Дзе знаходзіцца ў кіль самалёта? Кіль самалёта: канструкцыя

Дата:

2018-06-26 09:40:17

Прагляды:

124

Рэйтынг:

1Любіць 0Непрыязнасць

Доля:

Нават чалавек, зроду не бачыў мора, напэўна, ведае пажаданне: «Сем футаў пад кілем». І пытанняў тут не ўзнікае. Кіль карабля ў – найважнейшая канструктыўная частка, на якой мацуюцца многія дэталі яго корпуса. Але ці ведае хто-то аб тым, дзе размешчаны і для чаго служыць кіль самалёта?

Што гэта такое?

кіль самалётаГэта "орган" ўстойлівасці, які дазваляе захоўваць летательному апарату зададзены курс. У адрозненне ад караблёў, кіль самалёта з'яўляецца неад'емнай часткай вертыкальнага апярэння хваста. Унізе фюзеляжа ніякага кіля ў лятальных машын няма! Але ёсць адна тонкасць. Справа ў тым, што гэтая частка намёртва злучаная з сілавымі элементамі фюзеляжа, а таму што-тое агульнае ў марскім і паветраным тэрміне ўсё ж ёсць. Дык дзе знаходзіцца ў кіль самалёта? Прасцей кажучы, гэта вертыкальная частка хваста.

Ставіцца ён нерухома, замацоўваецца ў трох кропках, сіметрычных восевай лініі самалёта. На выгляд гэтая дэталь мае форму ідэальнай трапецыі. Як правіла, кіль самалёта складаецца з ланжэронаў, нервюр і ашалёўкі. Схема гэтая класічная, мала змянілася з моманту з'яўлення першых самалётаў. Пярэдні лонжерон ставіцца нахільна (як правіла).

Схемы размяшчэння

Часцей за ўсё кіль бывае адзінарным, але ў некаторых выпадках яго робяць падвойным і нават патройным (на винтомоторных бамбавіках). У апошнім выпадку гэта патрабуецца для забеспячэння высокай курсавой ўстойлівасці цяжкай машыны. Дарэчы кажучы, усе самалёты па месцы размяшчэння кіля дзеляцца на тры тыпу:

  • Пабудаваныя па нармальнай схеме. Такі, да прыкладу, кіль самалёта А321.
  • «Качкі», то ёсць лятальныя апараты, у якіх гарызантальнае апярэнне кіля размешчана наперадзе крылаў.
  • «Бесхвостки». Ад кіля застаецца толькі вертыкальнае апярэнне, гарызантальныя элероны адсутнічаюць цалкам.

кіль самалёта фотаЗразумела, апошнія дзве разнавіднасці больш характэрныя для «супольнасці» ваенных самалётаў, так як падобнае размяшчэнне кіля неабходна для надання летательному апарату асабліва высокай манеўранасці.

Больш:

Віды дзелавога зносін

Віды дзелавога зносін

 Дзелавое зносіны ўяўляе сабой тып зносін, мэтай якога з'яўляецца ўзаемаабмен інфармацыяй паміж існуючымі або патэнцыяльнымі партнёрамі. Падчас дзелавога зносін вырашаюцца важныя пытанні, ставяцца і дасягаюцца мэты, набываюцца асобасныя і дзелав...

Ўнутраная норма рэнтабельнасці - найважнейшы паказчык эфектыўнасці інвестыцый.

Ўнутраная норма рэнтабельнасці - найважнейшы паказчык эфектыўнасці інвестыцый.

Прыняцце любога рашэння ў дачыненні да інвестыцый абавязкова спалучана з ацэнкай эфектыўнасці. Гэта зразумела, так як неабходна вызначыць тыя крытэры, якія дазволяць выбраць самыя прыбытковыя праекты. Часцей за ўсё інвестарамі выкарыстоўваецца сістэм...

Сістэмны падыход у менеджменце

Сістэмны падыход у менеджменце

Сістэмны падыход у менеджменце ўяўляе сабой спосаб мыслення па адносінах да кіравання і арганізацыі. Яго нельга блытаць з наборам розных прынцыпаў дзеяння для кіраўніцкага апарату. Упершыню прымяненне гэтага інструмента кіравання адзначана ў канцы 50...

У некаторых выпадках выкарыстоўваюць яшчэ больш складаныя канструкцыі. Напрыклад, подкилевые грабяні (яны ж – подфюзеляжные кілі). Яны прымяняюцца на некаторых звышгукавых самалётах, дзе захаванне ідэальнай ўстойлівасці падчас палёту жыццёва неабходна. Такім чынам, пад кілем самалёта (гэта дзе, мы ўжо высветлілі) ёсць дадатковы і масіўны наплыў. Часцей сустракаецца сітуацыя, калі гарызантальнае апярэнне хваста наогул прыходзіцца пераносіць на самы верх кіля. Такое здараецца, калі рухавікі ўстаноўлены ў кармавой частцы самалёта. Падобную схему, да прыкладу, можна ўбачыць на айчынных грузапасажырскіх самалётах "Іл".

Для чаго ён патрэбны?

Як вядома, ціхае надвор'е – неверагодная рэдкасць, якая здараецца не часцей пары раз за год. У большасці выпадкаў вецер ёсць, прычым яго сіла і кірунак могуць кардынальна адрознівацца. Калі самалёт ляціць, парывы ветру могуць моцна ўздзейнічаць на кірунак і курс. Лятальны апарат павінен быць уладкованы так, каб самастойна вяртацца ў ўстойлівае становішча. Толькі ў гэтым выпадку магчымы бяспечны палёт.

Асноўнае прызначэнне

Галоўнае правіла канструявання кіля – размясціць яго так, каб ён ні пры якіх умовах не трапляў у спутную струмень ад крыла. У адваротным выпадку магчыма рэзкае парушэнне курсавой устойлівасці, а ў найбольш цяжкіх сітуацыях – фізічная дэфармацыя і разбурэнне ўсяго хваставога апярэння. Такім чынам, асноўнае прызначэнне кіля – захаванне шляхавы устойлівасці.

кесон кіля самалётаКанструкцыя многіх самалётаў такая, што гэтая дэталь – рухомая. Рэгулюючы велічыню адхіленні кіля, экіпаж кантралюе курсавой кірунак. Выключэнне – ваенныя самалёты, на якіх за змяненне напрамкі палёту адказваюць рухавікі з кантраляваным вектарам цягі. У іх выпадку рабіць рухомы кіль самалёта (фота яго ёсць у артыкуле) па-дурному, так як перагрузкі пры манеўраванні такія, што ён проста разбурыцца.

Якія віды ўстойлівасці забяспечваюцца кілем?

Адрозніваюць тры тыпу ўстойлівасці, дзеля захавання якіх у канструкцыю самалёта ўваходзіць кіль:

  • Шляхавая.
  • Падоўжная.
  • Папярочная.

Разбярэмся з усімі гэтымі разнавіднасцямі больш падрабязную інфармацыю. Такім чынам, шляхавая ўстойлівасць. Варта памятаць, што ў выпадку страты падоўжнай устойлівасці фюзеляжа ў палёце, самалёт усё роўна працягне некаторы час ляцець наперад за кошт інэрцыйнай сілы. Пасля гэтага паветраны струмень пачынае набягаць на заднюю частка лятальнага апарата, якая ляжыць ззаду цэнтра цяжару. Кіль ў гэтым выпадку перашкаджае ўзнікненню круціць намаганні, вымушае самалёт круціцца вакол сваёй восі.

Падоўжная ўстойлівасць. Выкажам здагадку, самалёт ляціць у нармальным рэжыме, цэнтр цяжару супадае з цэнтрам прыкладання ціску да яго фюзеляжа. У гэты момант на яго фюзеляж таксама дзейнічаюць рознанакіраваныя сілы, якія імкнуцца разгарнуць корпус лятальнага апарата. Пад'ёмная сіла і сіла цяжару дзейнічаюць адначасова. Кіль самалёта (фота гэтай дэталі вы ўбачыце ў артыкуле) забяспечвае раўнавагу, якое ў дадзеным канкрэтным выпадку з'яўляецца вельмі няўстойлівым. Нармальны палёт без хваставога апярэння, кіля і стабілізатараў немагчымы.

Іншыя віды ўстойлівасці

кіль самалёта боінгПапярочная ўстойлівасць. Увогуле-то, гэты фактар з'яўляецца лагічным працягам папярэдняга ўласцівасці. Калі на крыло і папярочныя стабілізатары кіля дзейнічаюць рознанакіраваныя сілы, яны «імкнуцца» перакуліць самалёт. Процідзейнічае гэтаму форма крылаў: калі паглядзець на іх здалёк, то яны нагадваюць літару «Ў» з моцна разведзенымі верхнімі «ражкамі». Такая форма забяспечвае самастойнае карэкцыю становішча лятальнага апарата ў прасторы. Кіль пры гэтым дапамагае захаванню папярочнай устойлівасці.

Заўважым, што ў самалётаў з зваротнай стрэлавіднасцю крыла патрэба ў кілі не гэтак вялікая… на высокіх хуткасцях. Калі яна падае, то нарастанне сіл процідзеяння адбываецца ў геаметрычнай прагрэсіі. А таму для гэтых машын вельмі важны максімальна трывалы і лёгкі кіль, які можа супраціўляцца гэтак высокім нагрузак. А як яго можна атрымаць? Раскажам і аб гэтым.

Асаблівасці стварэння сучасных самалётаў

У цяперашні час спецыялісты Расавіяцыі і іх замежныя калегі робяць упор на стварэнне дэталяў самалётаў (у тым ліку і кіля) з буйнагабарытных дэталяў, вырабленых з найноўшых кампазітных матэрыялаў.

Доля гэтых злучэнняў у канструкцыі сучасных лятальных апаратаў няўхільна расце. Паводле звестак ад спецыялістаў, іх аб'ёмная доля ўжо дасягае ад 25% да 50%, а маленькія некамерцыйныя самалёты і зусім могуць складацца з пластыка і кампазітаў на 75%. З-за чаго такі падыход атрымаў гэтак шырокае распаўсюджванне ў авіяцыі? Справа ў тым, што той жа кіль самалёта «Боінг», выраблены з палімерных «сплаваў», мае вельмі малы вага, вельмі высокую трываласць і такі рэсурс, якога, выкарыстоўваючы стандартныя матэрыялы, дасягнуць проста нерэальна.

Асноўныя матэрыялы

кіль самалёта канструкцыяНайбольш апраўдана выкарыстанне кампазітаў у канструкцыі не толькі хваставога апярэння, але таксама крылаў і сілавых элементаў фюзеляжа, якія павінны быць не толькі трывалымі, але і дастаткова гнуткімі. У адваротным выпадку не выключана верагоднасць разбурэння канструкцыі пад дзеяннем палётных нагрузак.

Але так было не заўсёды. Так, гонар савецкага авіябудавання, самалёт «Тую-160», «Белы лебедзь» ці «Блэк-джэк», мае кіль з… тытанавых сплаваў. Гэтак спецыфічны і надзвычай дарагі матэрыял быў абраны з-за велізарных нагрузак на канструкцыю гэтай машыны, якая да гэтага дня пакідае за сабой тытул самага цяжкага бамбавіка, які стаяў на ўзбраенні. Але ўсё ж такі кардынальны падыход да стварэння кіля – рэдкасць, а таму сёння канструктарам куды часцей даводзіцца мець справу з больш простымі кампазітнымі матэрыяламі.

Якія задачы даводзіцца вырашаць пры стварэнні кампазітнага кіля?

У працэсе распрацоўкі айчынным канструктарам прыйшлося вырашаць цэлы спектр складаных задач:

  • Адпрацавана стварэнне буйнагабарытных дэталяў кіля і іншы углепластиковой аснасткі инфузионным спосабам.
  • Таксама прыйшлося практычна цалкам пераасэнсоўваць і перааснашчаць асноўныя этапы вытворчасці, якія не былі разлічаны для выкарыстання кампазітных матэрыялаў.

Іншыя асаблівасці

 кіль самалёта а321У вытворчы працэс было ўкаранёна найноўшае праграмнае забеспячэнне (FiberSim), якое дазваляе дамагчыся максімальна высокіх ступеняў аўтаматызацыі. Акрамя таго, цяпер кіль самалёта, канструкцыя якога апісана ў артыкуле, можна вырабіць па такім тэхналогіях, дзе практычна адсутнічаюць чарцяжы. Выраб гэтай дэталі пры такім падыходзе выглядае наступным чынам:

  • Праектаванне ці выбар гатовай мадэлі. Сёння кіль (пераважна) праектуецца ў цалкам аўтаматычным рэжыме, без удзелу «чалавечых» распрацоўнікаў.
  • Раскрой матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца, таксама ведущийся ў аўтаматычным рэжыме.
  • У аўтаматычным ж рэжыме вырабляецца выкладка сыравіны, які выкарыстоўваецца пры стварэнні кіля і яго структурных частак.
  • Кладка слаёў вядзецца рабатызаванымі механізмамі, кіраванымі кампутарнай праграмай.

Акрамя таго, сучасны падыход да вытворчасці кіляў прадугледжвае наступнае:

  • Пастаяннае выраб вопытных узораў, якія тэстуюцца ў самых жорсткіх умовах.
  • Распрацоўваюцца тэхналогіі неразбуральнага кантролю, якія дазваляюць праводзіць пастаянны маніторынг стану кіля на самалёце.

Перадавыя метады стварэння хваставога апярэння самалёта «МС-21»

У не гэтак далёкім мінулым авіяцыйную прамысловасць літаральна ашаламіла заяву айчынных распрацоўшчыкаў аб тым, што яны займаюцца распрацоўкай абсалютна новага самалёта, «МС-21». Яго незвычайнасць у тым, што амаль за тры апошніх дзесяцігоддзі гэта першая айчынная машына для рэйсаў унутры краіны. Пры яго вырабе былі апрабаваны многія найноўшыя тэхналогіі, якія шмат у чым закранулі інавацыйных асаблівасцяў кіля і ўсяго хваставога апярэння.

Распрацоўваючы і выпускаючы кесон кіля самалёта «МС-21», айчынныя спецыялісты змаглі дамагчыся наступнага:

  • Поўнай аўтаматызацыі раскрою ўсіх дэталяў і сыравіны, які выкарыстоўваецца ў вытворчасці. За кошт гэтага ўдалося дасягнуць не менш чым 50% скарачэння агульнай кошту ўсяго хваставога апярэння і ў асаблівасцікіля.
  • У вытворчасці хваставога апярэння выкарыстоўваецца праграма ProDirector, якая дазваляе дамагацца ідэальнай дакладнасці пры апрацоўцы дэталяў. Гэта дае магчымасць ствараць не толькі трывалыя, але і вельмі лёгкія кілі.
  • Таксама кіль сучаснага самалёта ствараецца з выкарыстаннем методык двайны крывізны. Дзякуючы ім, атрымоўваецца дасягнуць разнонаправленных таўшчыні ў тых зонах, дзе неабходна дадатковае ўзмацненне канструкцыі (пад кілем самалёта).
  • Нават буйнагабарытныя дэталі кіля сёння можна «прожаривать» ў адмысловых аўтаклавах. У выніку атрымліваюцца вельмі трывалыя і жорсткія камплектуючыя, вытрымліваюць нагрузкі любой ступені.
  • Кантроль геаметрыі дэталяў таксама праходзіць пад кіраваннем складаных кампутарызаваны сістэм.

Іншыя асаблівасці

Дзякуючы выкарыстанню новых тэхналогій і методык, працаёмкасць стварэння хваставога апярэння і кіля ўдалося знізіць на 50-70%. Сёння дзяржаўныя выпрабаванні прайшло ўжо больш чатырох тысяч дэталяў кіля і хваставога апярэння.

Галоўнае дасягненне – была распрацавана надзейная і простая тэхналогія выпуску дэталяў кесона кіля памерам 7,6 х 2,5 м. У цяперашні час іх ужо пачалі пастаўляць на Іркуцкі авіяцыйны завод. Вырабляюць іх з сучасных кампазітных матэрыялаў, прычым асаблівасці гэтага працэсу ўжо паспелі зацікавіць вядучых замежных вытворцаў авіяцыйнай тэхнікі.

Сучасныя праблемы   

пад кілем самалёта гэта дзеДля чаго мы столькі часу правялі, абмяркоўваючы сучасныя спосабы распрацоўкі і пабудовы кіля? Справа ў тым, што яшчэ з 60-х гадоў мінулага стагоддзя стала канчаткова зразумела, што далейшае павелічэнне хуткасных паказчыкаў самалётаў магчыма толькі ў тым выпадку, калі павышаць іх трываласць і ўкараняць у вытворчасць новыя разнавіднасці палімерных матэрыялаў. Праблема лятальных апаратаў апошніх пакаленняў у тым, што іх канструкцыя (і кіль ў асаблівасці) моцна схільная «стомленасці». З-за гэтага прыкладна да 70-м гадам мінулага стагоддзя былі распрацаваны шматлікія методыкі кантролю стану крыла і хваставога апярэння.

Патрабаванні да вытворчасці таксама высокія. Кожную партыю дэталяў падвяргаюць самым жорсткім перагрузак на вібрацыйных стэндах, адчуваюць тэмпературамі і ціскам. І гэта нядзіўна, так як найменшая трэшчынка пасля пагражае гібеллю соцень пасажыраў.

Вось вы і даведаліся, дзе ў кіль самалёта і для чаго ён патрэбны!

Заўвага (0)

Гэтая артыкул не мае каментароў, будзьце першым!

Дадаць каментар

Навіны

Прымальны рызыка - гэта што такое? Паняцце і канцэпцыя

Прымальны рызыка - гэта што такое? Паняцце і канцэпцыя

Кожны чалавек штодня, свядома ці не, падвяргаецца рызыцы. Ён цалкам аб'ектыўны і суправаджае практычна любую дзейнасць. Людзі рызыкуюць, пераадольваючы небяспекі ў побыце, на транспарце, вытворчасці. Разгледзім далей паняцце прыма...

Як карыстацца касавым апаратам і як яго абраць

Як карыстацца касавым апаратам і як яго абраць

Калі вы вырашылі адкрыць свой бізнэс, то без касавага апарата тут не абысціся. У гандлі касавы апарат лічыцца прадметам першай неабходнасці, бо наладжаная сістэма касавага уліку сёння немагчымая без дадзенага прылады. Дадзеная арт...

Тэхналогія вырошчвання агуркоў у адкрытым грунце

Тэхналогія вырошчвання агуркоў у адкрытым грунце

Агурок ўяўляе сабой адзін з самых папулярных гародніны. Каб вырасціць яго, зусім неабавязкова будаваць цяпліцу. Вырошчванне агуркоў у адкрытым грунце пры выкананні шэрагу ўмоў можа прынесці багаты ўраджай. Тэхналогія вырошчвання а...