Sehemu kuu za ndege. Kifaa cha ndege

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Uvumbuzi wa ndege ulifanya iwezekane sio tu kutimiza ndoto ya zamani zaidi ya wanadamu - kushinda anga, lakini pia kuunda njia ya haraka ya usafiri. Tofauti na puto za hewa moto na meli za anga, ndege hazitegemei sana hali ya hewa, zinaweza kusafiri umbali mrefu kwa mwendo wa kasi. Vipengee vya ndege vinajumuisha vikundi vifuatavyo vya kimuundo: bawa, fuselage, empennage, vifaa vya kuruka na kutua, mitambo ya kuzalisha umeme, mifumo ya udhibiti, vifaa mbalimbali.

Kanuni ya uendeshaji

Ndege - ndege (LA) nzito kuliko hewa, iliyo na mtambo wa kuzalisha umeme. Kwa msaada wa sehemu hii muhimu zaidi ya ndege, msukumo muhimu kwa kukimbia huundwa - nguvu ya kaimu (ya kuendesha gari) ambayo motor (propeller au injini ya ndege) inakua chini au katika kukimbia. Ikiwa screw iko mbele ya injini, inaitwa kuunganisha, na ikiwa ni nyuma, inaitwa kusukuma. Kwa hivyo, injini huunda mwendo wa kutafsiri wa ndege unaohusiana na mazingira (hewa). Ipasavyo, mrengo pia husogea jamaa na hewa, ambayo huunda kuinua kama matokeo ya harakati hii ya mbele. Kwa hiyo, kifaa kinaweza kukaa hewa tu ikiwa kuna kasi fulani.ndege.

Majina ya sehemu za ndege ni nini

Kesi ina sehemu kuu zifuatazo:

• Fuselage ndio sehemu kuu ya ndege, inayounganisha mbawa (bawa), manyoya, mfumo wa nguvu, vifaa vya kutua na vipengee vingine kuwa zima moja. Fuselage inachukua wafanyakazi, abiria (katika anga ya kiraia), vifaa, mzigo wa malipo. Inaweza pia kubeba (sio kila mara) mafuta, chasi, injini, n.k.
• Injini hutumika kuendesha ndege.
• Mrengo - sehemu ya kufanyia kazi iliyoundwa ili kuunda lifti.
• Mkia wima umeundwa kwa udhibiti, kusawazisha na uthabiti wa mwelekeo wa ndege unaohusiana na mhimili wima.
• Mkia mlalo umeundwa kwa ajili ya udhibiti, kusawazisha na uthabiti wa mwelekeo wa ndege unaohusiana na mhimili mlalo.

Mabawa na fuselage

Sehemu kuu ya muundo wa ndege ni bawa. Inaunda hali ya kutimiza mahitaji kuu kwa uwezekano wa kukimbia - uwepo wa kuinua. Mrengo umeshikamana na mwili (fuselage), ambayo inaweza kuwa na fomu moja au nyingine, lakini ikiwezekana na drag ndogo ya aerodynamic. Ili kufanya hivyo, imetolewa kwa umbo la machozi lililoratibiwa kwa urahisi.

Sehemu ya mbele ya ndege inahudumia chumba cha marubani na mifumo ya rada. Nyuma ni kitengo kinachojulikana kama mkia. Inatumika kutoa udhibiti wakati wa safari ya ndege.

Muundo wa mabomba

Zingatia ndege ya wastani,sehemu ya mkia ambayo inafanywa kulingana na mpango wa classical, tabia ya mifano mingi ya kijeshi na ya kiraia. Katika kesi hii, mkia wa usawa utajumuisha sehemu isiyobadilika - utulivu (kutoka kwa Kilatini Stabilis, imara) na sehemu inayohamishika - lifti.

Kiimarishaji hutumika kuleta uthabiti wa ndege kulingana na mhimili unaovuka. Ikiwa pua ya ndege imepunguzwa, basi, ipasavyo, sehemu ya mkia wa fuselage, pamoja na manyoya, itainuka. Katika kesi hiyo, shinikizo la hewa juu ya uso wa juu wa utulivu itaongezeka. Shinikizo linalotokana litarudisha utulivu (kwa mtiririko huo, fuselage) kwenye nafasi yake ya awali. Wakati pua ya fuselage imeinuliwa juu, shinikizo la mtiririko wa hewa litaongezeka kwenye uso wa chini wa utulivu, na itarudi kwenye nafasi yake ya awali tena. Kwa hivyo, uthabiti wa kiotomatiki (bila uingiliaji kati wa majaribio) wa ndege katika ndege yake ya longitudinal inayohusiana na mhimili wa kuvuka hutolewa.

Nyuma ya ndege pia inajumuisha mkia wima. Sawa na ile ya usawa, ina sehemu ya kudumu - keel, na sehemu inayohamishika - usukani. Keel inatoa utulivu kwa harakati ya ndege kuhusiana na mhimili wake wima katika ndege ya usawa. Kanuni ya uendeshaji wa keel ni sawa na ile ya kiimarishaji - wakati pua inapotoka kushoto, keel inapita kulia, shinikizo kwenye ndege yake ya kulia huongezeka na kurudisha keel (na fuselage nzima) kwa awali yake. nafasi.

Kwa hivyo, kwa kuzingatia shoka mbili, uthabiti wa kukimbia huhakikishwa na manyoya. Lakini kulikuwa na mhimili mmoja zaidi - ule wa longitudinal. Ili kutoa moja kwa mojautulivu wa harakati kuhusiana na mhimili huu (katika ndege ya transverse) ya vifungo vya mrengo wa glider huwekwa si kwa usawa, lakini kwa pembe fulani kuhusiana na kila mmoja ili ncha za consoles zipotoshwe juu. Uwekaji huu unafanana na herufi "V".

Mifumo ya kudhibiti

Nyuso za kudhibiti ni sehemu muhimu za ndege iliyoundwa kudhibiti ndege. Hizi ni pamoja na ailerons, rudders na elevators. Udhibiti hutolewa kwa kuzingatia shoka tatu sawa katika ndege tatu sawa.

Lifti ni sehemu ya nyuma inayoweza kusongeshwa ya kiimarishaji. Ikiwa kiimarishaji kina consoles mbili, basi, ipasavyo, kuna lifti mbili ambazo hutoka juu au chini, zote mbili kwa usawa. Kwa hiyo, rubani anaweza kubadilisha urefu wa ndege.

Usukani ni sehemu ya nyuma inayoweza kusongeshwa ya keel. Inapopotoshwa kwa mwelekeo mmoja au mwingine, nguvu ya aerodynamic inatokea juu yake, ambayo huzunguka ndege juu ya mhimili wima unaopita katikati ya misa, kwa mwelekeo tofauti kutoka kwa mwelekeo wa kupotoka kwa usukani. Mzunguko unaendelea hadi rubani arudishe usukani kwenye upande wowote (haujapinduka) na ndege kusogea upande mpya.

Ailerons (kutoka kwa Kifaransa Aile, wing) ni sehemu kuu za ndege, ambazo ni sehemu zinazohamia za consoles za mbawa. Kutumikia kudhibiti ndege inayohusiana na mhimili wa longitudinal (kwenye ndege ya kupita). Kwa kuwa kuna consoles mbili za mrengo, pia kuna ailerons mbili. Wanafanya kazi kwa usawa, lakini, tofauti na lifti, hupotokasio kwa mwelekeo mmoja, lakini kwa mwelekeo tofauti. Ikiwa aileron moja itapotoka juu, kisha nyingine chini. Juu ya console ya mrengo, ambapo aileron inapotoshwa juu, kuinua kunapungua, na ambapo ni chini, huongezeka. Na fuselage ya ndege huzunguka kuelekea aileron iliyoinuliwa.

Injini

Ndege zote zina mtambo wa kuzalisha umeme unaoziruhusu kuendeleza kasi na, hivyo basi, kuhakikisha kutokea kwa lifti. Injini zinaweza kuwekwa nyuma ya ndege (kawaida kwa ndege za ndege), mbele (magari mepesi) na kwenye mbawa (ndege za kiraia, usafirishaji, mabomu).

Zimegawanywa katika:

• Jeti - turbojet, pulsating, double-circuit, mtiririko wa moja kwa moja.
• Propeller - pistoni (propeller), turboprop.
• Roketi - kioevu, mafuta thabiti.

Mifumo mingine

Bila shaka, sehemu nyingine za ndege pia ni muhimu. Chassis huruhusu ndege kupaa na kutua kutoka kwa viwanja vya ndege vilivyo na vifaa. Kuna ndege za amphibious, ambapo kuelea maalum hutumiwa badala ya vifaa vya kutua - hukuruhusu kuchukua na kutua mahali popote ambapo kuna maji (bahari, mto, ziwa). Miundo ya ndege nyepesi yenye vifaa vya kuteleza kwenye theluji inajulikana kwa kufanya kazi katika maeneo yenye kifuniko thabiti cha theluji.

Ndege za kisasa zimejazwa vifaa vya kielektroniki, mawasiliano na vifaa vya uhamishaji taarifa. Usafiri wa anga wa kijeshi hutumia mifumo ya kisasa ya silaha, utambuzi wa shabaha na ukandamizaji wa mawimbi.

Ainisho

Kama ilivyokusudiwandege imegawanywa katika vikundi viwili vikubwa: kiraia na kijeshi. Sehemu kuu za ndege ya abiria zinajulikana na uwepo wa kabati iliyo na vifaa kwa abiria, ambayo inachukua sehemu kubwa ya fuselage. Kipengele tofauti ni mashimo kwenye kando ya mwili.

Ndege za kiraia zimegawanywa katika:

• Abiria - mashirika ya ndege ya ndani, masafa marefu (safu chini ya kilomita 2000), kati (safu chini ya kilomita 4000), masafa marefu (safu chini ya kilomita 9000) na ya kimabara (safu zaidi ya kilomita 11,000).
• Mzigo - mwepesi (uzito wa shehena hadi tani 10), wastani (uzito wa mizigo hadi tani 40) na mzito (uzito wa mizigo zaidi ya tani 40).
• Kusudi maalum - usafi, kilimo, upelelezi (upelelezi wa barafu, upelelezi wa samaki), zimamoto, kwa upigaji picha wa angani.
• Kielimu.

Tofauti na wanamitindo wa kiraia, sehemu za ndege ya kijeshi hazina kibanda kizuri chenye madirisha. Sehemu kuu ya fuselage inamilikiwa na mifumo ya silaha, vifaa vya kijasusi, mawasiliano, injini na vitengo vingine.

Kwa kusudi, ndege za kisasa za kijeshi (kwa kuzingatia misheni ya kivita wanayofanya) zinaweza kugawanywa katika aina zifuatazo: wapiganaji, ndege za mashambulizi, walipuaji (wabeba makombora), upelelezi, usafiri wa kijeshi, madhumuni maalum na ya usaidizi.

Kifaa cha ndege

Muundo wa ndege hutegemea muundo wa aerodynamic kulingana na ambayo imeundwa. Mpango wa aerodynamic una sifa ya idadi ya vipengele vya msingi na eneo la nyuso za kuzaa. Ikiwa puandege ni sawa kwa miundo mingi, eneo na jiometri ya mbawa na mkia inaweza kutofautiana sana.

Mipango ifuatayo ya vifaa vya ndege inatofautishwa:

• "Classic".
• Flying Wing.
• "Bata".
• "Wasio na mkia".
• "Tandem".
• Ratiba inayoweza kugeuzwa.
• Mpango wa mchanganyiko.

ndege ya kisasa

Hebu tuzingatie sehemu kuu za ndege na madhumuni yake. Mpangilio wa kawaida (wa kawaida) wa vipengele na makusanyiko ni kawaida kwa vifaa vingi duniani, iwe vya kijeshi au vya kiraia. Kipengele kikuu - bawa - hufanya kazi kwa mtiririko safi usio na usumbufu, ambao unapita vizuri kuzunguka bawa na kuunda kiinua fulani.

Pua ya ndege imepunguzwa, ambayo inasababisha kupungua kwa eneo linalohitajika (na hivyo wingi) wa mkia wa wima. Hii ni kwa sababu fuselage ya mbele huleta hali ya kuyumbayumba kwenye mhimili wima wa ndege. Kupunguza fuselaji ya mbele huboresha mwonekano wa hemisphere ya mbele.

Hasara za mpango wa kawaida ni:

• Uendeshaji wa mkia mlalo (HA) katika mkondo wa bawa uliotiwa maji na uliovurugika hupunguza kwa kiasi kikubwa ufanisi wake, jambo ambalo hulazimu matumizi ya manyoya ya eneo kubwa zaidi (na, kwa sababu hiyo, wingi).
• Ili kuhakikisha uthabiti wa safari ya ndege, mkia wima (VO) lazima uunde kinyanyuo hasi, yaani, kuelekezwa chini. Hii inapunguza ufanisi wa jumla wa ndege: kutokaukubwa wa nguvu ya kuinua ambayo mrengo huunda, ni muhimu kuondoa nguvu ambayo imeundwa kwenye GO. Ili kupunguza hali hii, bawa yenye eneo lililoongezeka (na, kwa hivyo, uzito) inapaswa kutumika.

Kifaa cha ndege kulingana na mpango wa "bata"

Kwa muundo huu, sehemu kuu za ndege zimewekwa tofauti kuliko miundo ya "classic". Awali ya yote, mabadiliko yaliathiri mpangilio wa mkia wa usawa. Iko mbele ya mrengo. Kulingana na mpango huu, ndugu wa Wright walitengeneza ndege yao ya kwanza.

Faida:

• Mkia wima hufanya kazi kwa mtiririko usiosumbuliwa, jambo ambalo huongeza ufanisi wake.
• Ili kuhakikisha uthabiti wa safari ya ndege, empennage hutokeza mwinuko chanya, yaani, inaongezwa kwenye kuinua bawa. Hii inaruhusu kupunguza eneo lake na, ipasavyo, wingi wake.
• Ulinzi wa asili wa "anti-spin": uwezekano wa kuhamisha mbawa kwa pembe za juu za mashambulizi ya "bata" haujumuishwi. Kiimarishaji kimesakinishwa ili kupata pembe ya juu ya mashambulizi ikilinganishwa na bawa.
• Kurejesha mwelekeo wa ndege nyuma kwa kasi inayoongezeka katika mpango wa "bata" hutokea kwa kiasi kidogo kuliko katika mpangilio wa awali. Hii husababisha mabadiliko machache katika kiwango cha uthabiti tuli wa longitudinal wa ndege, kwa upande wake, hurahisisha sifa za udhibiti wake.

Hasara za mpango wa "bata":

• Inaposimama kwenye empennage, sio tu kwamba ndege hufikia pembe za chini za mashambulizi, lakini pia "hulegea" kutokana na kupungua kwa jumla ya lifti yake. Hii ni hatari hasa katikanjia za kuruka na kutua kwa sababu ya ukaribu wa ardhi.
• Kuwepo kwa mitambo ya manyoya kwenye fuselage ya mbele huharibu mwonekano wa nusu ya chini ya dunia.
• Ili kupunguza eneo la HE mbele, urefu wa fuselage ya mbele unafanywa kuwa muhimu. Hii husababisha kuongezeka kwa wakati wa kudhoofisha ukilinganisha na mhimili wima, na, ipasavyo, kwa kuongezeka kwa eneo na wingi wa muundo.

ndege isiyo na mkia

Katika miundo ya aina hii hakuna sehemu muhimu, inayojulikana ya ndege. Picha ya ndege isiyo na mkia (Concorde, Mirage, Vulcan) inaonyesha kuwa hawana mkia mlalo. Faida kuu za mpango huu ni:

• Kupunguza mvutano wa mbele wa aerodynamic, ambayo ni muhimu haswa kwa ndege zenye kasi ya juu, haswa, kusafiri. Hii inapunguza gharama za mafuta.
• Uimara wa juu wa bawa, ambayo huboresha sifa zake za aeroelas, na sifa za juu za uwezakaji hupatikana.

Dosari:

• Kwa kusawazisha katika baadhi ya modi za angani, sehemu ya njia ya uunganishaji wa ukingo wa nyuma wa bawa (mikunjo) na nyuso za udhibiti lazima zigeuzwe kuelekea juu, jambo ambalo linapunguza mwinuko wa jumla wa ndege.
• Mchanganyiko wa vidhibiti vya ndege kuhusiana na shoka za mlalo na longitudinal (kutokana na kukosekana kwa lifti) huzidisha sifa za ushughulikiaji wake. Kutokuwepo kwa manyoya maalum hufanya nyuso za udhibiti ziko kwenye ukingo wa nyuma wa bawa kufanya (namuhimu) majukumu na ailerons, na lifti. Nyuso hizi za udhibiti huitwa elevons.
• Kutumia sehemu ya vifaa vya ufundi kusawazisha ndege hudhoofisha kupaa kwake na utendakazi wa kutua.

Flying Wing

Kwa mpango huu, kwa kweli, hakuna sehemu ya ndege kama fuselage. Viwango vyote muhimu vya kubeba wafanyakazi, mzigo wa malipo, injini, mafuta, vifaa viko katikati ya mrengo. Mpango huu una faida zifuatazo:

• Kokota hata kidogo.
• Mizani ndogo zaidi ya muundo. Katika hali hii, wingi wote huanguka kwenye bawa.
• Kwa kuwa vipimo vya longitudinal vya ndege ni vidogo (kutokana na kukosekana kwa fuselaji), wakati wa kuleta utulivu kuhusu mhimili wake wima haukubaliki. Hii inaruhusu wabunifu kupunguza kwa kiasi kikubwa eneo la VO, au hata kuachana nalo kabisa (ndege, kama unavyojua, hawana manyoya wima).

Hasara ni pamoja na ugumu wa kuhakikisha uthabiti wa safari ya ndege.

Tandem

Mpango wa "tandem", wakati mabawa mawili yanapatikana moja baada ya jingine, haitumiki sana. Suluhisho hili hutumiwa kuongeza eneo la mrengo na maadili sawa ya urefu wake na urefu wa fuselage. Hii inapunguza mzigo maalum kwenye mrengo. Hasara za mpango huu ni drag kubwa ya aerodynamic, ongezeko la wakati wa inertia, hasa kuhusiana na mhimili wa transverse wa ndege. Kwa kuongeza, pamoja na ongezeko la kasi ya kukimbia, sifa za usawa wa longitudinal wa mabadiliko ya ndege. Kudhibiti nyuso kwenye vilendege inaweza kupatikana moja kwa moja kwenye mbawa na kwenye manyoya.

Mzunguko wa mchanganyiko

Katika hali hii, vipengele vya ndege vinaweza kuunganishwa kwa kutumia miundo mbalimbali ya muundo. Kwa mfano, mkia wa usawa hutolewa wote katika pua na katika mkia wa fuselage. Kinachojulikana kama kidhibiti cha kuinua moja kwa moja kinaweza kutumika juu yake.

Katika hali hii, pua ya mlalo pamoja na mikunjo huunda kiinua cha ziada. Wakati wa kupiga ambayo hutokea katika kesi hii itakuwa na lengo la kuongeza angle ya mashambulizi (pua ya ndege huinuka). Ili kupunguza wakati huu, kitengo cha mkia lazima kitengeneze muda ili kupunguza angle ya mashambulizi (pua ya ndege inakwenda chini). Kwa kufanya hivyo, nguvu kwenye mkia lazima pia ielekezwe juu. Hiyo ni, kuna ongezeko la nguvu ya kuinua kwenye pua HE, kwenye mrengo na kwenye mkia HE (na, kwa hiyo, kwenye ndege nzima) bila kugeuka kwenye ndege ya longitudinal. Katika kesi hii, ndege huinuka tu bila mageuzi yoyote yanayohusiana na kituo chake cha misa. Na kinyume chake, kwa mpangilio kama huu wa aerodynamic ya ndege, inaweza kutekeleza mageuzi kuhusiana na katikati ya wingi katika ndege ya longitudinal bila kubadilisha njia yake ya kuruka.

Uwezo wa kutekeleza maneva kama haya huboresha kwa kiasi kikubwa sifa za utendakazi wa ndege zinazoweza kubadilika. Hasa pamoja na mfumo wa udhibiti wa moja kwa moja wa nguvu ya upande, kwa ajili ya utekelezaji ambao ndege lazima iwe na si tu mkia, lakini pia pua longitudinal manyoya.

Mfumo Unaobadilika

Kifaa cha ndege kilichoundwa kulingana na mpango unaoweza kubadilishwa kinatofautishwa na kuwepo kwa kiondoa utulivu kwenye fuselage ya mbele. Kazi ya vidhibiti ni kupunguza ndani ya mipaka fulani, au hata kuondoa kabisa uhamishaji wa nyuma wa mwelekeo wa aerodynamic wa ndege katika njia za kukimbia za juu. Hii huongeza uweza wa ndege (ambayo ni muhimu kwa mpiganaji) na huongeza masafa au kupunguza matumizi ya mafuta (hii ni muhimu kwa ndege ya abiria yenye nguvu nyingi zaidi).

Vidhibiti pia vinaweza kutumika katika njia za kupaa/kutua ili kufidia muda wa kupiga mbizi, unaosababishwa na mkengeuko wa njia ya kuruka na kutua (mikunjo, mikunjo) au fuselage ya mbele. Katika hali za angani za subsonic, kiondoa utulivu hufichwa katikati ya fuselage au imewekwa kwa hali ya hali ya hewa ya hali ya hewa (iliyoelekezwa kwa uhuru kwenye mtiririko).