Мысли на кончике пера


Календари на любой год - Календарь.Юрец.Ру




Компоновка самолётов





Ан-24
     Что такое компоновка самолёта? Это взаимное расположение частей самолёта друг относительно друга. Кто хоть иногда наблюдал за самолётами, видел, что все они разные не только по размеру, но и компоновке. Есть самолёты с верхним расположением крыла, есть с нижним. Есть самолёты, у которых двигатели располагаются в хвостовой части, есть такие, у которых на крыле, под крылом, над крылом, в крыле, в фюзеляже. Есть самолёты с Т-образным хвостовым оперением, есть с классическим. Есть самолёты с передним расположением горизонтального оперения. Преимущества и недостатки каждой из этих схем, мы и разберём с вами в этой статье. Итак приступим.
Скажу сразу, что зачастую та или иная компоновка является визитной карточкой того или иного конструкторского бюро и не всегда компоновка таких самолётов вписывается в логику конструирования конкретного летательного аппарата. Но об этом позже.
В классическом варианте компоновка самолёта выбирается из условия применения самолёта. Самолеты бывают военные и гражданские. Военные самолёты подразделяются на истребители, штурмовики, транспортные, стратегические и т.д. Гражданские самолёты тоже подразделяются на пассажирские, транспортные, самолёты специального применения.
Разберём сначала классическую схему: крыло располагается снизу фюзеляжа, такую схему называют "низкоплан". К самолётам с такой компоновкой можно отнести Ил-18, Ил-86, Ил-96, самолёты семейства А-320, боинг-737, RRJ-95 и многие другие модели. Двигатели расположены на крыле, хвостовое оперение тоже классическое, стабилизатор расположен в хвостовой части фюзеляжа. Эта схема применяется на пассажирских самолетах.(См. галерею1 ниже, для увеличения, наведите курсор на изображение)












Галерея1



Её преимущества: удобная центровка самолёта, крыло располагается в середине фюзеляжа, вынесенные вперёд двигатели компенсируют вес хвостового оперения. В случае аварийной посадки без шасси центроплан крыла, расположенный снизу фюзеляжа, принимает на себя ударную нагрузку о замлю, минимизируя разрушение фюзеляжа, а значит и спасает размещённых в нём людей. Двигатели расположенные на крыле удобны в эксплуатации, не нужны дополнительные средства для подъёма обслуживающего персонала к высокорасположенным частям.
К недостаткам этой схемы следует отнести то, что расположенные на крыле двигатели, ухудшают его несущую способность, двигатели, расположенные под крылом, значительно увеличивают высоту стоек шасси, особенно это видно на самолётах семейства А-320, а увеличенный размер шасси это лишний вес и увеличенное лобовое сопротивление на взлёте и посадке самолёта. На самолётах серии боинг-737 проблема увеличенного размера шасси частично решена за счёт изменения геометрии низа воздухозаборников двигателей, они как бы сплюснупы снизу, но всё равно расположены очень близко к замле. Одним из приёмов, позволяющих приподнять двигатели над землёй, является увеличение угла поперечного "V". Но самолёты с большим пореречным "V" очень устойчивы в полёте. Чтобы ими управлять требуется дополнительная автоматика и увеличенные размера управляемых поверхностей - рулей и элеронов. Низкое расположение двигателей требует повышенное внимание к чистоте летного поля и взленно-посадочной полосы, ведь мельчайшие камушки или случайный мусор могут вывести из строя двигатели.

Далее разберём схему, когда крыло располагается в верхней части фюзеляжа или над фюзеляжем, такая схема называется высокоплан. Её применяют в основном на транспортных самолётах, перевозящих только грузы. На пассажирских самолётах такая схема используется очень редко и является, фактически, исключением из правил, например самолёт Ан-24 или ATR-42(72).(См. галерею2, для увеличения, наведите курсор на изображение)












Галерея2



К основному преимуществу такой схемы можно отнести то, что есть идеальная возможность, как можно ниже опустить фюзеляж к земле. Это преимущество необходимо при погрузо-разгрузочных работах при транспортировке крупногабаритных грузов. Для этой цели в хвостовой части фюзеляжа делают специальную рампу, приспособление для въезда-выезда машин и погрузо-разгрузочных устройств. Высота стоек шасси на высокоплане определяется только высотой клиренса самолёта, т.е. расстоянием от днища самолёта до земли. Двигатели, расположенные под крылом высокоплана надёжно защищены от случайного мусора на лётном поле и ВПП. Так же удобна и центровка самолёта. Самолёты с верхне расположенным крылом очень устоичивы в полёте, т.к. их центр тяжести располагается ниже центра приложения подъёмной силы, самолёт, как бы подвешен на ниточке. Чтобы "ухудшить" эту устойчивость, поперечное "V" делают отрицательным, т.е. крыло, как бы опущено вниз, уменьшая расстояние от центра давления до центра тяжести. Ещё одним преимуществом высокопланов является возможность подачи топлива к двигателям самотёком, т.к. топливные баки располагаются выше двигателей.
К недостаткам этой схемы можно отнести относительно высокое расположение двигателей над землёй, что требует дополнительного наземного оборудования при их обслуживании.
В случае аварии самолёта существует вероятность раздавливания фюзеляжа тяжёлым центропланом, что может привести к дополнительным человеческим жертвам.
Установка двигателей под крылом на высокоплане(особенно реактивных), зачастую требует установку Т-образного хвостового оперения, что с одной стороны улучшает производительность работы руля направления (Р.Н), нет перетекания воздуха с одной стороны киля на другую, при повороте Р.Н., но с другой стороны увеличивает вес хвостового оперения, за счёт того, что киль испытывает аэродинамическую и массовую нагрузку от установленного на нём стабилизатора.

Разберем теперь схему с расположением двигателей в хвостовой части самолёта, к самолётам такой схемы можно отнести Ту-134,Ту-154, Ил-62, Ял-42, Ял-40, Боинг-727 и т.д.(См. галерею3, для увеличения, наведите курсор на изображение)











Галерея3



Основным преимуществом этой схемы является аэродинамически чистое крыло, на котором есть возможность использования предкрылков и закрылков по всему размаху. В схеме, когда двигатели установлены на крыле, такой возможности нет и эффективность механизации в этом случае не столь высока, как на аэродинамически чистом крыле. Вторым существенным преимуществом заднего расположения двигателей является пониженный уровень шума в пассажирском салоне, вызванного работой двигателей. На этом все преимущества схемы с задним расположением двигателей и заканчиваются. Далее начинаются одни недостатки.
При заднем расположении двигателей, центр тяжести самолёта сдвигается резко назад, этому также способствует схема Т-образного хвостового оперения, которая применяется на таких самолётах, вес которой, как мы уже узнали больше веса классического Х.О. Смещение центра тяжести самолёта назад требует смещения назад и крыла самолёта, а сдвинутое назад крыло увеличивает "вылет" носовой части фюзеляжа. Увеличивается изгибательный момент носовой части, вызванный его массовой нагрузкой, а это приводит к тому, что необходимо применение более толстой обшивки фюзеляжа в районе крепления крыла, в результате увеличивается вес планера, что не является положительным фактором.
На некоторых самолётах этой схемы, например Ил-62, Як-42 на стоянке самолёта, или при полёте баз пассажиров и груза, требуется размещение специального балласта в носовой части. На Ил-62 это тонна воды, на Як-42 это мешки с песком до 1,2 тонны. На Ил-62 на стоянке предусмотрена специальная четвёртая стойка шасси в хвостовой части фюзеляжа. Это тоже лишний вес.
Как видим недостатков у этой схемы очень много и они существенны. Самолёты этой схемы производились в 60-70х годах прошлого века. Газотурбинные двигатели в то время были не столь совершенными, как современные. Одним из их недостатков был сильный шум и свист производимый ими, поэтому проблема снижения уровня шума решалась подобным способом, шли на огромные жертвы ради создания комфорта для пассажиров. Современные двигатели менее шумные, благодаря применению новых технологий, сегодня отпала необходимость установки двигателей в хвосте на больших пассажирских самолётах. Сейчас эта схема применяется на небольших самолётах бизнес-класса, в основном из-за того, что имея небольшие размеры планера, двигатели просто больше негде разместить, как не в хвосте.
Надеюсь, что эта статья была интересной и полезной, появившиеся вопросы можно задать на форуме и в личке




Поиск

2


Анекдот в студию!!!


Copyright © Владимир Глухов 2010
 Нравился ли этот сайт? 
   всё замечательно
   хороший сайт
   хотелось бы лучше
   сайт, так себе
   плохой сайт
   всё ужасно
Результаты


Комментарии

Комментариев пока нет.

* Обязательные поля
(Не публикуется)
 
Жирный Курсив Подчеркнутый Перечеркнутый Степень Индекс Код PHP Код Кавычки Вставить линию Вставить маркированный список Вставить нумерованный список Вставить ссылку Вставить e-mail Вставить изображение Вставить видео
 
Улыбка Печаль Удивление Смех Злость Язык Возмущение Ухмылка Подмигнуть Испуг Круто Скука Смущение Несерьёзно Шокирован
 
1000
Напишите третье слово этого предложения.
 
(введите ответ)
Captcha
Refresh
 
Введите код:
 
Уведомлять о новых коментариях по почте.
 
Запомнить информацию введенную в поля формы.
 
Я прочитал(а) и понял(а) соглашение о политике конфиденциальности. *
 
Я прочитал(а) и согласен(а) с  привилами и условиями. *
 
 
Русифицированная версия скрипта Commentics
Besucherzahler ukraine women for marriage
счетчик посещений
Яндекс цитирования PRCY.ru Яндекс.Метрика