установки верхнего и нюкнего планов, которая называется деградацией крыльев.

Схемы распределения расчалок в бипланах и полуторапланах бывают чрезвычайно разнообразны (см. Прочности расчет А.). Для достижения лучшей поперечной устойчивости как в монопланах, так и в бипланах иногда правое и левое крыло ставят друг к другу под углом - этот угол называется поперечным углом крыльев и определяется как острый угол, дополняющий до 180° угол мелсду плоскостями, касательными к ниненим поверхностям крыльев. Угол этот обычно бывает равен 2-3°. В бипланах иногда поперечный угол имеют только нижние крылья. Для дости :ения нужной балансировки иногда на некоторых аэропланах имеются откинутые вперед или назад крылья, т. е. средняя линия (целящая хорды пополам) отклонена несколько вперед или назад от прямой, перпендикулярной двил<;ению и лелсащей в горизонтальной плоскости.

Для достижения лучших аэродинамич. качеств, т. е. для улучшения характеристики всего А. и уменьшения его мертвого

Фиг. 2. Определение угла выноса.

веса, довольно часто применяют сложные крылья, т. е. крылья не цилиндрической, а какой-либо др)угой формы. Так наприм., применяют конические крылья, которые к внешнему краю уменьшаются по толщине (иногда и по ширине); этим достигают, с одной стороны, уменьшения лобового сопротивления, а с другой - уменьшения веса, ибо в свободно несущих крыльях изгибающий момент уменьшается к концу до нуля, - и, следовательно, здесь нет надобности излишне упрочнять крылья на конце. Так. обр. в сложных крыльях достигается иногда до нек-рой степени равнопрочность крыла, а следовательно и уменьшение веса. Другим примером слолных крыльев молет слулсить крыло с подкосом; толщина крыла, небольшая у фюзеляжа, увеличивается к месту прикрепления подкоса и потом к краю опять уменьшается. Иногда для достил;ения лучших аэродинамических характеристик крыло делают с разными углами установки хорд - это так называемые скрученные крылья.

В многомоторных бипланах рас-полонсение моторов бывает обычно трех родов: на крыльях в один ряд, тендемное расположение и распололсение на верхних и на нижних крыльях. Во всех случаях моторы могут находиться или непосредственно на крыльях, или между крыльями на стойках.

Фюзеляжи А. по форме делают по возможности приблилающимися к формам тел наименьшего сопротивления (см. Аэродинамика). Они разделяются на фюзелялш с открытой и закрытой кабинами. Военные типы самолетов почти исключительно делают открытыми (кроме тялюлых машин), при чем пилот и наблюдатели сидят т. о., что их головы защищены от ветра только небольшими козырьками, которые дают доллшое направление струе воздуха. В легких быстроходных машинах (истребителях) для уменьшения лобового сопротивления фюзеляжа от присутствия козырька и головы пилота сзади головы делают особый обтекатель, не позволяющий создаваться большому вихреобразова-нию за козырьком и головой. В коммерческих А., обслуживающих воздушнью линии, в фюзелялсе делают особую кабину для пассалсиров, наподобие автомобильных или автобусных, пилот л:е обычно сидит на открытом месте. Однако в последнее время для уменьшения лобового сопротивления помещение пилота стали тоже закрывать застекленными окнами, и схема расположения пилота и пассажиров стала приблилсаться к автомобильному. Подобное же застекление, только в многомоторных машинах с моторами, расположенными по бокам фюзеляжа, применялось еще в 1913 г. Сикор-ским в его больших машинах Илья Муромец. Имеются также попытки управления аэропланом по перископу из закрытого помещения. С таким перископом Линдберг перелетел Атлантический океан на самолете фирмы Райан (в мае 1927 г.).

В нормальной схеме А. мотор помещают в передней части фюзеляжа на т. н. моторной установке. В многомоторных А., при



нечетном числе моторов, один из них тоже помещают спереди фюзеляжа; при четном же место в передней части фюзеляжа предназначается для наблюдателя в военных самолетах и для пилота в пассажирских. В больших многомоторных А. иногда делают два фюзеляла. хотя в последнее время такие конструкции встречаются сравнительно редко. Обычно длина фюзеляжа бывает около 60% размаха крыльев, в заднем его конце помещается хвостовое оперение и костыль. В старых типах бипланов с толкающим винтом (теперь применяются только для учебных А.) и в некоторых многомоторных А. фюзеляж служит только для помещения пассажиров или мотора и не является соединяющим звеном крыльев и хвостового оперения. В таких случаях он носит название гондолы и имеет сравнительно небольшую длину. Оперение в данном случае укрепляют на особой открытой ферме, помещенной сзади крыльев. В нек-рых типах А., правда, не бывших в эксплоатации, а имевших лишь опытный характер, совсем отсутствует хвостовое оперение, и так. обр. имеется только гондола. Такие бесхвостые А. в свое время были построены Блерио, Дюнном, Де-Монжем и друг., но распространения не получили. Хвостовое оперение служит для обеспечения устойчивости и управляемости А. и расположено сзади крыльев. Переднее располоншние оперения, применявшееся в прежнее время, теперь встречается очень редко. Т. о. хвостовое оперение заключает органы устойчивости (неподвижные части) и органы управления (подвижные части). К первым относятся стабилизатор и киль, обеспечивающие устойчивость вокруг поперечной и вертикальной оси, а ко вторым -р у л и высоты и рули направления, дающие поворот А. вокруг этих осей (фиг. 1). Для создания управляемости вокруг продольной оси служат т. н. элероны, т. е. подвижные поверхности, находящиеся на концах крыльев и являющиеся частью крыла (фиг. 1). Для легкости управления нек-рые органы управления делают иногда-аэродинамически разгруженными, т. е. такой формы, что спереди линии подвеса имеется некоторая часть площади; этим создается более легкое движение рулями-вследствие того, что на разгружающую часть площади действует момент аэродинамич. сил, противоположный действующему на основную часть площади. Такие разгрузки делают как на элеронах, так и на рулях высоты и направления. В плане стабилизатор вместе с рулями высоты делают или прямоугольным с закругленными углами, или формы, подходящей к стреловидной. На фиг. 15 - даны некоторые употребительные формы стабилизаторов. В сечении стабилизатор с рулями делают обычно симметричным, т. к. такие формы дают малое лобовое сопротивление и одинаковый подъемный эффект в обе стороны. Такого же сечения делают и киль с рулем направления.

Все органы, служап(ие для управления А., соединяются помощью тросов или труб с рычагами управления в ручке или

штурвале и в педалях. Вследствие того, что с высотой и с перемещением грузов нарушается балансировка, т. е. условие равенства нулю всех равнодействующих моментов и сил А., то для восстановления ее в воздухе без помощи рулей служит переменная установка стабилизатора, позволяющая летчику с его сиденья, помощью особого штурвала, соединенного со стабилизатором, изменять угол установки стабилизатора относительно направления движения в данный момент. Такие переменные установки стабилизатора делают как на легких, так и на тяжелых больших машинах, в которых могут перемещаться большие грузы (например многоместные пассажирские аэропланы); без такого приспособления летчику пришлось бы в этом случае удерживать балансировку А. только помощью рулей, а это требовало бы приложения сравнительно большого постоянного усилия на ручку или штурвал (см. Устойчивость аэроплаиа). В нормальных схемах А. как стабилизатор, так и киль с рулем направления делают ординарными, и только иногда в больших машинах стабилизатор делают бипланным и рули направления с килями-двойными. Движения рукоятки и педалей управления у летчика установились теперь стандартные, при чем при двилсении ручки вправо и влево, или штурвала по стрелке часов или против, соответственно двигаются элероны: правый поднимается и левый опускается, и наоборот; при двинсении ручки или штурвала на себя или от себя соответственно поднимаются и опускаются рули высоты, а при нажимании ногами педалей, правой и левой, соответственно поворачивается руль направления вправо и влево (фиг. 3). Постановка ручки или штурвала большей частью зависит от фирмы, изготовляющей машину, но обычно на малые машины предпочтительнее ставить ручку, а на большие - штурвалы.

Шасси служит для взлета и спуска сухопутных А. и состоит из фермы, соединяющей корпус А. с колесами, и амортизирующих удар при посадке приспособлений. Однако в некоторых случаях шасси выполняет такж:е и другие функции, входя в общую силовую схему А. Так, для увеличения конструктивной высоты в по-лутораплане с подкосами последние иногда прикрепляют не к низу фюзеляжа, а к шасси (Ньюпор-Деляна); в этом случае небольшого размера крыло заключает в себе ось шасси и cлyJкит добавочным планом полутораплана. Для более выгодного осуществления силовой схемы крыльев производят крепление крыльев стернснем за нижнюю и крайнюю точку шасси, т. е. за ось; в этом случае ось делают неподвижной, т. е. не соединенной с остальной частью шасси при посредстве амортизации, а последнюю заключают в колесо особой конструкции с так называемой внутренней амортизацией (А. Бреге).

Все части аэроплана, кроме крыльев, создают только вредное лобовое сопротивление, -которое для улучшения качеств А. необходимо сводить до минимума, поэтому все



1 2 3 4 ( 5 ) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148