Zrakoplovna industrija se svake godine razvija. Danas civilni i vojni piloti koriste modele brodova svih konfiguracija i vrsta. Zrakoplovi su zapanjujući svojom raznolikošću i varijacijama svoje namjene. Proučimo ukratko tipove zrakoplova i njihova imena kako bismo sami klasificirali ovu vrstu tehnologije.

U svijetu je poznato nekoliko zasebnih kriterija prema kojima zrakoplovni stručnjaci klasificiraju različite zrakoplove. Jedan od važnih aspekata sistematizacije tehnologije je funkcija koju zrakoplov nosi... Danas se koriste vojni i civilni brodovi. Štoviše, svaka kategorija je podijeljena u posebne skupine.

Osim toga, također je poznato podjela prema brzinskim karakteristikama košuljice... Ovdje avijatičari navode skupine podzvučnih, transzvučnih, nadzvučnih i hipersoničnih modela. Ovaj dio klasifikacije temelji se na određivanju ubrzanja košuljice u odnosu na brzinu zvuka. Zračna tehnologija, koja se danas koristi u znanstvene i vojne svrhe, iako su ranije slični modeli radili za prijevoz putnika.

Ako govorimo o načinu upravljanja, ovdje će se moći razlikovati dvije glavne vrste - zrakoplovi s posadom i dronovi. Drugu skupinu koristila je vojska i znanstvenici. Takvi strojevi se naširoko koriste za istraživanje svemira.

S obzirom na vrste i namjenu zračnih vozila, avijatičari će imenovati i klasifikacija prema značajkama dizajna aparata... Ovdje navodimo razlike u aerodinamičkom modelu, broju i vrsti krila, obliku repnog dijela i rasporedu trupa. Posljednja podskupina uključuje sorte koje se odnose na tipove i nosače na šasiji.

Konačno, razmotrite i razlike u vrsti, broju i načinu ugradnje motora... Ovdje se razlikuju mišićni, parni, zračni mlazni, raketni, nuklearni, električni motori. Osim toga, brodovi su opremljeni motorima s unutarnjim izgaranjem (modifikacije klipa elektrana) ili se kombiniraju nekoliko varijacija. Naravno, u jednom pregledu teško je detaljno razmotriti kompletnu klasifikaciju zrakoplova, pa ćemo se usredotočiti na kratak opis glavnih kategorija.

Funkcionalnost tehnike

Kao što je gore navedeno, zrakoplovi se dijele u dvije glavne skupine: zrakoplovi za civilne i vojne zrakoplove. Osim toga, eksperimentalni uređaji se ovdje izdvajaju kao zasebna vrsta. Svaka kategorija ovdje pretpostavlja podjelu na varijacije prema vrsti namjene i funkcionalnosti košuljice. Krenimo od proučavanja zrakoplova koji se koriste u “miroljubive” svrhe.

Civilni zrakoplov

Definirajmo detaljnije što su zrakoplovi, imena i podvrste modifikacija leta. Ovdje avijatičari govore o četiri varijante modela. Navedimo kategorije na sljedećem popisu:

putnički brodovi;
daske za teret;
obučni airbusi;
zrakoplova posebne namjene.

Imajte na umu da su izmjene za prijevoz putnika odvojeno podijeljene u skupine koje određuju raspon letova. Ovdje zovu glavne brodove i zrakoplove lokalnog prijevoza.

Klasifikacija zrakoplova

bliski koji prelaze udaljenosti do 2000 km;
srednji, sposoban preletjeti 4000 km;
dugi letovi do 11.000 km.

Osim toga, pokazatelj maksimalnog kapaciteta određuje sljedeće kriterije za lokalne zračne prijevoznike:

teški zrakoplov sa 100 ili više sjedala;
srednje modifikacije koje podižu do 50 ljudi na brod;
laki brodovi koji prevoze najviše 20 putnika.

Primjeri uključuju lokalni zrakoplov navodimo izmjene SAAB , ERJ , Crtica-8 , ATR ... Zanimljivo je da su na pojedinim vrstama brodova lokalne kategorije opremljene elektrane različitih klasa. Postoje modeli s mlaznim motorima i zrakoplovi s turboelisnim motorima.

S obzirom dugolinijski zrakoplov, nazovimo brodove poznatim putnicima Boeing i Airbus ... Zrakoplove Boeing dizajnirala je američka korporacija, a Airbusove brodove europski holding. Obje se tvrtke međusobno natječu, neprestano razvijajući i modernizirajući brodove. Dakle, danas se Airbus A380 smatra najtežim zrakoplovom, iako je do izlaska takve modifikacije američki razvoj bio vodeći i 747 800 .

Modeli 747 prvi su širokotrupni zrakoplovi koji danas rade. Osim toga, takve zrakoplove koriste najbolji prijevoznici u Rusiji i svijetu.

Ipak, Europljani ne zaostaju za svojim glavnim konkurentom. Popularnost i priznanje pilota osvojili su modifikacije , Airbus A300 i A350 XWB... Model A300- prva bočna široka karoserija na svijetu koja je opremljena s dva motora. Kao što možete vidjeti, vjerojatne varijacije u klasifikaciji košuljica prkose opisu u jednom pregledu. Ali znajući što su zrakoplovi i tko ih je stvorio, čitatelj će odrediti svoje osobne preferencije i saznati osnove zrakoplovstva.

Vojno zrakoplovstvo

Proučimo sada ukratko tipologiju sudova koje koriste snage sigurnosti. Među tim zrakoplovima postoje avioni s posadom i dronovi, modifikacije s raznim vrstama motora, uključujući podvrste raketnih motora. Međutim, razmotrit ćemo podjelu ovih tipova prema kriterijima profila.

Vojno-transportni odbor Il-76

Ovdje, kao iu građanskoj klasifikaciji, postoji transportni brodovi obavljanje prijevoza osoblja. Ovaj IL-76,An-12, 26 i 124 ... U SAD-u te funkcije nose modeli Boeing C-17, 97 i Douglas YC-15... Osim toga, vojska također koristi pomoćna oprema- ambulantni zrakoplovi, zrakoplovi za komunikacije, spotteri. Međutim, vojni razvoj zrakoplova također koristi nekoliko kategorija strojeva koji se nalaze samo ovdje. Njihov popis je sljedeći:

Kao što vidite, kategorija vojnih zrakoplova prilično je opsežna i zaslužuje ozbiljno proučavanje. Samo smo ukratko opisali glavne kriterije za sistematizaciju takve skupine. Međutim, aeronautički stručnjaci radije klasificiraju strane koristeći opsežnu studiju koja uključuje potpuni opis bočne strukture. Zadržimo se i na ovom pitanju.

O značajkama dizajna

Pet karakteristika određuje pripadnost određenoj kategoriji košuljice. Ovdje dizajneri govore o broju i načinu pričvršćivanja krila, vrsti trupa, mjestu pražnjenja i vrsti šasije. Osim toga, važan je broj, mjesto fiksacije i vrste motora. Otkrijmo poznate varijacije u dizajnu ploča.

Razlike u značajkama dizajna važan su kriterij za sistematizaciju zrakoplova

Ako uzmemo u obzir klasifikaciju krila, ovdje su košuljice podijeljene na poliplane, dvokrilne i monoplane.... Štoviše, u posljednjoj kategoriji razlikuju se još tri podvrste: daske niske, srednje i visoke. Ovaj kriterij određuje relativni položaj i fiksaciju trupa i krila. Što se tiče tipologije trupa, ovdje avijatičari razlikuju modifikacije s jednim trupom i s dvostrukom granom. Postoje i takve vrste: gondola, čamac, noseći trup i kombinacije ovih tipova.

Aerodinamičke performanse važan su kriterij klasifikacije jer utječu. Ovdje dizajneri nazivaju tipove normalne sheme "patka", "bez repa" i "leteće krilo". Osim toga, poznate su sheme "tandem", "longitudinal triplane" i kabriolet.

Stajni trap aviona je sistematiziran prema dizajnu i načinu pričvršćivanja nosača. Ovi elementi se dijele na valjkaste, plutajuće, gusjenične, kombinirane tipove i šasije na zrak. Motori su opremljeni na krilu ili u trupu. Štoviše, brodovi su opremljeni jednim motorom ili velikim brojem motora. Osim toga, tip elektrane igra odlučujuću ulogu u sistematizaciji klase ploče.

Bespilotne letjelice našle su primjenu u znanstvenim i vojnim područjima

Suvremeno zrakoplovstvo ima nekoliko tipova aviona, koji su razvrstani prema različitim kriterijima.
Po oznaci zrakoplovi se dijele na civilne, vojne i eksperimentalne zrakoplove.
Klasifikacija zrakoplova
Airbus A380 - div u svijetu putničkih brodova
Avioni Boeing glavni su konkurent u području prijevoza putnika europskog holdinga koji proizvodi Airbuse

Klasifikacija zrakoplova
ovisno o funkcijama koje obavljaju

Namjena zrakoplova uglavnom je određena dizajnom njegovih pojedinačnih fragmenata, općom montažom, opremom koja se koristi na zrakoplovu, kao i letom, težinom i geometrijskim svojstvima. Stranica bilježi da u osnovi postoje dvije velike skupine zrakoplova - vojni i civilni.

Vojni zrakoplovi sudjeluju u zračnim napadima na različite vojne ciljeve, ljudstvo i opremu, kao i na neprijateljske komunikacije. Zračni udari se izvode i u stražnjem dijelu protivničke strane i u zoni fronta. Osim toga, vojni zrakoplovi služe za zaštitu ljudstva i objekata od zračnih napada, kao i za prijevoz vojnika i opreme, tereta i desantnih snaga. Ponekad se vojni zrakoplovi koriste u izviđanju i za komunikaciju "sa svojima". Vojni zrakoplovi su pak podijeljeni prema namjeni u nekoliko tipova - bombarderi, lovci, lovci-bombarderi, izviđački zrakoplovi, vojno transportni i pomoćni zrakoplovi.

Bombaši bombardiraju najvažnije ciljeve neprijatelja, kao i komunikacijska središta i mjesta na kojima se uočava najveća količina ljudstva i tehnike. Uglavnom, djelovanje bombardera odvija se u stražnjem dijelu. Lovci se koriste za odbijanje neprijateljskih zračnih udara. Dijele se na eskort lovce (štite svoje bombardere od zračnih napada), front-line lovce (štite svoje trupe iznad bojišnice i nedaleko od crte bojišnice), lovce presretače (presreću i uništavaju neprijateljske bombardere). Borbeni bombarderi opremljeni su bombama, projektilima i topovima. Sudjeluju u nanošenju udaraca u prednjoj i bližoj stražnjoj zoni te uništavaju zračnu vojsku neprijatelja.

Vojno-transportni zrakoplovi koriste se kada je potrebno prenijeti teret, opremu i trupe. Izviđački zrakoplovi provode izviđanje u stražnjem dijelu suprotne strane, a pomoćni zrakoplovi vrše vezu, korekciju, sanitarne i druge funkcije.

Za razliku od vojnih zrakoplova, civilni zrakoplovi djeluju u području prijevoza robe, pošte, putnika, a koriste se i u nekim sektorima nacionalnog gospodarstva. Mogu se podijeliti u nekoliko vrsta, također ovisno o namjeni. Putnički zrakoplovi služe za prijevoz putnika, razne prtljage, kao i pošte... Dolaze na glavnim i lokalnim linijama. Stranica napominje da podjela ovisi o broju putnika, dometu zračnog putovanja, kao i o veličini uzletno-sletnih staza. Magistralne linije se dijele na kratke, srednje i duge, a obavljaju prijevoz na udaljenosti od jedne do jedanaest tisuća kilometara. Lokalni zrakoplovi uključuju teške, srednje i lake zrakoplove i mogu prevoziti od pedeset pet (maksimalno) do osam (minimalno) ljudi.

Civilni zrakoplovi su također teretni zrakoplovi, koriste se za prijevoz robe različitih volumena i gravitacije. Specijalni zrakoplovi koriste se u poljoprivrednom, medicinskom i polarnom zrakoplovstvu. Osim toga, postoje i zrakoplovi koji sudjeluju u geološkim istraživanjima, kako bi se osigurala sigurnost šuma (od požara, na primjer), pa čak i za snimanje iz zraka. Za obuku pilota postoje specijalni trenažni zrakoplovi - početne su obuke i prijelazne. U zrakoplovu početne obuke postoje samo dva sjedala, prilično su laka za učenje i tehniku, služe za pilote koji su prvi put sjeli "za kormilo". Prijelazni zrakoplovi služe za obuku već iskusnih pilota za upravljanje serijskim zrakoplovima koji se već koriste u raznim zračnim prijevoznicima.

Osim namjene, postoji i definicija zrakoplova prema shemi. U obzir se uzima relativni položaj, tipovi, oblici i broj pojedinih dijelova zrakoplova. Primjerice, zrakoplovi se razlikuju po broju krila i njihovu smještaju, po tifusu trupa, stajnom trapu i motorima te po položaju perjanice. Postoje i mješovite sheme, od kojih je jedan amfibijski čamac. Položaj, vrsta i broj motora uvelike utječu na shemu i uglavnom su determinirani namjenom zrakoplova, koja je gore opisana.

Predstavnik poslovnog zrakoplovstva.

Davno su prošla vremena kada je avion (kasnije avion) bio jednostavan. Kako kažu u sebi i za sebe. Potrebe ljudi se mijenjaju, tehnički napredak uopće ne stoji, a avioni praktički ne lete zbog interesa, ekstremnih sportova ili nečeg sličnog. Iako je, naravno, pošteno reći da je i to tako. Međutim, još uvijek prevladava isplativo korištenje zrakoplovstva. A budući da u suvremenom svijetu već postoji dosta područja njegove primjene, tada je njegova raznolikost prilično velika.

Dakle, . Oni se određuju prema regulatornim dokumentima. Postoji tako ozbiljan (izgled :-)) dokument: Zračni kodeks Ruske Federacije. Dakle, definira se da zrakoplovstvo ima tri vrste: građanski, država i eksperimentalni ... Samo civilno zrakoplovstvo uključuje civilno, civilno komercijalno i opće zrakoplovstvo. S prva dva, mislim da je razumljivo, ali "opće namjene" su razni korisni poslovi, kao što su: poljoprivredni poslovi, medicinska pomoć, policijska pomoć, privatni i korporativni letovi, obuka itd. Eksperimentalno zrakoplovstvo koristi se za razne eksperimentalne radove i ispitivanje opreme (uključujući i zrakoplovstvo). A država je vojnog zrakoplovstva i državno zrakoplovstvo posebne namjene , kao što je npr. zrakoplovstvo Ministarstva za izvanredne situacije ili postoji i zrakoplovstvo Ministarstva unutarnjih poslova za obavljanje raznih posebnih zadaća. Zanimljivo je da se i vladino i eksperimentalno zrakoplovstvo također može koristiti komercijalno. To je definirano u gornjem kodu.

Transportnik AN-12

Poznati putnički Boeing 737

Ovako sve to službeno zvuči. A sada, ne gledajući regulatorne dokumente, dodat ću još nešto od sebe. S civilnim zrakoplovstvom sve je manje-više jasno. To su putnički, prijevozni i teretno-putnički. Njihove funkcije su svima jasne. A njihovi živopisni predstavnici su, na primjer, vrijedni radnici TU-154 i Boeing-737, An-12 i Il-76.
Što se tiče općeg zrakoplovstva, iako je ovaj naziv napisan u kodeksu, pored njega postoje i druge definicije, a ponekad nije uvijek jasno koja od njih sadrži drugu. To nećemo razumjeti, samo ću spomenuti još neka, točnije njihova imena koja se danas koriste u zrakoplovnoj praksi.

Unutrašnjost kabine zrakoplova poslovnog zrakoplovstva.

U inozemstvu postoji već duže vrijeme, a u Rusiji tzv poslovnog zrakoplovstva ili "Poslovno zrakoplovstvo" u anglo-američkoj verziji. Obično su to posebni avioni (i, naravno, njihov kompleks za održavanje) malog kapaciteta, ali prilično velike udobnosti :-). Koriste se za individualne i korporativne letove i, naravno, za pružanje posebnih usluga. Jedan od predstavnika je Gulfstream G500.

Zrakoplov Yak-52.

Sportski YAK-55M

Sportski SU-26M.

Počašćeni AN-2

Nadalje, razlikujemo sportsko zrakoplovstvo i zrakoplovstvo početne obuke. Drugim riječima, leteći klub. To su avioni i helikopteri na kojima ljudi uče letjeti i dodatno usavršavaju svoje letačke vještine. U Rusiji je sustav letećih klubova u procesu revolucionarnih transformacija, od perestrojke nadalje, bio temeljito uništen. Ali nešto je ostalo i sada se čak polako razvija. Predstavnici ove vrste zrakoplovstva u našoj zemlji su uglavnom Yak-52, Yak-55, SU-26 i vrijedni Yak-18T. Koristi se, naravno, u ovom sustavu i AN-2 (uglavnom u pomoćne svrhe, na primjer, za izvoz padobranaca). U inozemstvu su to najčešće Cessna-172, Piper PA-28 Warrior i Robinson R-22.

Piper PA-28 Warrior

Helikopter Robinson R-22

Naravno, svi ovi zrakoplovi također se koriste za komercijalne teretne i putničke svrhe. Uostalom, svi su letački klubovi uglavnom privatni. A samo jedan avion može biti u privatnom vlasništvu. Tada osoba koja ima dozvolu privatnog pilota može njime upravljati za svoje potrebe (čak i samo iz zabave :-)). Ali to se, međutim, više odnosi na Sjedinjene Države i zapadne zemlje. U Rusiji još uvijek nema zakonskog okvira za to, nema tehničkih i financijskih mogućnosti. Šteta... Bilo bi lijepo imati takav "obiteljski avion" i letjeti njime vikendom u posjet drugom gradu :-).

U vezi s gore navedenim, mora se reći da općenito, sada takav koncept kao male letjelice ... Pravno, ovaj koncept nije jasno definiran (iako je, po mom mišljenju, najbliži općem zrakoplovstvu), ali obično mali zrakoplovi imaju malu težinu pri polijetanju (obično do 9000 kg) i ukrcavaju ne više od 18 putnika. Naravno, cijela servisna infrastruktura pripada malim zrakoplovima, t.j. zračne luke, sustavi kontrole zračnog prometa, održavanje. Diljem svijeta sve je više malih zrakoplova. U SAD-u ih je, primjerice, već registrirano više od 280 tisuća. Sukladno tome, raste i broj uzletno-sletnih staza i lokacija. Prema statistikama, više od 80% svega što leti u svijetu radi u malim zrakoplovima. Odnosno, male letjelice osvajaju svijet :-). To je to. Ali pustimo je na miru i vratimo se ozbiljnim :-).

Iako sam, zapravo, već sve naveo. Ali svakako treba reći da se neki ljudi izdvajaju od ove podjele vojnog zrakoplovstva(iako je dio države). Činjenica je da i ona sama ima vrste, a osim toga, neke od njih također su podijeljene u rod. Prilično zanimljiva podjela, a to je već tema drugog članka, odnosno drugog dijela članka o vrstama zrakoplovstva.

Fotografije se mogu kliknuti.

Među brojnim kriterijima po kojima se zrakoplovi mogu klasificirati, najvažnija je namjena. Ova značajka određuje performanse leta, veličinu i izgled zrakoplova, sastav opreme na njemu itd.

Riža. 1.3. Dvokrilni avion

Po tome se svi zrakoplovi mogu podijeliti na civilne. i vojska. U svaku od ovih skupina, zrakoplovi se također mogu klasificirati prema specifičnim misijama koje moraju obavljati. Što je širi raspon takvih zadataka, to je veća specijalizacija zrakoplova potrebnija.

Vojni zrakoplov
Suvremeni vojni zrakoplovi, unatoč širokoj paleti borbenih zadataka koje obavljaju, mogu biti predstavljeni sljedećim tipovima: lovci, bombarderi, izviđački zrakoplovi, vojno transportni, trenažni te specijalni i pomoćni zrakoplovi.
Lovci su dizajnirani za uništavanje neprijateljskih zrakoplova i drugih zrakoplova u zraku. Izvode zadaće protiv protuzračne obrane kopnenih snaga, komunikacija, administrativnih i industrijskih središta. Budući da je lovac dizajniran za zračnu borbu, mora imati najveće moguće horizontalne i vertikalne brzine, veliki strop, visoku manevarsku sposobnost i mora imati učinkovito moderno oružje.
Prema prirodi borbenog rada, moderni se borci mogu podijeliti u sljedeće vrste:

Riža. 1.4. Borac

lovci protuzračne obrane, ili presretači, za presretanje i uništavanje neprijateljskih bombardera ili nosača projektila; frontline - za stjecanje zračne prevlasti nad bojnim poljem i u taktičkoj dubini obrane; lovci-bombarderi - za uništavanje neprijateljske ljudske snage, vojne opreme i utvrda u zoni borbe i na operativnoj dubini (slika 1.4).
Svaki od ovih tipova boraca ima specifične značajke.
Tako je npr. za lovac-presretač, uz veliku horizontalnu brzinu, potrebna i visoka vertikalna brzina penjanja (stopa penjanja), manevarska sposobnost i visina leta, za lovac-bombarder dovoljan domet i nosivost, za borac s prve crte, što je moguće više manevarske sposobnosti.
Brzine i udaljenosti zračne borbe u suvremenim uvjetima zahtijevaju korištenje mlaznog oružja i posebnih sredstava vođenja i upravljanja vatrom na lovcima.
Bombarderi, odnosno nosači projektila, koriste se za uništavanje komunikacija, industrijskih, energetskih postrojenja i drugih ciljeva od vojnog značaja u neprijateljskoj pozadini, kao i za bombardiranje postrojbi i utvrda. Razlikovati taktičke i strateške bombardere (slika 1.5).
Taktički bombarderi, koji uključuju lovce-bombardere, namijenjeni su za jurišne operacije na kopnene i morske ciljeve udaljene od prve crte bojišnice na udaljenostima određenim posebnim zahtjevima. U ovoj zoni obično djeluju moćni sustavi protuzračne obrane, pa bombarderi moraju imati kvalitete koji im omogućuju da uspješno izbjegnu poraz od neprijateljskih protuzračnih obrambenih sustava. Po potrebi bombarderi moraju voditi zračnu bitku, pa moraju imati veliku horizontalnu brzinu koja se približava brzini lovaca, veliku operativnu visinu i snažno obrambeno naoružanje.

Riža. 1.5. Strateški raketni bombarder. a, b - razne aerodinamičke sheme

U ovu skupinu spadaju i hidroavioni slične namjene, bazirani na riječnim, jezerskim i morskim zračnim lukama.
Strateški bombarderi, odnosno nosači projektila, dizajnirani su za napad na najvažnije vojne objekte i gospodarska središta smještena duboko iza neprijateljskih linija na velikim udaljenostima od crte bojišnice ili državne granice. U skladu s tom namjenom imaju veliku nosivost, što određuje njihovu veličinu.
Maksimalna brzina strateških bombardera trebala bi osigurati vjerojatnost njihovog prolaska kroz zonu protuzračne obrane neprijatelja.
Suvremeni strateški bombarderi s projektilima sposobni su za dugotrajne letove nadzvučnim brzinama na malim i velikim visinama, što uvelike otežava njihovo otkrivanje radarom.
Osim bombi, strateški bombarderi naoružani su i projektilima zrak-zemlja, a prisutnost na brodu savršene opreme za otkrivanje ciljeva i navođenje projektila omogućuje im da napadaju bez ulaska u zonu protuzračne obrane neprijatelja.
Izviđački zrakoplovi su uglavnom kopneni zrakoplovi s posebnom opremom za izviđanje u prednjoj zoni i iza neprijateljskih linija.
Vojno-transportni zrakoplovi (slika 1.6) dizajnirani su za razmještaj postrojbi u zraku i značajan dio vojne opreme, uključujući topništvo, tenkove i raketne sustave. U skladu s tim zadaćama uvelike se koriste strateški, taktički i frontni vojno transportni zrakoplovi.
Svi ovi zrakoplovi moraju omogućiti ispuštanje ljudstva, opreme i opreme padobranima, kao i njihovu upotrebu kao dopuna goriva, vozila hitne pomoći i za druge funkcije.

U mirnim uvjetima, vojni transportni zrakoplovi se široko koriste u nacionalnom gospodarstvu kao vozila.
Trenutno su zanimljivi vojno-transportni zrakoplovi s vertikalnim uzlijetanjem i kratkim uzlijetanjem.

Riža. 1.6. Vojni transportni zrakoplov

Specijalizirani zrakoplovi dizajnirani su za obavljanje raznih pomoćnih funkcija, na primjer, za komunikaciju, zračni nadzor, prilagođavanje djelovanja topništva i projektila itd.

Civilni zrakoplov
Glavna namjena civilnih zrakoplova je prijevoz putnika, pošte i tereta, provedba različitih nacionalnih gospodarskih zadataka. Sukladno namjeni, razlikuju se putnički zrakoplovi, teretni zrakoplovi, zrakoplovi za obuku, zrakoplovi za različite narodne gospodarske namjene i eksperimentalni zrakoplovi.

Riža. 1.7. Interkontinentalni prijevoj - sl. 1.8. Putnički zrakoplov na dugim razmacima debeli zrakoplov

Putnički zrakoplovi, ovisno o duljini linija koje opslužuju i nosivosti, dijele se u sljedeće klase:
Interkontinentalni zrakoplovi (slika 1.7), s dometom do 12 000 km i nosivosti oko 20 tona, opslužuju interkontinentalne linije, npr. Europa - Afrika, Europa - Amerika, Europa - Azija itd. Ovi zrakoplovi obično imaju četiri ili više motora (turboprop , turbomlazni i turboventilatorski), što povećava sigurnost leta u slučaju kvara jednog ili dva motora.
Zrakoplovi na duge relacije koji opslužuju duge linije dijele se u tri tipa.
1. Zrakoplov na duge relacije (vidi sliku 1.2 i sliku 1.8) koji opslužuje duge linije preko jednog kontinenta ili unutar jedne zemlje s dometom leta do 6000 km i nosivosti reda 12-15 tona, uključujući 100 - 120 putnika. Ovi zrakoplovi obično imaju tri ili četiri motora (TVD, turbomlazni motor,
TVRD).
2. Zrakoplov srednjeg dometa do 4000 km, nosivosti 9-12 tona, uključujući 100 putnika. Takvi zrakoplovi obično imaju dva do četiri motora (TVD,
Turbomlazni motor, turbomlazni motor).
3. Zrakoplov kratkog dometa na duge udaljenosti (slika 1.9) do 1000-1500 km, nosivosti od 3-f-5 tona, uključujući 40-50 putnika. Zrakoplovi imaju dva ili tri motora (TVD, TVRD). „Ovi zrakoplovi mogu se upravljati na neasfaltiranim uzletnicama.
Interkontinentalni i dugolinijski putnički zrakoplovi s podzvučnim brzinama često se koriste na zračnim prijevoznicima kratkog dometa s velikim prometom putnika i tereta.
Posljednjih godina se doznalo za dizajn putničkih aviona (airbusova), za 300-700 putnika, koji bi se trebali koristiti na zračnim linijama na isti način kao što je organiziran autobusni promet između gradova na zemlji.
Usporedo s daljnjim usavršavanjem interkontinentalnih i dugolinijskih putničkih zrakoplova s podzvučnim brzinama letenja, trenutno se stvaraju i nadzvučni putnički zrakoplovi, na primjer Tu-144 (slika 1.10).
Putnički zrakoplovi lokalnih linija (slika 1.11) su zrakoplovi s dometom leta do 1000 km s 4-16 putnika. Ovi avioni

Riža. 1.10. Nadzvučni putnički zrakoplov Tu-144

Imaju jedan ili dva motora. Posljednjih godina u inozemstvu, posebice u Sjedinjenim Državama, pojavilo se mnogo zrakoplova za osobnu upotrebu za 4-8 putnika.
Teretni avioni (vidi sliku 1.6) dizajnirani su za prijevoz različitih vrsta tereta i mogu se značajno razlikovati i po veličini i po nosivosti. U svim slučajevima, moraju biti ekonomski isplativi, imati velike unutarnje zapremine u trupu, što im omogućuje prihvat širokog spektra tereta, kao i imati autonomna sredstva za osiguranje brzog utovara i istovara.
Tipičan predstavnik ove klase zrakoplova u SSSR-u je zrakoplov An-22 (Antey) koji je dizajnirao O. K-Antonov. Njegov teretni odjeljak može nositi tri velika autobusa.
Zrakoplovi za obuku koriste se za obuku i obuku letačkog osoblja u letačkim školama vojnog i civilnog zrakoplovstva.
Razlikovati zrakoplove za početnu obuku i zrakoplove za obuku. Obje vrste su dvostruke (instruktor i student). Trenažeri su dizajnirani za obuku pilota u svrhu održavanja vještina letenja, kao i za korištenje kao prijelazni tip sa zrakoplova početne obuke na zrakoplov u službi.
Zrakoplovi za narodno-gospodarske svrhe - specijalizirani zrakoplovi: poljoprivredni, sanitarni, za zaštitu šuma od požara i štetočina, izviđači za otkrivanje jata riba, za izviđanje na ledu, za zračna snimanja itd.
Eksperimentalni zrakoplovi koriste se za razne studije, kao i za postizanje najviših letnih performansi. Primjerice, zrakoplov X-15 (SAD) izgrađen je za postizanje velikih brzina i visina, što je bilo potrebno za rješavanje problema stvaranja zrakoplovnih zrakoplova.

· Opremanje putničkih sjedala udobnim stolicama, uklonjivim stolovima, individualnom rasvjetom, ventilacijom i alarmnim sustavima;

· Dobra zvučna izolacija kabina;

· Izvođenje letova na visinama na kojima je manje moguća "neravnina";

· Opremanje putničkih kabina bifeima, garderobama, sanitarnim čvorovima i ostalim pomoćnim prostorijama.

Posebni zahtjevi vrijede za teretne zrakoplove. Ovi zahtjevi uključuju:

· Velika nosivost, povećane dimenzije teretnih odjeljaka;

· Dostupnost sredstava za osiguranje (vez) tereta;

· Prisutnost unutaravionskih sredstava za mehanizaciju utovara i istovara.

Mnogi od navedenih zahtjeva međusobno su u sukobu: poboljšanje nekih karakteristika povlači pogoršanje drugih. Na primjer, povećanje maksimalne brzine leta uzrokuje povećanje brzine slijetanja i pogoršanje njegove manevarske sposobnosti; ispunjenje zahtjeva za čvrstoćom, krutošću i preživljavanjem u suprotnosti je sa zahtjevom za osiguranjem minimalne mase konstrukcije; povećanje raspona leta postiže se smanjenjem težine transportiranog tereta itd. Nemogućnost istodobnog ispunjavanja sukobljenih zahtjeva onemogućuje stvaranje univerzalnog zrakoplova ili helikoptera. Svaki zrakoplov ili helikopter dizajniran je za obavljanje određenih zadataka.

3.2. Klasifikacija zrakoplova, helikoptera i zrakoplovnih motora

3.2.1. Klasifikacija zrakoplova

Raznolikost tipova zrakoplova i njihova primjena u nacionalnom gospodarstvu uvjetovali su njihovu klasifikaciju prema različitim kriterijima.

Među brojnim kriterijima po kojima se zrakoplov može klasificirati, najvažnija je njegova namjena. Ova značajka određuje izbor izvedbe leta, veličinu i raspored zrakoplova, sastav opreme na njemu itd.

Glavna namjena civilnih zrakoplova je prijevoz putnika, pošte i tereta, provedba različitih nacionalnih gospodarskih zadataka. Sukladno tome, prema namjeni, zrakoplovi se dijele na: transportne, namjenske i obučne. Zauzvrat, transportni zrakoplovi se dijele na putničke i teretne zrakoplove. Prema maksimalnoj masi pri uzlijetanju, zrakoplovi se dijele na klase, tab. 3.1.

Tablica 3.1

Klase zrakoplova

		Tip zrakoplova
	75 i više	Il-96, Il-86, Il-76T, Il-62, Tu-154, Tu-204
		An-12, Il-18, Il-114, Tu-134, Yak-42
		An-24, An-26, An-30, Il-14, Jak-40
		An-2, L-410, M-15

Zrakoplovi za obuku koriste se za pripremu i obuku letačkog osoblja u raznim obrazovnim ustanovama civilnog zrakoplovstva.

Zrakoplovi posebne namjene: poljoprivredni, sanitarni, za zaštitu šuma od požara i štetočina, za snimanje iz zraka itd.

Po dometu leta zrakoplovi se dijele na dugolinijske (preko 6.000 km), srednje udaljenosti (od 2500 do 6.000 km), kratke udaljenosti (od 1000 do 2500 km) i zrakoplove lokalnih zračnih linija (do 1000 km).

Teretni avioni, za razliku od putničkih, imaju velike unutarnje zapremine u trupu, omogućujući smještaj različitog tereta, izdržljiviji pod i opremljeni su sredstvima za mehanizaciju utovara i istovara.

Klasifikacija zrakoplova prikazana je na Sl. 3.1. Od sve raznolikosti dizajnerskih značajki istaknute su glavne: broj i položaj krila; tip trupa; vrsta motora, njihov broj i mjesto; tip šasije; vrsta i mjesto perja.

Riža. 3.1. Klasifikacija zrakoplova

Razmotrite značajke rasporeda zrakoplova, zbog broja i položaja krila.

Prema broju krila, zrakoplovi se dijele na monoplane, odnosno avione s jednim krilom, i dvokrilce - avione s dva krila smještena jedno iznad drugog. Prednost dvokrilaca je bolja upravljivost u odnosu na monoplan, zbog činjenice da im je s jednakom površinom krila raspon krila manji za dvokrilac. Međutim, zbog velikog frontalnog otpora zbog prisutnosti međukrilnih podupirača i podupirača, brzina leta dvokrilca je mala. Trenutno civilno zrakoplovstvo upravlja zrakoplovom - dvokrilcem An-2.

Većina modernih zrakoplova izrađena je prema monoplane shemi.

Prema položaju krila u odnosu na trup, razlikuju se zrakoplovi s niskim, srednjim i visokim krilima. Svaka od ovih shema ima svoje prednosti i nedostatke.

Niskokrilni- zrakoplov s nižim krilom u odnosu na trup. Upravo se ova shema najčešće koristi za putničke zrakoplove zbog sljedećih prednosti:

· Mala visina stajnog trapa, što smanjuje njihovu težinu, pojednostavljuje čišćenje i smanjuje volumen pretinaca za postavljanje šasije;

· Jednostavnost održavanja zrakoplovnih motora pri postavljanju na krilo;

· Prilikom prinudnog slijetanja na vodu osigurana je dobra uzgona;

· U slučaju prinudnog slijetanja s nepovučenim stajnim trapom, slijetanje se događa na krilo, što stvara manju opasnost za putnike i posadu.

Nedostatak takve sheme je u tome što se u području spoja krila i trupa narušava glatkoća prekida zraka i javlja se dodatni otpor koji se naziva interferencija, a zbog međusobnog utjecaja krila na trupa. Osim toga, na niskokrilnom avionu teško je zaštititi motore koji se nalaze na krilu i ispod krila od prašine i prljavštine s uzletno-sletne staze.

Središnja ravnina- zrakoplov s krilom smještenim približno na sredini visine trupa. Glavna prednost ovog rasporeda je minimalni aerodinamički otpor.

Nedostaci sheme uključuju poteškoće u postavljanju putnika, tereta i opreme u središnji dio trupa zbog potrebe da se ovdje prođu uzdužni elementi snage krila.

Visokoplan- zrakoplov s krilom pričvršćenim na vrhu trupa.

Glavne prednosti visokoplana:

· Mala smetnja između krila i trupa;

· Postavljanje motora visoko od površine uzletno-sletne staze. To smanjuje vjerojatnost njihove štete pri vožnji po zemlji;

· Dobar pogled na donju hemisferu;

· Mogućnost maksimalnog korištenja unutarnjih volumena trupa, njegove opreme sredstvima za mehanizaciju utovara i istovara rasutih tereta.

Nedostaci sheme uključuju:

· Poteškoće u uvlačenju stajnog trapa u krilo;

· Složenost servisiranja motora smještenih na krilu;

· Potreba za jačanjem strukture donjeg dijela trupa.

· Po vrsti trupa zrakoplovi se dijele na jednotrupne, dvostrane s gondolom i "leteće krilo".

· Većina modernih zrakoplova ima jedan trup na koji su pričvršćeni krilo i rep.

Ovisno o vrsti i mjestu perja, postoje tri glavne sheme:

· Stražnji raspored perja;

· Prednji raspored repa (zrakoplov tipa patka);

· Zrakoplov bez repa tipa "leteće krilo".

Većina modernih civilnih zrakoplova montirana je na rep. Ova shema ima sljedeće varijacije:

· Središnji položaj okomite kobilice i horizontalni položaj stabilizatora;

· Razmaknuti okomiti rep;

· V - rep bez vertikalne kobilice.

Prema vrsti stajnog trapa, zrakoplovi se dijele na kopnene i hidroavione. Stajni trap za kopnene zrakoplove u pravilu je na kotačima, ponekad skija, a za hidroavione je čamac ili plovak.

Zrakoplovi se također razlikuju po vrsti, broju i položaju motora. Moderni zrakoplovi koriste klipne (PD), turboelisne (TVD) i turbomlazne (TRD) motore.

Položaj motora na zrakoplovu ovisi o njihovoj vrsti, broju, dimenzijama i namjeni zrakoplova.

U višemotornim zrakoplovima, propelerski motori su ugrađeni u gondolama ispred krila.

Turbomlazni motori obično su smješteni na pilonima ispod krila ili u stražnjem dijelu trupa.

Prednosti prve metode: izravno postavljanje motora u struju zraka, rasterećenje krila od momenata savijanja i momenta, jednostavnost održavanja motora. Međutim, položaj motora blizu tla povezan je s opasnošću od pada stranih tijela u njih s površine uzletno-sletne staze. Na zrakoplovima s takvim rasporedom motora također se stvaraju poteškoće u pilotiranju s jednim otkazanim motorom (let s asimetričnim potiskom).

Kod druge metode glavne prednosti su sljedeće:

· Krilo, koje je očišćeno od nadgrađa, ima bolje aerodinamičke karakteristike (ima više prostora za postavljanje sredstava za mehanizaciju krila);

· Ne nastaju poteškoće pri letenju s neuravnoteženim potiskom;

· Smanjena je razina buke u kokpitu;

· Krilo štiti motore od prljavštine kada se zrakoplov kreće po zemlji;

· Omogućuje praktično održavanje motora.

Međutim, ovaj raspored motora također ima ozbiljne nedostatke:

· Horizontalni rep mora se pomaknuti prema gore i ojačati kobilicu;

· Trup u prostoru gdje se nalaze motori mora biti ojačan;

· Centriranje zrakoplova se pomiče unatrag kako gorivo izgara, smanjujući stabilnost zrakoplova.

3.2.2. Klasifikacija helikoptera

Helikopteri se razvrstavaju prema različitim kriterijima, npr. prema maksimalnoj masi pri uzlijetanju (tablica 3.2), prema vrsti pogona glavnog rotora, broju i položaju rotora ili načinu kompenzacije reaktivnog momenta ovi vijci.

Tablica 3.2

Nastava helikoptera

	Maksimalna težina pri polijetanju, t	Tip helikoptera
	10 i više	Mi-6, Mi-10K, Mi-26
		Mi-4, Mi-8, Ka-32

		Ka-15, Ka-18

U većini modernih helikoptera, glavni rotor se pokreće kroz prijenos iz motora. Glavni rotor pri rotaciji doživljava djelovanje reaktivnog momenta Mreakt, koji je reakcija zraka i jednak Mcr - momentu na osovini rotora. Ovaj trenutak teži rotaciji trupa helikoptera u smjeru suprotnom od rotacije propelera. Način uravnoteženja reaktivnog momenta momentnog rotora uglavnom određuje dizajn helikoptera.

Trenutno je najčešća konfiguracija helikoptera s jednim rotorom. Helikopteri takve sheme imaju repni rotor, koji se izvodi na dugoj repnoj grani izvan ravnine rotacije glavnog rotora. Potisak koji stvara repni rotor uravnotežuje reaktivni moment glavnog rotora. Promjenom vrijednosti potiska repnog rotora moguće je izvršiti upravljanje smjerom, odnosno rotaciju helikoptera oko okomite osi.

Helikopteri s jednim rotorom jednostavniji su za proizvodnju i rukovanje od ostalih, te stoga omogućuju relativno niže cijene jednog sata leta. Takvi helikopteri su kompaktni, imaju nekoliko dijelova koji strše u struju i omogućuju im postizanje većih brzina leta nego u drugim shemama. Ponekad se na ove helikoptere može ugraditi krilo za povećanje brzine. Prilikom približavanja horizontalnom brzinom, na krilu se stvara podizanje, uslijed čega se glavni rotor djelomično rasterećuje.

Potrošnja energije (8 ... 10%) motora za pogon repnog rotora, kao i prisutnost duge repne grane i glavnog rotora velikog promjera, povećavajući dimenzije helikoptera, nedostaci su ovog shema.

U helikopterima s dva rotora, balansiranje reaktivnog momenta postiže se davanjem proturotirajućih propelera. Helikopteri s dva rotora mogu imati različite položaje rotora.

U koaksijalnom rasporedu, gornja osovina rotora prolazi kroz donju šuplju osovinu rotora. Ravnine rotacije propelera uklonjene su jedna od druge na takvoj udaljenosti koja bi isključila sudar između lopatica gornjeg i donjeg propelera u svim načinima leta.

Upravljanje smjerom koaksijalnog helikoptera osigurava se ugradnjom lopatica gornjeg i donjeg propelera pod različitim kutovima napada. Rezultirajuća razlika u momentu na rotorima uzrokuje okretanje helikoptera u traženom smjeru. Ponekad su, radi poboljšanja upravljanja smjerom, takvi helikopteri opremljeni kormilima čije je djelovanje slično djelovanju sličnih kormila na zrakoplovu. Uzdužno i bočno upravljanje vrši se istodobnim nagibom ravnina rotacije oba rotora.

Helikopteri s koaksijalnim propelerima su najkompaktniji i najpokretljiviji, te imaju visok povrat težine. Međutim, složenost dizajna povećava trošak njihove proizvodnje i uzrokuje poteškoće u radu, osobito u prilagodbi potpornog sustava.

U uzdužnoj konfiguraciji, rotori su montirani na krajevima trupa. Propeleri koji se okreću u suprotnim smjerovima sinkronizirani su tako da lopatice jednog propelera, kada se okreću, uvijek prolaze između lopatica drugog.

Prednost ovog tipa helikoptera je dugačak, prostran trup, unutar kojeg se može prevoziti glomazni teret. Inače su inferiorni u odnosu na helikoptere s jednim rotorom.

Poprečni helikopteri imaju dva rotora koja se nalaze u istoj ravnini na bočnim stranama trupa i rotiraju u suprotnim smjerovima. Sa stajališta aerodinamike, takav raspored rotora je najpovoljniji, ali krila, koja primaju opterećenja od rotora, značajno povećavaju težinu konstrukcije helikoptera.

3.2.3. Klasifikacija motora zrakoplova

Elektrana je dizajnirana za stvaranje potiska. Uključuje motore, propelere, gondole motora, sustave goriva i ulja, upravljačke sustave motora i propelera itd.

Ovisno o izvedbi i prirodi procesa rada, motori se dijele na klipne (PD) i plinske turbine (GTE). Zauzvrat, plinskoturbinski motori se dijele na: turbomlazni (TRD), turboelisni (TVD), dvokružni turbomlazni (DTRD) i turbo-ventilatorski, sl. 3.2.

Riža. 3.2. Klasifikacija motora zrakoplova

Turbomlazni motori su lagani, kompaktni i pouzdani, te stoga zauzimaju dominantan položaj na dugolinijskim zrakoplovima.

U usporedbi s turbomlaznim, turboventilatorski motori imaju veću potrošnju goriva, ali je njihova konstrukcija znatno teža i kompliciranija zbog propelera, što također uzrokuje dodatnu buku i vibracije. Kazalište je postavljeno na krilo i u nosu trupa. Prisutnost propelera u kazalištu operacija ograničava druge mogućnosti njihovog smještaja na zrakoplovu.

Turbomlazni motor je postavljen na krilu, ispod krila na pilonima, unutar trupa, uz njegove bokove u repnom dijelu. Svaki raspored ima svoje prednosti i nedostatke te se odabire uzimajući u obzir vrstu i broj motora, aerodinamiku, snagu, masu i druge značajke zrakoplova, te njihove radne uvjete.

Klipni motori rade na zrakoplovnom benzinu marki B-70 i B-95/130. Toplinska energija goriva izgaranog u cilindrima pretvara se u mehaničku energiju i prenosi na propeler, koji stvara potisak neophodan za let. Plinskoturbinski motori rade na zrakoplovnom kerozinu razreda T-1, TS-1, RT-1 itd.

Pitanja za samokontrolu

1. Što je "sigurnost letenja" i kako se osigurava?

2. Kako se postiže "ekonomija rada"?

3. U kojim područjima je osiguran "komfor putnika"?

4. Po kojim osnovama i kriterijima se razvrstavaju zrakoplovi? Nedostaci i prednosti raznih konstrukcija zrakoplova.

5. Klasifikacija helikoptera. Koje su prednosti i nedostaci raznih dizajna helikoptera?

6. Navedite klasifikaciju motora zrakoplova.

4. POGLAVLJE

AERODINAMIČKE KARAKTERISTIKE

ZRAKOPLOV

Aerohidromehanika (mehanika tekućina i plinova) je znanost koja proučava zakone gibanja i ravnoteže tekućina i plinova te njihovu interakciju sila sa struganim tijelima i graničnim površinama. Mehanika fluidnog tijela naziva se hidromehanika, mehanika plinovitog tijela - aeromehanika.

Razvoj aeronautike, zrakoplovstva i raketne tehnike izazvao je poseban interes za proučavanje interakcije sila zraka i drugih plinovitih medija s tijelima koja se u njima kreću (krilo zrakoplova, trup, propeler, zračni brod, rakete itd.).

Projektiranje i proračun zrakoplova (helikoptera) temelje se na rezultatima dobivenim aerodinamičkim studijama. Uzimajući u obzir aerodinamiku, moguće je odabrati racionalan vanjski oblik zrakoplova (uzimajući u obzir međusobni utjecaj njegovih dijelova) i utvrditi dopuštena odstupanja vanjskog oblika, dimenzija i sl. tijekom proizvodnje.

Za aerodinamički proračun zrakoplova, odnosno za određivanje mogućeg raspona brzina, visine i dometa leta, kao i za određivanje karakteristika poput stabilnosti i upravljivosti zrakoplova, potrebno je poznavati sile i momente koji djeluju na zrakoplov. u letu. Za proračun čvrstoće, pouzdanosti i trajnosti zrakoplova potrebno je poznavati veličinu i raspodjelu aerodinamičkih sila po površini zrakoplova. Odgovor na ova pitanja daje aerodinamika.

Vrlo je važno odrediti aerodinamičke karakteristike zrakoplova i njegovih dijelova tijekom leta pri nadzvučnim brzinama, jer u tom slučaju nastaje dodatni problem određivanja temperature na površini aerodinamičnog tijela i prijenosa topline između tijela i medija.

Aerodinamika igra važnu ulogu ne samo u dizajnu i proračunu zrakoplova (helikoptera), već i u njegovim letnim testovima. Uz pomoć aerodinamičkih podataka i letnih ispitivanja utvrđuju se dopuštene vrijednosti deformacija i brzina za zrakoplov, kao i načini leta u kojima se događaju vibracije, podrhtavanje zrakoplova itd.

Prema principu mehaničke interakcije više gibljivih tijela, sile koje djeluju na tijela ovise o njihovom relativnom gibanju. Suština relativnog gibanja je sljedeća: ako se u nepokretnom zračnom mediju tijelo (na primjer, avion u zraku) giba pravolinijsko i jednoliko brzinom V∞, onda kada medij i zrakoplov istovremeno komuniciraju obrnutu brzinu V ∞, dobiva se takozvano "obrnuto" gibanje, tj. strujanje zraka teče na stacionarno tijelo (npr. strujanje zraka u aerotunelu na stacionarnom modelu zrakoplova), dok brzina neporemećeni tok jednak je V∞. U oba slučaja, jednadžbe koje opisuju relativno gibanje zrakoplova i zraka bit će nepromjenjive. Dakle, aerodinamičke sile ovise samo o relativnom gibanju tijela i zraka.

Za određivanje aerodinamičkih karakteristika tijela (na primjer, krila, trupa i drugih dijelova zrakoplova), aerodinamičnih strujanja zraka, trenutno se koristi sinteza teoretskih i eksperimentalnih metoda: teorijski proračuni s uvođenjem eksperimentalnih korekcija ili eksperimentalni studije koje uzimaju u obzir teorijske korekcije (o utjecaju varijacija kriterija sličnosti, rubnih uvjeta itd.). U oba slučaja, elektronička računala se široko koriste za izračune i obradu eksperimentalnih podataka. Nakon stvaranja zrakoplova, posljednja faza su letna ispitivanja - eksperiment u uvjetima punog opsega. Teško je izravno izmjeriti aerodinamičke sile (kao, na primjer, u aerotunelima) tijekom ispitivanja leta. Aerodinamičke karakteristike određuju se obradom parametara kretanja zrakoplova u odnosu na zrak izmjerenih tijekom ispitivanja. Da bi se dobila dovoljna količina eksperimentalnih podataka, letovi se izvode na različite načine.

Aerodinamika je podijeljena u dva dijela: aerodinamika malih brzina i aerodinamika velikih brzina. Temeljna razlika između ovih odjeljaka je sljedeća. Kada su brzine strujanja plina male u usporedbi sa brzinom širenja zvuka, plin se u aerodinamičkim proračunima smatra praktički nestlačivim i promjene gustoće i temperature plina unutar strujanja se ne uzimaju u obzir. Pri brzinama razmjernim brzini zvuka ne može se zanemariti fenomen kompresibilnosti plina.

Zadaća aerodinamike je odrediti aerodinamičke sile o kojima ovise podaci o letu zrakoplova.

Aerodinamika se kao znanost razvija u dva smjera: eksperimentalnom i teorijskom. Teorijska aerodinamika pronalazi rješenja analizom osnovnih zakona hidroaerodinamike. Međutim, zbog složenosti procesa koji se odvijaju pri strujanju zraka oko tijela, rješenja se dobivaju približna i zahtijevaju eksperimentalnu provjeru. Eksperimentalne aerodinamičke studije provode se u aerotunelima ili izravno tijekom letnih ispitivanja zrakoplova. Testovi letenja daju najpouzdanije rezultate. Izvode se, u pravilu, nakon provedenih ispitivanja u aerotunelima.

Aerotuneli su uređaji u kojima se umjetno stvara strujanje zraka koji puše proučavana tijela.

Na sl. 4.1 prikazuje dijagram aerotunela. Ventilator - 2 pokreće elektromotor - 1, koji omogućuje promjenu brzine ventilatora i protoka zraka. Zrak koji usisava ventilator, prolazeći kroz povratni kanal - 4, ulazi kroz konvergentnu mlaznicu - 7 u radni dio - 6, gdje se postavlja testirani model - 5. Za gubitak energije zraka i sprječavanje pojave vrtloga kada okretanjem protoka koriste se vodeće lopatice - 9, a za stvaranje ravnomjernog strujanja u radnom području - rešetka za ravnanje - 8. Difuzor koji se širi - 3 smanjuje brzinu i, sukladno tome, povećava tlak strujanja zraka, što smanjuje energiju potrebno za okretanje ventilatora.

Riža. 4.1. Dijagram aerotunela: 1 - elektromotor; 2 - ventilator; 3 - difuzor; 4 - povratni kanal; 5 - testirani model; 6 - radni dio aerotunela; 7 - mlaznica; 8 - rešetka za ravnanje; 9 - vodilice

Aerodinamička vaga se koristi za određivanje aerodinamičkih sila koje djeluju na ispitni model. Tlak na različitim dijelovima površine modela mjeri se kroz posebne rupe povezane s mjeračima tlaka.

4.2. Karakterizacija zračne sredine

Atmosfera naziva plinovitim omotačem koji okružuje globus i rotira s njim. Gornji dio atmosfere sastavljen je od ioniziranih čestica zarobljenih u Zemljinom magnetskom polju. Atmosfera nesmetano teče u svemir i teško je utvrditi njezinu točnu visinu. Konvencionalno se visina atmosfere uzima jednakom 2500 km: na ovoj visini gustoća zraka je bliska gustoći svemira. Proučavanje stanja atmosfere od velikog je interesa za zrakoplovstvo, budući da letne karakteristike zrakoplova ovise o svojstvima atmosfere. Meteorološki uvjeti imaju posebno velik utjecaj na performanse letenja zrakoplova.

Tlak i gustoća zraka smanjuju se s povećanjem nadmorske visine. Parametri atmosferskog zraka ovise o koordinatama mjesta i mijenjaju se tijekom vremena u određenim granicama. Sunčevo zračenje ima značajan utjecaj na stanje atmosfere. Atmosfera je u stalnoj interakciji sa svemirom i zemljom.

Atmosfera se sastoji od nekoliko slojeva: troposfere, stratosfere, kimosfere, ionosfere, mezosfere i egzosfere, od kojih svaki karakteriziraju različite temperaturne promjene ovisno o nadmorskoj visini.

U troposferi temperatura opada s visinom u prosjeku za 6,5 °C svakih 1000 m. U stratosferi temperatura ostaje gotovo konstantna. U kimosferi se topli sloj zraka nalazi između dva hladna sloja, stoga postoje dva temperaturna gradijenta: pri dnu u prosjeku + 4 ° C na 1000 m, a na vrhu - 4,5 ° C na 1000 m. ionosferi temperatura raste s visinom u prosjeku za 10 °C svakih 1000 m. U mezosferi se temperatura smanjuje u prosjeku za 3oC svakih 1000 m.

Svi slojevi su međusobno odvojeni zonama debljine 1 ... 2 km, koje se nazivaju pauze: tropopauza, stratopauza, kimopauza, ionopauza, mezopauza.

Najveći interes za zrakoplovstvo su niži slojevi atmosfere, posebice troposfera i stratosfera.

Dugogodišnja promatranja stanja atmosfere na raznim mjestima na kugli zemaljskoj pokazala su da vrijednosti temperature, tlaka i gustoće zraka variraju s vremenom i koordinatama u vrlo širokom rasponu, što ne dopušta precizno predviđanje. stanje atmosfere u vrijeme leta. Na primjer, u Sibiru temperatura zraka zimi na razini oceana ponekad doseže 2130 K, a ljeti 3030 K, odnosno tijekom godine se mijenja za 900 K. U srednjim geografskim širinama temperatura se mijenja za oko 700K. Također postoje značajne fluktuacije u promjenama temperature na različitim nadmorskim visinama.

Raspon fluktuacija tlaka je značajan: na srednjim geografskim širinama na razini oceana varira od 1,04 do 0,93 bara (1 bar = 105 N / m2). Gustoća zraka se sukladno tome mijenja (unutar ± 10%).

Nedostatak sigurnosti u stanje Zemljine atmosfere i u promjenu njezina stanja s povećanjem visine stvara ozbiljne poteškoće u aerodinamičkim proračunima karakteristika leta zrakoplova, koje, kao što je već navedeno, značajno ovise o stanju atmosfere. Potreba za objedinjavanjem proračuna vezanih uz zrakoplove pri rješavanju praktičnih problema, na primjer, ujednačena kalibracija različitih instrumenata za letenje (brzinomjeri, tahometri i sl.), preračunavanje karakteristika leta zrakoplova dobivenih u specifičnim atmosferskim uvjetima, dovela je do stvaranja uvjetnih karakteristika atmosfere - standarda. Takve karakteristike uvedene su u obliku uvjetne standardne atmosfere (SA), koja ima oblik tablice brojčanih vrijednosti fizičkih parametara atmosfere za određeni broj visina.

4.3. Opći podaci o zakonima aerodinamike

Aerodinamika daje kvalitativno objašnjenje prirode pojave aerodinamičkih sila i pomoću posebnih jednadžbi omogućuje njihovu kvantitativnu ocjenu.

Pri proučavanju kretanja plinova polazi se od pretpostavke da su ti mediji složeni s kontinuiranom distribucijom tvari u prostoru. Protok plina (u daljnjem tekstu - zraka) u aerodinamici se obično predstavlja u obliku zasebnih elementarnih strujanja - zatvorenih krugova u obliku cijevi, kroz čiju bočnu površinu ne može strujati zrak, sl. 4.2. Ako su u bilo kojoj točki prostora brzina, tlak i druge karakteristične veličine konstantne u vremenu, tada se takvo gibanje naziva ustaljenim.

Primijenimo dva najopćenitija zakona prirode na strujanje zraka u mlazu: zakon održanja mase i zakon održanja energije.

Za slučaj ustaljenog gibanja, zakon održanja mase svodi se na činjenicu da kroz svaki poprečni presjek struje struji jedna te ista masa zraka u jedinici vremena, odnosno:

ρ1f1V1 = ρ2f2V2 = konst,

gdje je: ρ masena gustoća zraka u odgovarajućim dijelovima struje;

f je površina poprečnog presjeka curka;

V je brzina zraka.

Ova se jednadžba naziva jednadžba kontinuiteta mlaza.

Umnožak ρfV je drugi maseni protok zraka koji prolazi kroz svaki poprečni presjek curka.

Za male brzine protoka (M< 0,3), когда сжимаемостью воздуха мож-но пренебречь, то есть когда ρ1 = ρ2 = const, уравнение неразрывности прини-мает вид:

f1V1 = f2V2 = konst.

Iz ove jednadžbe se vidi da kod M< 0,3 скорость течения в струйке обратно пропорциональна площади ее поперечного сечения.

Kako se brzina povećava, počinje sve zamjetnije utjecati na promjenu gustoće. Na primjer, pri brzinama koje odgovaraju M> 1, povećanje brzine moguće je samo s povećanjem površine poprečnog presjeka struje.

https://pandia.ru/text/78/049/images/image012_75.gif "width =" 29 "height =" 38 src = ">, i potencijalna energija, jednaka radu gravitacije u odnosu na određeni uvjet razina, je mgh1. Osim toga, zrak iznad prve sekcije obavlja rad, pomičući zračnu masu ispred. Ovaj rad je definiran kao umnožak sile pritiska P1f1 i putanje V1Δτ. Dakle, energija zraka prenesena tijekom vremena Δτ kroz odjeljak II bit će:

Dakle, na temelju Bernoullijeve jednadžbe možemo zaključiti da je u ustaljenom gibanju zbroj statičkog tlaka i dinamičkog tlaka stalna vrijednost.