flarione.ru → Tarix və faktlar

Təyyarə hissələri: dizayn əhəmiyyəti və istismar xüsusiyyətləri. Quşların uçuşu Quş qanadının quruluşu

Ümumiyyətlə, bir təyyarənin qanadı mərkəz hissədən, konsollardan (sol və sağ) və qanadın mexanikləşdirilməsindən ibarətdir. Həmçinin, qanad iki hissəyə bölünə bilər, sol və sağ yarım qanad. "Qanadlar" termini tez-tez istifadə olunur, lakin monoplana tətbiq edildikdə yanlışdır.

Əməliyyat prinsipi

Tüstü qanadın hava ilə qarşılıqlı təsirindən yaranan havanın hərəkətini göstərir.

Bir qanadın qaldırma qabiliyyəti aşağı və yuxarı səthlərdə hava təzyiqi fərqi ilə yaradılır. Hava təzyiqi hava axınının sürətindən asılıdır. Qanadın aşağı səthində hava axınının sürəti yuxarı səthdən daha aşağıdır, buna görə də qanadın qaldırıcı qüvvəsi aşağıdan yuxarıya doğru yönəldilir.

Qanadların işləmə prinsipinin məşhur izahlarından biri Nyutonun təsir modelidir: Nyutonun üçüncü fikrinə görə, qanadın aşağı səthi ilə toqquşan hava hissəcikləri axına bucaq altında dayanaraq elastik şəkildə aşağı sıçrayır (“axın əyilməsi”) qanun, qanadı yuxarı itələyir. Bu model impulsun saxlanması qanununu nəzərə alır, lakin qanadın yuxarı səthi ətrafındakı axını tamamilə nəzərə almır, nəticədə qaldırıcı qüvvənin qiymətləndirilməmiş qiymətini verir.

Başqa bir məşhur modeldə, qaldırmanın meydana gəlməsi, Bernoulli qanununa görə yaranan hava folqasının yuxarı və aşağı tərəflərindəki təzyiq fərqi ilə izah olunur. Adətən plano-konveks profilli bir qanad hesab olunur: aşağı səth düz, yuxarı səth qabarıqdır. Qarşıdan gələn axın qanad tərəfindən iki hissəyə - yuxarı və aşağıya bölünür və qanadın qabarıqlığına görə axının yuxarı hissəsi keçməlidir. daha uzun yol altdan daha. Axının davamlılığını təmin etmək üçün qanadın üstündəki hava sürəti onun altındakıdan çox olmalıdır, bu o deməkdir ki, qanad profilinin yuxarı tərəfindəki təzyiq aşağı tərəfə nisbətən daha azdır; Bu təzyiq fərqi qaldırıcı qüvvəni müəyyən edir. Bununla belə, bu model yuxarıdan və aşağıdan gələn axınlar eyni məsafəni qət etdikdə bikonveks simmetrik və ya konkav-qabarıq profillərdə qaldırmanın baş verməsini izah etmir.

Bu çatışmazlıqları aradan qaldırmaq üçün N. E. Jukovski axının sürətinin dövriyyəsi anlayışını təqdim etdi; 1904-cü ildə Jukovski teoremini tərtib etdi. Sürət dövriyyəsi axının yamacını nəzərə almağa və hesablama zamanı əhəmiyyətli dərəcədə daha dəqiq nəticələr əldə etməyə imkan verir.

Həmçinin yuxarıdakı izahatlar enerjinin qanaddan axına ötürülməsinin təfərrüatlı mexanizmini, yəni qanadın özünün gördüyü işi açıqlamır. Hava axınının yuxarı hissəsində sürət artsa da, həndəsi yolun uzunluğunun bununla heç bir əlaqəsi yoxdur - bu, stasionar və hərəkət edən hava təbəqələrinin və qanadın yuxarı səthinin qarşılıqlı təsirindən qaynaqlanır. Qanadın yuxarı səthi boyunca gələn hava axını ona “yapışır” və profilin əyilmə nöqtəsindən sonra belə bu səthi izləməyə çalışır - Coanda effekti. Tərcümə hərəkəti sayəsində qanad axının bu hissəsini sürətləndirmək üçün işləyir.

Reallıqda qanad ətrafında axın çox mürəkkəb üçölçülü qeyri-xətti və çox vaxt qeyri-sabit prosesdir. Qanadın qalxması onun sahəsindən, profilindən, plan formasından, həmçinin hücum bucağından, sürət və axın sıxlığından, Mach sayından və bir sıra digər amillərdən asılıdır.

Qanad forması

Yeni təyyarələrin layihələndirilməsi zamanı əsas problemlərdən biri seçimdir optimal forma qanad və onun parametrləri (həndəsi, aerodinamik, güc və s.).

Düz qanad

Daşma qanadı (ogive)

Variasiya süpürülən qanad. Ogival qanadın hərəkəti qanadın gövdə hissəsindəki böyük süpürgənin kəskin qabaqcıl kənarından qopan burulğanların spiral axını kimi təsvir edilə bilər. Burulğan filmi həmçinin aşağı təzyiqin geniş sahələrinin əmələ gəlməsinə səbəb olur və havanın sərhəd qatının enerjisini artırır və bununla da qaldırma əmsalını artırır. Manevr qabiliyyəti ilk növbədə konstruktiv materialların statik və dinamik gücü, eləcə də təyyarənin aerodinamik xüsusiyyətləri ilə məhdudlaşır.

Superkritik qanad

Maraqlı bir dəyişiklik nümunəsi süpürülən qanad. Əyri arxa hissəsi olan yastı profillərin istifadəsi təzyiqin profil akkordu boyunca bərabər paylanmasına imkan verir və bununla da təzyiq mərkəzinin arxaya sürüşməsinə səbəb olur, həmçinin kritik Mach sayını 10-15% artırır.

İrəli süpürmə

delta qanadı

Trapezoidal qanad

Üstünlüklər

Elliptik qanad

Üstünlüklər

Elliptik qanad bütün məlum qanad növləri arasında ən yüksək aerodinamik effektivliyə malikdir.

Qanad qalınlığı

Qanad həm də nisbi qalınlığı (qalınlığın enə nisbəti), kökdə və uclarda faizlə ifadə olunan qalınlığı ilə xarakterizə olunur.

qalın qanad

Qalın qanad dayanma anını gecikdirməyə imkan verir və pilot daha yüksək açılarda və həddindən artıq yüklənmədə manevr edə bilər. Əsas odur ki, belə bir qanaddakı bu tövlə qanadın çox hissəsinin ətrafında hamar bir axını saxlayaraq tədricən inkişaf edir. Eyni zamanda, pilot təyyarənin titrəməsi nəticəsində yaranan təhlükəni dərk etmək və vaxtında tədbir görmək imkanı əldə edir. İncə qanadı olan təyyarə kəskin və qəfildən demək olar ki, bütün qanad sahəsi üzərində qaldırma qabiliyyətini itirir və pilota heç bir şans qoymur.

Qanadların mexanikləşdirilməsi

2 - son aileron
3 - kök aileron
4 - flap ötürücü mexanizminin pərdələri
7 - kök üç yuvalı flap
8 - xarici üç yuvalı flap
10 - kəsici / spoyler

Qatlanan qanad

Qanadların struktur və güc diaqramları

Konstruktiv və güc sxeminə görə qanadlar ferma, şpat və kesson qanadlarına bölünür.

Truss qanadı

Belə bir qanadın dizaynına qüvvə faktorlarını, qabırğaları və aerodinamik yükü qabırğalara ötürən dərini udan bir məkan truss daxildir. Qanadın truss konstruksiya-güc strukturunu ferma konstruksiyasının şpallarını və (və ya) qabırğalarını ehtiva edən spar strukturu ilə qarışdırmaq olmaz. Hal-hazırda truss qanadları praktiki olaraq istifadə edilmir.

Spar qanadı

Spar qanadına bir və ya bir neçə uzununa yükdaşıyan elementlər - əyilmə anını qəbul edən şallar daxildir. Sparlara əlavə olaraq, belə bir qanadda uzunlamasına divarlar ola bilər. Onlar kəmərlərin demək olar ki, tam olmaması ilə sparlardan fərqlənirlər. Qalan güc elementləri (qabırğalar, stringer dəsti olan dəri panelləri) dirsəklərə yapışdırılır. Sparlar yükü moment vahidlərindən istifadə edərək təyyarənin gövdə çərçivələrinə ötürür.

Keson qanadı

Kesson qanadı bütün əsas qüvvə faktorlarını kəsonun köməyi ilə udur, bura şpatlar və yükdaşıyan dəri panelləri daxildir. Limitdə yan üzvlər divarlara qədər degenerasiya olunur və əyilmə anı dəri panelləri tərəfindən tamamilə udulur. Bu vəziyyətdə struktur deyilir monoblok. Güc panellərinə örtük və stringer və ya büzməli formada möhkəmləndirici dəst daxildir. Möhkəmləndirici dəst sıxılma nəticəsində dərinin sabitliyini itirməməsinə xidmət edir və dəri ilə birlikdə gərginlik-kompressiyada işləyir. Qanadın kesson dizaynı üçün qanad konsollarının qoşulduğu mərkəz bölməsi tələb olunur. Qanad konsolları kontur birləşməsindən istifadə edərək mərkəzi hissəyə birləşdirilir ki, bu da güc faktorlarının panelin bütün eni boyunca ötürülməsini təmin edir.

Tədqiqatın tarixi

İlk nəzəri tədqiqatlar və mühüm nəticələr 19-20-ci əsrlərin sonlarında rus alimləri N.Jukovski, S.Çaplıqin və alman M.Kutta tərəfindən aparılmışdır.

Əldə etdikləri nəticələr arasında:

Təkcə havada deyil, real uçuş da edə bilir. Onların strukturu bu məqsəd üçün yaxşı uyğunlaşdırılmışdır. Havanın ustası olduqları üçün həm quruda, həm də suda özlərini əla hiss edirlər və onlardan bəziləri, məsələn, ördəklər hər üç mühitdə inkişaf edir. Bunda təkcə quşun skeleti deyil, tükləri də rol oynayır. Bu canlıların çiçəklənməsini təmin edən əsas hadisə onların tüklərinin inkişafı olmuşdur. Buna görə də, biz yalnız quşun skeletinə baxmayacağıq, həm də bu barədə qısaca danışacağıq.

Məməlilərin xəzi kimi, lələklər də əvvəlcə izolyasiya örtüyü kimi ortaya çıxdı. Yalnız bir az sonra onlar yükdaşıyan təyyarələrə çevrildi. Quşlar, görünür, uçmaq qabiliyyətini qazanmamışdan milyonlarla il əvvəl lələklərə bürünmüşdülər.

Quşların quruluşunda təkamül dəyişiklikləri

Uçuşa uyğunlaşma bütün orqan sistemlərinin və davranışlarının yenidən qurulmasına səbəb oldu. Quşun skeleti də dəyişib. Yuxarıda göstərilən şəkil bir şəkildir daxili quruluş göyərçin Struktur dəyişiklikləri əsasən bədən çəkisinin azalması ilə əzələ gücünün artması ilə özünü göstərdi. Skeletin sümükləri boş və ya hüceyrəli oldu və ya nəzərdə tutulan funksiyaları yerinə yetirmək üçün kifayət qədər gücü saxlayaraq nazik əyri lövhələrə çevrildi. Ağır dişlər yüngül gaga ilə əvəz edilmişdir və lələk örtüyü skeletdən daha ağır ola bilsə də, yüngüllük modelidir. Arasında daxili orqanlar Nəfəs almada iştirak edən hava kisələri yerləşir.

Göyərçin skeletinin xüsusiyyətləri

Göyərçin skeletinə ətraflı nəzər salmağı təklif edirik. Çanaq sümükləri, qanad sümükləri, quyruq fəqərələri, gövdə, boyun bölgəsi və kəllə sümüklərindən ibarətdir. Kəllə başın arxası, tac, alın, dimdik və çox böyük göz yuvaları ilə fərqlənir. Gaga 2 hissəyə bölünür - yuxarı və aşağı. Onlar bir-birindən ayrı hərəkət edirlər. Servikal bölgəyə boyun, farenks və boyun əsası daxildir. Göyərçin dorsal skeleti sakral, bel və döş fəqərələrindən ibarətdir. Sinə döş sümüyündən, həmçinin döş fəqərələrinə birləşən 7 cüt qabırğadan ibarətdir. Quyruq fəqərələri yastılaşdırılır və birləşdirici toxumadan ibarət disklərlə bağlanır. Bu, ümumiyyətlə, bir quşun skeletidir. Onun diaqramı yuxarıda təqdim edilmişdir.

Skelet transformasiyası

Quşların arxa əzaları üzərində yeriməsi və ön əzalarını uçuş üçün istifadə etməsi ilə əlaqəli sümük skeletinin çevrilməsi xüsusilə çiyin və çanaq qurşaqlarında aydın şəkildə ifadə edilir. Çiyin qurşağı sternum ilə sərt şəkildə bağlıdır və buna görə də uçuş zamanı bədən qanadlardan asılmış kimi görünür. Bu, məməlilərdə olmayan çox böyümüş korakoid sümükləri sayəsində əldə edilir.

Quşun skeleti nəzərəçarpacaq dərəcədə gücləndirilmiş çanaq qurşağına malikdir. Arxa ayaqları bu heyvanları yerdə yaxşı tutur (dırmaşarkən budaqlarda və ya üzgüçülük zamanı suda) və ən əsası, eniş anında zərbələri uğurla qəbul edir. Sümüklər incələndikcə, quşun skelet quruluşu dəyişdikcə birləşdikcə gücləri də artdı. Məməlilərdə olduğu kimi, üç qoşa çanaq sümüyü onurğa ilə və bir-biri ilə birləşir. Son torakaldan başlayaraq birinci kaudal ilə bitən gövdə fəqərələrinin birləşməsi var idi. Onların hamısı çanaq qurşağını gücləndirən, quşların üzvlərinə digər sistemlərin işini pozmadan öz funksiyalarını yerinə yetirməyə imkan verən mürəkkəb sakrumun bir hissəsi oldu.

Quş əzaları

Quş skeletinin quruluşunu xarakterizə edən əzalar da nəzərə alınmalıdır. Onurğalılarda olan tipik xüsusiyyətlərdən yüksək dərəcədə dəyişdirilmişdirlər. Beləliklə, metatarsus və tarsusun sümükləri uzanaraq bir-biri ilə birləşərək ətrafın əlavə seqmentini əmələ gətirir. Bud ümumiyyətlə lələklərin altında gizlənir. Arxa əzalar quşların budaqlarda qalmasına imkan verən mexanizm hazırlayıb. Barmaqların fleksor əzələləri dizin üstündə yerləşir. Onların uzun vətərləri dizin ön hissəsi boyunca, sonra tarsusun arxası və barmaqların aşağı səthi boyunca uzanır. Quş barmaqlarını əyib budağı tutanda vətər mexanizmi onları bağlayır ki, tutuşu yuxu zamanı belə zəifləməsin. Quruluşuna görə quşun arxa ətrafı insan ayağına çox bənzəyir, lakin alt ayağın və ayağın bir çox sümükləri birləşmişdir.

Fırça

Quşların skeletinin xüsusiyyətlərini səciyyələndirərək qeyd edirik ki, uçuşa uyğunlaşma ilə əlaqədar əlin strukturunda xüsusilə kəskin dəyişikliklər baş vermişdir. Ön ayaqların qalan sümükləri birləşərək ilkin uçuş lələkləri üçün bir dəstək meydana gətirir. Saxlanılan birinci barmaq aşağı uçuş sürətlərində qanadın əyləcini azaldan xüsusi tənzimləyici rolunu oynayan kövrək qanad üçün dəstəkdir. İkinci dərəcəli uçuş lələkləri dirsək sümüyünə yapışdırılır. Lələklərin gözəl quruluşu ilə birlikdə bütün bunlar qanad yaradır - fərqlənən bir orqan. yüksək səmərəlilik və adaptiv plastiklik. Aşağıda 17-ci əsrdə nəsli kəsilmiş bir heyvanın skeleti var.

Qanadlar

Uçuş və quyruq lələkləri uçuş zamanı qaldırma və idarəetməni təmin edir, lakin onların aerodinamik xüsusiyyətləri hələ tam başa düşülməyib. Normal çırpma uçuşu zamanı qanadlar aşağı və irəli, sonra isə kəskin şəkildə yuxarı və geri hərəkət edir. Aşağıya doğru zərbə zamanı qanad o qədər dik bir hücum bucağına malikdir ki, ilkin uçuş lələkləri bu anda müstəqil yükdaşıyan təyyarə kimi çıxış etməsəydi, əyləcin qarşısını alırsa, sürəti azaldar. Hər bir lələk şaft boyunca yuxarı və aşağı fırlanır, beləliklə irəli bir itələmə yaranır ki, bu da onların uclarının yayılması ilə asanlaşdırılır. Bundan əlavə, müəyyən bir hücum bucağında qanad qanadının ön hissəsindən irəli çəkilir. Bu, rulman müstəvisinin üstündəki turbulentliyi azaldan və bununla da əyləci zəiflədən kəsik yaradır. Quş yerə enərkən əvvəlcə bədənini şaquli müstəvidə yerləşdirərək, quyruğunu geri çəkərək və qanadları ilə əyləc edərək sürətini azaldır.

Müxtəlif quşların qanadlarının quruluşunun xüsusiyyətləri

Yavaş uça bilən quşların əsas uçuş lələkləri arasında xüsusilə görünən boşluqlar olur. Məsələn, qızıl qartalda (Aquilachysaetos, yuxarıdakı şəkildə) lələklər arasındakı boşluqlar 40% -ə qədərdir. ümumi sahəsi qanad Vultures uçarkən əlavə qaldırma yaradan çox geniş quyruğu var. Qartal və qartalların qanadları ilə müqayisədə digər ekstremal dəniz quşlarının uzun və ensiz qanadlarıdır.

Məsələn, albatroslar (onlardan birinin fotoşəkili yuxarıda verilmişdir) qanadlarını çətinliklə çırpır, küləkdə uçur və ya suya dalar, ya da dik bir şəkildə yuxarı qalxırlar. Onların uçuş üsulu o qədər ixtisaslaşmışdır ki, sakit havada onlar sözün əsl mənasında yerə qapanırlar. Kolibri quşunun qanadları yalnız ilkin uçuş lələklərini daşıyır və quş havada asılan zaman saniyədə 50-dən çox döyüntü etməyə qadirdir; eyni zamanda üfüqi müstəvidə irəli və geri hərəkət edirlər.

Lələk örtüyü

Lələk örtüyü müxtəlif funksiyaları yerinə yetirmək üçün uyğunlaşdırılmışdır. Beləliklə, sərt uçuş və quyruq lələkləri qanadları və quyruğu meydana gətirir. Və örtüklər və konturlar quşun bədəninə rasional bir forma verir, aşağı isə istilik izolyatorudur. Kafel kimi bir-birinin üstünə düzülən tüklər davamlı, hamar örtük yaradır. Lələkin incə quruluşu, hər hansı digər anatomik xüsusiyyətdən daha çox quşların böyüməsini təmin edir hava mühiti. Onların hər birinin ventilyatoru çubuqun hər iki tərəfində eyni müstəvidə yerləşən yüzlərlə tikandan ibarətdir və quşun gövdəsindən uzaq tərəfdə qarmaq daşıyan tikanlar da onlardan hər iki tərəfə uzanır. Bu qarmaqlar əvvəlki cərgənin hamar tikanlarına yapışır ki, bu da ventilyatorun formasını dəyişməz saxlamağa imkan verir. Böyük bir quşun hər uçuşunda 1,5 milyona qədər tük var.

Gaga və onun mənası

Gaga quşlar üçün manipulyasiya orqanı kimi xidmət edir. Odun xoruzunun (Scolopaxrusticola, onlardan biri yuxarıdakı fotoşəkildə göstərilmişdir) nümunəsindən istifadə edərək, quşun qurd ovlayaraq torpağa batırdığı zaman dimdiyi hərəkətlərinin nə qədər mürəkkəb ola biləcəyini görə bilərsiniz. Yırtıcıya büdrədikdən sonra quş, müvafiq əzələləri sıxaraq, çənə qövsünü təşkil edən kvadrat sümükləri irəli aparır. Bunlar, öz növbəsində, gaganın ucunun yuxarıya doğru əyilməsinə səbəb olur, çiyin yuxarı tərəfinə yapışaraq, körpücükaltı əzələnin tendonunun keçdiyi bir oval çuxur var; Beləliklə, büzüldükdə qanad qalxır, döş qəfəsi daraldıqda isə aşağı düşür.

Beləliklə, biz quş skeletinin quruluşunun əsas xüsusiyyətlərini qeyd etdik. Ümid edirik ki, bu heyrətamiz canlılar haqqında yeni bir şey kəşf etdiniz.

İngilis dilində "qanadın mexanikləşdirilməsi" termini "yüksək qaldırıcı qurğular" kimi səslənir, bu da hərfi mənada qaldırıcılığı artırmaq üçün cihazlar deməkdir. Bu, qanadın mexanikləşdirilməsinin əsas məqsədidir və qanadın mexanikləşdirilməsi ilə əlaqəli təyyarələrin harada yerləşdiyi və qaldırma gücünü necə artırdıqları, habelə bunun nə üçün lazım olduğunu bu məqalə sizə izah edəcəkdir.

Qanadların mexanikləşdirilməsi uçuşun müxtəlif mərhələlərində onun xüsusiyyətlərini dəyişmək üçün təyyarənin qanadında quraşdırılan cihazların siyahısıdır. Təyyarə qanadının əsas məqsədi lift yaratmaqdır. Bu proses bir neçə parametrdən - təyyarənin sürətindən, hava sıxlığından, qanad sahəsindən və onun qaldırma əmsalından asılıdır.

Qanadın mexanikləşdirilməsi birbaşa qanad sahəsinə və onun qaldırma əmsalına təsir edir, həmçinin dolayı yolla sürətinə təsir göstərir. Qaldırma əmsalı qanadın əyriliyindən və qalınlığından asılıdır. Buna uyğun olaraq, belə bir nəticəyə gələ bilərik ki, qanadın mexanikləşdirilməsi, qanad sahəsi ilə yanaşı, onun əyriliyini və profil qalınlığını da artırır.

Əslində, bu, tamamilə doğru deyil, çünki profilin qalınlığının artırılması daha böyük texnoloji çətinliklərlə əlaqələndirilir, o qədər də təsirli deyil və daha çox sürüklənmənin artmasına səbəb olur, buna görə də bu nöqtə qanadın mexanikləşdirilməsindən imtina edilməlidir; sahəsini və əyriliyini artırır. Bu, qanadın müəyyən nöqtələrində yerləşən hərəkət edən hissələrin (təyyarələrin) köməyi ilə həyata keçirilir. Yerinə və funksiyasına görə, qanadın mexanikləşdirilməsi qapaqlara, lamellərə və spoylerlərə (keçiricilər) bölünür.

Təyyarə qapaqları. Əsas növlər.

Qapaqlar ixtira edilən ilk qanad mexanizasiyası növüdür və onlar həm də ən effektivdir. Onlar İkinci Dünya Müharibəsindən əvvəl də geniş şəkildə istifadə olunurdular və müharibə zamanı və ondan sonra onların dizaynı təkmilləşdirilmiş və yeni qanad növləri də icad edilmişdir. Bunun həqiqətən qapaq olduğunu göstərən əsas xüsusiyyətlər onun yeri və onunla baş verən manipulyasiyalardır. Qapaqlar həmişə qanadın arxa kənarında yerləşir və həmişə aşağı enir və üstəlik, geri uzana bilər. Qapaq aşağı salındıqda qanadın əyriliyi artır, uzandıqda isə sahə artır. Və qanadın qaldırması onun sahəsi və qaldırma əmsalı ilə düz mütənasib olduğundan, hər iki kəmiyyət artarsa, qanad öz funksiyasını ən effektiv şəkildə yerinə yetirir. Dizaynına və manipulyasiyasına görə flaplar aşağıdakılara bölünür:

sadə qapaqlar (ilk və ən sadə qapaq növü)
qalxan qapaqları
yivli qapaqlar
Fowler flapları (mülki aviasiyada ən təsirli və ən çox istifadə olunan flap növü)

Yuxarıdakı bütün qapaqların necə işlədiyi diaqramda göstərilmişdir. Diaqramdan göründüyü kimi sadə qanad, sadəcə aşağı əyilmiş qanadın arxa kənarıdır. Beləliklə, qanadın əyriliyi artır, lakin qanadın üstündəki aşağı təzyiq sahəsi azalır, buna görə də sadə qanadlar qalxan qapaqlarından daha az təsirli olur, yuxarı kənarı kənara çıxmır və aşağı təzyiq sahəsi ölçüsünü itirmir.

Yivli qapaq öz adını əyilmədən sonra yaratdığı boşluqdan alır. Bu boşluq hava axınının aşağı təzyiq sahəsinə keçməsinə imkan verir və ona əlavə enerji verən stallın qarşısını alacaq şəkildə yönəldilir (bu proses zamanı liftin miqdarı kəskin azalır).

Fowler qapağı geri və aşağı uzanır və bununla da qanadın həm sahəsini, həm də əyriliyini artırır. Bir qayda olaraq, o, elə qurulmuşdur ki, çəkiləndə həm də boşluq, iki, hətta üç yaradır. Müvafiq olaraq, o, öz funksiyasını ən səmərəli şəkildə yerinə yetirir və qaldırma gücünün 100% -ə qədər artımını təmin edə bilər.

Çubuqlar. Əsas funksiyalar.

Çubuqlar qanadın qabaq kənarındakı əyilmə qabiliyyətinə malik səthlərdir. Quruluşuna və funksiyalarına görə onlar Fowler qapaqlarına bənzəyir - onlar irəli və aşağı əyilir, əyriliyi və ərazini bir qədər artırır, hava axınının qanadın yuxarı kənarına keçməsi üçün boşluq yaradır və bununla da qaldırma gücünü artırır. Sadəcə olaraq aşağıya doğru əyilmiş və boşluq yaratmayan lamellər əyilmiş aparıcı kənarlar adlanır və yalnız qanadın əyriliyini artırır.

Spoylerlər və onların vəzifələri.

Spoylerlər. Spoilerləri nəzərdən keçirməzdən əvvəl qeyd etmək lazımdır ki, əlavə qaldırıcı yaratarkən, yuxarıda göstərilən cihazların hamısı sürətin azalmasına səbəb olan əlavə sürükləmə yaradır. Lakin bu, qaldırıcılığın artması nəticəsində baş verir, spoylerlərin vəzifəsi isə sürüşmə qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq və aşağı endikdən sonra təyyarəni yerə basdırmaqdır. Müvafiq olaraq, bu, yuxarı səthində yerləşən və yuxarıya doğru əyilən yeganə qanad mexanikləşdirilməsi cihazıdır, bu da enmə qüvvəsini yaradır.

Təyyarə bir təyyarədir, bu gün onsuz insanların və yüklərin uzun məsafələrə hərəkətini təsəvvür etmək mümkün deyil. Müasir təyyarənin konstruksiyasının işlənib hazırlanması, eləcə də onun ayrı-ayrı elementlərinin yaradılması mühüm və məsuliyyətli vəzifə kimi görünür. Bu işi yalnız yüksək ixtisaslı mühəndislərə və ixtisaslaşmış mütəxəssislərə icazə verilir, çünki hesablamalarda kiçik bir səhv və ya istehsal qüsuru pilotlar və sərnişinlər üçün ölümcül nəticələrə səbəb olacaqdır. Heç kimə sirr deyil ki, istənilən təyyarənin gövdəsi, yükdaşıyan qanadları, enerji bloku, çoxistiqamətli idarəetmə sistemi və uçuş-enmə cihazları var.

Təyyarə komponentlərinin dizayn xüsusiyyətləri haqqında aşağıdakı məlumatlar iştirak edən böyüklər və uşaqlar üçün maraqlı olacaq dizayn inkişafı modellər təyyarə, həmçinin fərdi elementlər.

Təyyarənin gövdəsi

Təyyarənin əsas hissəsi gövdəsidir. Qalan konstruktiv elementlər ona yapışdırılır: qanadlar, qanadlı quyruq, eniş şassisi və içərisində idarəetmə kabinəsi, texniki rabitə, sərnişinlər, yük və təyyarənin ekipajı var. Təyyarənin gövdəsi uzununa və eninə yükdaşıyan elementlərdən, sonra metal örtükdən (yüngül mühərrikli versiyalarda - kontrplak və ya plastik) yığılır.

Təyyarənin gövdəsini layihələndirərkən tələblər strukturun çəkisinə və maksimum güc xüsusiyyətlərinə aiddir. Buna aşağıdakı prinsiplərdən istifadə etməklə nail olmaq olar:

Təyyarənin gövdəsi hava kütlələri üzərində sürüklənməni azaldan və qaldırıcı qüvvənin yaranmasına kömək edən formada hazırlanmışdır. Təyyarənin həcmi və ölçüləri mütənasib şəkildə çəkilməlidir;
Dizayn edərkən, gövdənin faydalı həcmini artırmaq üçün bədənin dəri və güc elementlərinin ən sıx düzülüşü təmin edilir;
Onlar qanad seqmentlərinin, uçuş və eniş avadanlıqlarının, elektrik stansiyalarının bərkidilməsinin sadəliyinə və etibarlılığına diqqət yetirirlər;
Yükün mühafizəsi, sərnişinlərin yerləşdirilməsi və istehlak materialları üçün yerlər müxtəlif istismar şəraitində hava gəmisinin etibarlı bərkidilməsini və balansını təmin etməlidir;

Ekipajın yerləşdiyi yer hava gəmisinin rahat idarə olunması, ekstremal vəziyyətlərdə əsas naviqasiya və idarəetmə vasitələrinə çıxış üçün şərait təmin etməlidir;
Təyyarələrə texniki xidmət göstərilməsi müddətində nasaz komponentləri və birləşmələri sərbəst şəkildə diaqnostika və təmir etmək mümkündür.

Təyyarənin gövdəsinin gücü müxtəlif uçuş şəraitində yüklərə tab gətirə bilməlidir, o cümlədən:

uçuş və eniş rejimləri zamanı əsas elementlərin (qanadların, quyruqların, eniş aparatlarının) qoşulma yerlərindəki yüklər;
uçuş zamanı təyyarənin çəkisinin ətalət qüvvələrini, bölmələrin işini və avadanlıqların işləməsini nəzərə alaraq aerodinamik yükə tab gətirmək;
Təyyarənin hermetik olaraq məhdud hissələrində təzyiqin düşməsi, uçuşun həddindən artıq yüklənməsi zamanı daim yaranır.

Təyyarə gövdəsinin konstruksiyasının əsas növlərinə düz, bir və ikimərtəbəli, enli və dar gövdə daxildir. Şüa tipli füzelajlar özlərini sübut etdi və istifadə olunur, o cümlədən layout variantları:

örtük - dizayn uzununa yerləşən seqmentləri istisna edir, möhkəmləndirmə çərçivələr səbəbindən baş verir;
Spar - element əhəmiyyətli ölçülərə malikdir və birbaşa yük ona düşür;
Stringer olanlar - orijinal formaya malikdir, sahə və kəsik spar versiyadan daha kiçikdir.

Vacibdir! Təyyarənin bütün hissələrinə yükün vahid paylanması, strukturun bütün uzunluğu boyunca müxtəlif güc elementlərinin birləşdirilməsi ilə təmsil olunan füzelajın daxili çərçivəsi sayəsində həyata keçirilir.

Qanad dizaynı

Qanad hava kütlələrində uçuş və manevr üçün qaldırıcılığı təmin edən təyyarənin əsas struktur elementlərindən biridir. Qanadlar uçuş və eniş cihazlarını, enerji blokunu, yanacaq və əlavələri yerləşdirmək üçün istifadə olunur. Təyyarənin əməliyyat və uçuş xüsusiyyətləri çəki, güc, struktur sərtliyi, aerodinamika və işlənmənin düzgün birləşməsindən asılıdır.

Qanadın əsas hissələri aşağıdakı elementlərin siyahısıdır:

Sırtlardan, stringerlərdən, qabırğalardan, örtüklərdən əmələ gələn gövdə;
Hamar uçuş və enişi təmin edən lamellər və qapaqlar;
Tutucular və aileronlar - onların vasitəsilə hava gəmisi hava məkanında idarə olunur;
Eniş zamanı hərəkət sürətini azaltmaq üçün nəzərdə tutulmuş əyləc qapaqları;
Güc bloklarının quraşdırılması üçün dirəklər tələb olunur.

Qanadın struktur güc strukturu (yük altında hissələrin olması və yerləşməsi) məhsulun burulma, kəsilmə və əyilmə qüvvələrinə sabit müqavimət göstərməlidir. Buraya uzununa və eninə elementlər, eləcə də xarici örtük daxildir.

Transvers elementlərə qabırğalar daxildir;
Uzunlamasına element monolitik bir şüa şəklində ola bilən və bir truss təmsil edə bilən sparlarla təmsil olunur. Onlar qanadın daxili hissəsinin bütün həcmi boyunca yerləşirlər. Uçuşun bütün mərhələlərində əyilmə və yanal qüvvələrə məruz qaldıqda struktura sərtliyin verilməsində iştirak etmək;
Stringer də uzununa element kimi təsnif edilir. Onun yerləşdirilməsi bütün aralıq boyunca qanad boyuncadır. Qanadların əyilmə yükləri üçün eksenel gərginliyin kompensatoru kimi işləyir;
Kaburga eninə yerləşdirmə elementidir. Quruluş trusslardan və nazik şüalardan ibarətdir. Qanada profil verir. Uçuş hava yastığının yaradılması zamanı vahid yükün paylanması, həmçinin enerji blokunun bərkidilməsi zamanı səthin sərtliyini təmin edir;
Dəri qanadı formalaşdırır, maksimum aerodinamik qaldırma təmin edir. Digər struktur elementləri ilə birlikdə qanadın sərtliyini artırır və xarici yükləri kompensasiya edir.

Təyyarə qanadlarının təsnifatı dizayn xüsusiyyətlərindən və xarici dərinin işləmə dərəcəsindən asılı olaraq həyata keçirilir, o cümlədən:

Spar növü. Onlar dərinin bir az qalınlığı ilə xarakterizə olunur, yan üzvlərin səthi ilə qapalı bir kontur meydana gətirir.
Monoblok növü. Əsas xarici yük qalın dərinin səthinə paylanır, kütləvi stringerlər dəsti ilə sabitlənir. Üzlük monolit ola bilər və ya bir neçə təbəqədən ibarət ola bilər.

Vacibdir! Qanad hissələrinin birləşdirilməsi və sonradan bərkidilməsi müxtəlif iş şəraitində yaranan əyilmə və fırlanma momentlərinin ötürülməsini və paylanmasını təmin etməlidir.

Təyyarə mühərrikləri

Aviasiya enerji bloklarının daim təkmilləşdirilməsi sayəsində müasir təyyarə konstruksiyasının inkişafı davam edir. İlk uçuşlar uzun sürə bilməzdi və yalnız bir pilotla həyata keçirildi, çünki lazımi dartma gücünü inkişaf etdirə bilən güclü mühərriklər yox idi. Bütün ötən dövr ərzində aviasiya aşağıdakı təyyarə mühərriklərindən istifadə etmişdir:

Buxar. Əməliyyat prinsipi buxar enerjisini təyyarə pervanesinə ötürülən irəli hərəkətə çevirmək idi. Aşağı səmərəliliyinə görə ilk təyyarə modellərində qısa müddətə istifadə edilmişdir;
Porşenli mühərriklər yanacağın daxili yanması və fırlanma momentinin pervanelərə ötürülməsi ilə standart mühərriklərdir. Müasir materiallardan istehsalın mövcudluğu bu günə qədər müəyyən təyyarə modellərində istifadə etməyə imkan verir. Səmərəlilik 55,0% -dən çox deyil, lakin yüksək etibarlılıq və texniki xidmətin asanlığı mühərriki cəlbedici edir;

Reaktiv. İş prinsipi aviasiya yanacağının intensiv yanma enerjisini uçuş üçün lazım olan qüvvəyə çevirməyə əsaslanır. Bu gün bu tip mühərrik təyyarə tikintisində ən çox tələb olunur;
Qaz turbin. Onlar bir turbin qurğusunun fırlanmasına yönəlmiş yanacaq yanma qazının sərhəd qızdırması və sıxılması prinsipi üzərində işləyirlər. Onlar hərbi aviasiyada geniş istifadə olunur. Su-27, MiG-29, F-22, F-35 kimi təyyarələrdə istifadə olunur;
Turboprop. Variantlardan biri qaz turbinli mühərriklər. Lakin əməliyyat zamanı əldə edilən enerji təyyarə pervanesi üçün sürücü enerjisinə çevrilir. Onun kiçik bir hissəsi itələyici reaktiv yaratmaq üçün istifadə olunur. Əsasən mülki aviasiyada istifadə olunur;
Turbofan. Yüksək səmərəliliyi ilə xarakterizə olunur. Yanacağın tam yanması üçün əlavə havanın vurulması üçün istifadə edilən texnologiya maksimum iş səmərəliliyini və yüksək ekoloji təhlükəsizliyi təmin edir. Bu cür mühərriklər böyük təyyarələrin yaradılmasında öz tətbiqini tapmışdır.

Vacibdir! Təyyarə konstruktorları tərəfindən hazırlanmış mühərriklərin siyahısı yuxarıdakı siyahı ilə məhdudlaşmır. Müxtəlif dövrlərdə güc bloklarının müxtəlif variantlarını yaratmağa cəhdlər edildi. Keçən əsrdə hətta aviasiyanın xeyrinə nüvə mühərriklərinin qurulması üzərində iş aparıldı. Prototiplər SSRİ (TU-95, AN-22) və ABŞ-da (Convair NB-36H) sınaqdan keçirilmiş, lakin aviasiya qəzalarında yüksək ekoloji təhlükə olduğu üçün sınaqdan çıxarılmışdır.

Nəzarət və siqnalizasiya

Təyyarənin bort avadanlığı, komanda və hərəkətverici qurğuları kompleksi idarəetmə adlanır. Əmrlər pilot kabinəsindən verilir və qanad təyyarəsinin elementləri və quyruq lələkləri tərəfindən yerinə yetirilir. Müxtəlif tipli təyyarələr müxtəlif növ idarəetmə sistemlərindən istifadə edirlər: mexaniki, yarı avtomatik və tam avtomatlaşdırılmış.

Nəzarət sisteminin növündən asılı olmayaraq, idarəetmə vasitələri aşağıdakı kimi bölünür:

Uçuş şəraitinin tənzimlənməsinə, əvvəlcədən müəyyən edilmiş parametrlərdə hava gəmisinin uzununa tarazlığının bərpasına cavabdeh olan hərəkətləri əhatə edən əsas idarəetmə; bunlara daxildir:

birbaşa pilot tərəfindən idarə olunan qollar (təkər, lift, horizont, komanda panelləri);
idarəetmə qollarını aktuatorların elementləri ilə birləşdirmək üçün kommunikasiyalar;
birbaşa icraedici qurğular (ailerons, stabilizatorlar, spoyler sistemləri, flaplar, slats).

Uçuş və ya eniş rejimləri zamanı istifadə olunan əlavə nəzarət.

Təyyarənin əl və ya yarı avtomatik idarə edilməsindən istifadə edərkən pilot sistemin ayrılmaz hissəsi hesab edilə bilər. Yalnız o, təyyarənin mövqeyi, yük göstəriciləri, uçuş istiqamətinin planlaşdırılmış məlumatlara uyğunluğu haqqında məlumatları toplayıb təhlil edə və vəziyyətə uyğun qərarlar qəbul edə bilər.

Qəbul etmək obyektiv məlumat Uçuş vəziyyəti və təyyarə komponentlərinin vəziyyəti haqqında pilot alətlər qruplarından istifadə edir, əsaslarını adlandıraq:

Akrobatika və naviqasiya məqsədləri üçün istifadə olunur. Koordinatları, üfüqi və şaquli vəziyyəti, sürəti, xətti kənarlaşmaları müəyyən edin. Qarşıdan gələn hava axını, giroskopik cihazların işləməsi və bir çox eyni dərəcədə əhəmiyyətli uçuş parametrləri ilə əlaqədar hücum bucağını idarə edirlər. Müasir təyyarə modellərində onlar vahid uçuş və naviqasiya sisteminə birləşdirilir;
Enerji blokunun işinə nəzarət etmək. Onlar pilota neftin və aviasiya yanacağının temperaturu və təzyiqi, işçi qarışığının axın sürəti, krank vallarının dövrlərinin sayı, vibrasiya göstəricisi (takometrlər, sensorlar, termometrlər və s.) haqqında məlumat verir;
Əlavə avadanlıq və təyyarə sistemlərinin işləməsinə nəzarət etmək. Bunlara elementləri təyyarənin demək olar ki, bütün struktur hissələrində (təzyiqölçənlər, hava sərfiyyatı göstəricisi, möhürlənmiş qapalı kabinlərdə təzyiq düşməsi, flap mövqeləri, sabitləşdirici qurğular və s.) yerləşən ölçü alətləri dəsti daxildir;
Ətrafdakı atmosferin vəziyyətini qiymətləndirmək. Əsas ölçülən parametrlər xarici havanın temperaturu, atmosfer təzyiqi, rütubət və hava kütlələrinin hərəkətinin sürət göstəriciləridir. Xüsusi barometrlər və digər uyğunlaşdırılmış ölçü alətləri istifadə olunur.

Vacibdir! Ölçmə vasitələri, maşının vəziyyətinə nəzarət etmək üçün istifadə olunur və xarici mühit, xüsusi hazırlanmış və çətin iş şəraiti üçün uyğunlaşdırılmışdır.

Uçuş və eniş sistemləri 2280

Uçuş və eniş təyyarənin istismarı zamanı kritik dövrlər hesab olunur. Bu dövrdə bütün strukturda maksimum yüklər baş verir. Yalnız etibarlı şəkildə hazırlanmış eniş qurğusu göyə qalxmaq üçün məqbul sürətlənməyə və eniş zolağının səthinə yumşaq toxunuşa zəmanət verə bilər. Uçuş zamanı qanadları sərtləşdirmək üçün əlavə element kimi xidmət edirlər.

Ən çox yayılmış şassi modellərinin dizaynı aşağıdakı elementlərlə təmsil olunur:

qatlanan dayaq, lot yüklərini kompensasiya edən;
amortizator (qrup), uçuş-enmə zolağı ilə hərəkət edərkən təyyarənin rəvan işləməsini təmin edir, yerlə təmas zamanı zərbələri kompensasiya edir, stabilizator amortizatorları ilə birlikdə quraşdırıla bilər;
struktur sərtliyinin gücləndiriciləri kimi çıxış edən mötərizələr çubuqlar adlandırıla bilər, rackə nisbətən diaqonal olaraq yerləşdirilir;
gövdə konstruksiyasına və eniş qurğusunun qanadlarına bərkidilmiş traverslər;
oriyentasiya mexanizmi - zolaqda hərəkət istiqamətinə nəzarət etmək;
rafın lazımi vəziyyətdə bərkidilməsini təmin edən kilidləmə sistemləri;
eniş mexanizmini uzatmaq və geri çəkmək üçün nəzərdə tutulmuş silindrlər.

Təyyarənin neçə təkəri var? Təkərlərin sayı təyyarənin modelindən, çəkisindən və təyinatından asılı olaraq müəyyən edilir. Ən çox yayılmış iki təkərli iki əsas rafın yerləşdirilməsidir. Daha ağır modellər üç dirəkli (yay və qanadların altında yerləşir), dörd dirəkli - iki əsas və iki əlavə dəstəkdir.

Video

Təyyarənin təsvir olunan dizaynı yalnız əsas struktur komponentləri haqqında ümumi fikir verir və təyyarənin istismarı zamanı hər bir elementin əhəmiyyət dərəcəsini müəyyən etməyə imkan verir. Əlavə tədqiqat dərin mühəndislik təhsili, mövcudluq tələb edir xüsusi bilik aerodinamika, materialların müqaviməti, hidravlika və elektrik avadanlıqları. Aktiv istehsal müəssisələri Təyyarə sənayesində bu mövzular təhsil almış və keçmiş insanlar tərəfindən həll edilir xüsusi təlim. Təyyarənin yaradılmasının bütün mərhələlərini müstəqil öyrənə bilərsiniz, lakin bunun üçün səbirli olmalı və yeni biliklər əldə etməyə hazır olmalısınız.