Təyyarəin yeri nədir? Keel təyyarəsi: tikinti

Daha əvvəl dənizi heç görməmiş bir adam, əlbəttə ki, ayırma sözlərini bilir: "Kəngərin altında yeddi ayaq". Və heç bir sual yoxdur. Gəminin keeli onun gövdəsinin bir çox hissəsinin əlavə olunduğu ən mühüm konstruktiv hissəsidir. Amma hər kəs təyyarə keelinin harada yerləşdiyini və hansı məqsədlə olduğunu bilirmi?

Nədir?

Bu, təyyarə müəyyən bir kursu saxlamağa imkan verən sabitliyin "orqanı "dır. Gəmilərdən fərqli olaraq, təyyarənin keeli vertikal quyruq lələklərinin tərkib hissəsidir. Gölməçənin dibində, təyyarələrdə heç bir kəlmə yoxdur! Lakin bir incəlik var. Əslində bu hissə gövdənin güc elementlərinə sıx bağlıdır, ancaq bu səbəbdən də dənizdə və hava müddətində ümumi bir şey var. Beləliklə, təyyarəin yeri nədir? Sadəcə, bu quyruqun şaquli hissəsidir.

Üç nöqtədə, təyyarənin simmetrik eksenel xətti ilə hərəkətsiz, yerləşdirilir. Ideal trapezoid kimi görünür. Tipik olaraq, təyyarə havası spars, kaburga və dəridən ibarətdir. Bu sxem klassikdir, ilk təyyarənin görünüşündən az dəyişdi. Ön spar əyilmiş (bir qayda olaraq).

Layihə diaqramları

Çoğunlukla keel birdir, fakat bazı durumlarda çift ve hatta üçlü (pervane tahrikli bombardıman üzerinde) yapılır. Sonuncu vəziyyətdə ağır maşının yüksək səviyyədə sabitliyini təmin etmək lazımdır. Yeri gəlmişkən, keelin yerindəki bütün təyyarələr üç növə bölünür:

• Normal sxemə uyğun olaraq qurulmuşdur. Bu, məsələn, A321-nin keelidir.
• "Ördəklər", yəni keelin üfüqi quyruğu qanadların qarşısında olan təyyarələrdir.
• "Kuyruklar". Keel dən yalnız vertical quyruq var, üfüqi ailerons tamamilə yoxdur.

Əlbəttə ki, son iki növ hərbi təyyarələrin "icması" üçün daha xarakterikdir, çünki belə bir hündürlüyün yerləşdirilməsi təyyarə xüsusilə yüksək manevr yaratmaq üçün vacibdir.

Bəzi hallarda daha mürəkkəb quruluşlar istifadə olunur. Məsələn, podkilevye silsilələri (onlar perforasiya edilmiş karina ilə eyni). Uçuş zamanı ideal sabitliyin qorunması vacib olan bəzi süpersonik təyyarələrdə istifadə olunur. Beləliklə, təyyarə havası altında (bu, biz artıq aşkar etdik) əlavə və kütləvi axını var. Kuyruğun üfüqi quyruğu ümumiyyətlə keelin yuxarı hissəsinə daşınması lazım olan vəziyyətdir. Mühərriklər təyyarənin şimalında quraşdırıldığı təqdirdə olur. Bənzər bir sxem, məsələn, yerli yük və sərnişin təyyarələrində görünə bilər.

Bu nədir?

Bildiyiniz kimi, küləksiz hava çox az vaxtda bir dəfə baş verən qeyri-adi bir nadirdir. Çox hallarda bir külək var və güc və istiqaməti kökündən fərqli ola bilər. Təyyarə uçduqda küləyin şiddəti istiqamət və yola ciddi təsir göstərə bilər. Təyyarənin özü sabit mövqeyə qayıtmaq üçün nəzərdə tutulmalıdır. Yalnız bu halda təhlükəsiz uçuş mümkündür.

Əsas məqsəd

Keelin əsas quruluşu, onu qanaddan sonra istənilən şəraitə düşməmək üçün yerləşdirməkdir. Əks təqdirdə, məzənnə sabitliyinin kəskin şəkildə pozulması mümkündür və ən ağır hallarda - bütün quyruq vahidinin fiziki deformasiyası və məhv edilməsi mümkündür. Belə ki, keelin əsas məqsədi yol sabitliyinin qorunmasıdır.

Bir çox təyyarənin dizaynı bu hissənin mobil olmasıdır. Keel sapma böyüklüyünü düzəldərək, ekipaj başlıq istiqamətini nəzarət edir. İstisna hərbi təyyarədir. Uçuş istiqamətini dəyişdirmək üçün nəzarət edilən itmə vektoru olan mühərriklər məsuldur. Onların vəziyyətində hərəkət edən bir hərbi təyyarə etmək (foto şəklindədir) axmaqdır, çünki manevr zamanı aşırı yük sadə bir şəkildə çökür.

Kail tərəfindən hansı növ sabitlik təmin olunur?

Mühafizə üçün təyyarəin dizaynına daxil olduğu üçün üç növ sabitlik mövcuddur:

• İzləyin.
• Uzunluqlu.
• Transversal.

Bütün bu növlərlə daha ətraflı şəkildə məşğul olacağıq. Yəni yol sabitliyi. Qeyd edək ki, uçuşda gövdə hissəsinin uzunmüddətli dayanıqlılığının itirilməsi halında təyyarə atəşkəs qüvvəsindən ötrü bir müddət uçmağa davam edəcəkdir. Bundan sonra, hava axınının ağırlıq mərkəzinin arxasında olan təyyarə arxa qaçmağa başlayır. Bu vəziyyətdəki kəlmə, təyyarənin öz oxu ilə dönməsini maneə törədən bir qüvvənin meydana gəlməsini maneə törədir.

Uzunluqlu sabitlik. Bir təyyarə normal rejimdə uçur, çəkisi mərkəzi gövdəsinə təzyiq tətbiq etmək mərkəzinə bərabər gəlir. Bu nöqtədə, gövdəsi də uçağın cəsədini yerləşdirmək istəyən çox istiqamətli qüvvələri də istifadə edir. Eyni zamanda qaldırma qüvvəsi və çəkisi. Təyyarənin hilesi (məqalədə görəcəksiniz bu detalların bir şəkil) bu vəziyyətdə çox qeyri-sabit olduğu bir tarazlıq təmin edir. Kuyruksuz, keel və stabilizator olmadan normal uçuş mümkün deyil.

Digər sabitlik növləri

Ən uzaq stabillik. Ümumiyyətlə, bu amil əvvəlki əmlakın mantıksal bir uzadılmasıdır. Keelin qanadları və cross stabilizatorları əks istiqamətdə hərəkət etdikdə, onlar təyyarəni aşmaq üçün "çalışır". Bu, qanadların forması ilə qarşılanır: əgər uzaqdan onlara baxırsınızsa, onlar "U" hərfinə çox şişirdilmiş üst "buynuzları" ilə bənzəyirlər. Bu forma kosmosda təyyarənin mövqeyinin müstəqil bir düzəldilməsini təmin edir. Eyni zamanda Kiel lateral sabitliyin qorunmasına kömək edir.

Qeyd edək ki, süpürülmüş qanad ilə təyyarədə keel üçün ehtiyac çox yüksək deyil ... yüksək sürətlə. Əgər düşərsə, qarşılıqlı qüvvələrin inkişafı həndəsi irəliləyişdə baş verir. Buna görə də, bu maşınlar üçün ən etibarlı və yüngül keel çox vacibdir, belə yüksək yüklərə qarşı müqavimət göstərə bilər. Və necə qəbul edilə bilər? Bu barədə danışaq.

Müasir təyyarələrin yaradılması xüsusiyyətləri

Hazırda "Rosaviatsia" nın mütəxəssisləri və xarici tərəfdaşları ən son kompozit materiallardan hazırlanan geniş hissələrdən uçan hissələrin (keel daxil olmaqla) yaradılmasına üstünlük verirlər.

Müasir uçakların dizaynında bu birləşmələrin payı mütəmadi olaraq artır. Mütəxəssislərdən alınan məlumata görə, onların həcmi hissəsi artıq 25% -dən 50% -ə çatır və kiçik qeyri-kommersiya təyyarələri tamamilə 75% -də plastik və kompozitdən ibarət ola bilər. Niyə belə bir yanaşma aviasiya üçün bu qədər yayılmışdır? Faktiki olaraq, polimer "ərintilərindən" hazırlanan Boeing təyyarəsinin eyni keeli çox aşağı çəki, çox yüksək gücü və standart materiallardan istifadə edərək, sadəcə qeyri-realdır.

Əsas materiallar

Dizayndakı kompozitlərin ən əsaslandırılmış istifadəsi yalnız quyruğu deyil, gövdənin qanadları və güc elementləri deyil, yalnız çox güclü olmalı, həm də kifayət qədər çevik olmalıdır. Əks halda, uçuş yüklərinin təsiri altında struktur çatışmazlığı ehtimalı istisna edilmir.

Ancaq həmişə belə olmadı. Beləliklə, sovet təyyarəsinin tikintisi, Tu-160, Ağ Qoyun və ya Qara Jackin qüruru, titan ərintiləri ... Belə bir xüsusi və son dərəcə bahalı material bu maşının dizaynında böyük yüklərdən ötrü seçilib, bu günə qədər xidmətdə ən ağır bombardmanın adını saxlayır. Ancaq hələ də kəlimin yaradılmasına belə bir kardinal yanaşma nadirdir və bu gün dizaynerlər tez-tez daha kompozit materiallarla işləmək məcburiyyətindədirlər.

Kompozit keel yaratmaqda hansı vəzifələri həll etmək lazımdır?

İnkişaf prosesində yerli dizaynerlər bir sıra kompleks problemləri həll etməlidirlər:

• İnfüzyon üsulu ilə keelin böyük ölçülü hissələrinin və digər karbon-lif alətlərinin yaradılması işlənib hazırlanmışdır.
• Həm də kompozit materialların istifadəsi üçün nəzərdə tutulmayan istehsalın əsas mərhələlərini yenidən nəzərdən keçirmək və yenidən qurmaq lazımdır.

Digər xüsusiyyətlər

İstehsal prosesində ən son avtomatlaşdırma səviyyəsinə nail olmaq üçün ən son proqram (FiberSim) təqdim olunmuşdur. Bununla yanaşı, indi də məqalədə təsvir olunan təyyarə havası, demək olar ki, heç bir təsvir olmadığı bu cür texnologiyalardan istifadə edilə bilər. Bu yanaşma ilə bu hissənin istehsalı belədir:

• Bitmiş modelin layihələndirilməsi və ya seçilməsi. Bu gün keel (əsasən) "insan" developers iştirakı olmadan tam avtomatik rejimdə proqnozlaşdırılır.
• Istifadə olunan materialların kəsilməsi də avtomatik rejimdə aparılır.
• Avtomatik rejimdə keel və onun struktur hissələri üçün istifadə edilən xammallar qoyulur.
• Layların qoyulması kompyuter proqramı ilə idarə olunan robot mexanizmləri ilə həyata keçirilir.

Bundan əlavə, keelsin istehsalına müasir yanaşma aşağıdakıları təklif edir:

• Ən ağır şərtlərdə sınaqdan keçirilmiş prototiplərin davamlı istehsalı.
• Qeyri-dağıdıcı test texnologiyaları hazırlanıb, bu da təyyarənin havanın vəziyyətinin daimi monitorinqinə imkan verir.

"MS-21" təyyarəsinin quyruğunu yaratmaq üçün qabaqcıl üsullar

Uzun sürən keçmişdə, aviasiya sənayesi yerli developersin tamamilə yeni bir təyyarə, MS-21 hazırladıqları bəyanatından tam mənası ilə təəccübləndi. Onun qeyri-adi olduğu demək olar ki, son üç onillikdə daxili uçuşlar üçün ilk yerli avtomobildir. İstehsalatında bir çox yeni texnologiyalar sınaqdan keçirilmişdir ki, bu da bir çox cəhətdən keelin yenilikçi xüsusiyyətlərinə və bütün quyruq işlənməsinə toxunmuşdur.

"MS-21" caisson keel təyyarəsinin hazırlanması və buraxılması yerli mütəxəssislər aşağıdakıları əldə edə bildi:

• İstehsalda istifadə olunan bütün hissələrin və xammalın kəsilməsinin tam avtomatlaşdırılması. Bunun sayəsində, bütün quyruqlar və xüsusilə keelin ümumi dəyərində ən azı 50% azalma əldə etmək olardı.
• Quyruq qaynaqlarının istehsalında ProDirector proqramı istifadə olunur ki, bu da hissələrin işlənməsində ideal dəqiqliyi təmin etməyə imkan verir. Bu, güclü, lakin son dərəcə yüngül qələmləri yaratmaq imkanı yaradır.
• Müasir bir təyyarə halı da ikiqat qıvrım üsulları ilə yaradılmışdır. Onların sayəsində strukturun əlavə möhkəmləndirilməsinin lazım olduğu sahələrdə (təyyarə havası altında) çox istiqamətli bir qalınlığa nail olmaq mümkündür.
• Keelin böyük hissəsi hətta xüsusi otoklavlarda "qovurulmuş" ola bilər. Nəticədə, hər hansı dərəcədə yükə qarşı dayanıqlı və dayanıqlı komponentlər əldə edilir.
• Bölmənin geometriyasını nəzarəti də kompleks kompyuterləşdirilmiş sistemlər tərəfindən idarə olunur.

Digər xüsusiyyətlər

Yeni texnologiyaların və texnikanın istifadəsi sayəsində, quyruq və quyruqların yaranması əməyi 50-70% azalıb. Bu gün, təxminən dörd min hissədən çoxluq və quyruq vahidi dövlət testlərindən keçdi.

Əsas nailiyyət, 7.6 x 2.5 m hündürlükdə keel hissələrinin istehsal edilməsi üçün etibarlı və sadə texnologiyanın inkişafı idi. Hal-hazırda onlar İrkutsk Aviasiya Zavoduna verilmişdir. Onlar müasir kompozit materiallardan hazırlanır və bu prosesin xüsusiyyətləri artıq xarici aparıcı xarici istehsalçılara maraqlıdır.

Mövcud problemlər

Nə üçün bir keel dizayn və tikinti müasir yolları müzakirə çox vaxt sərf? Əslində, ötən əsrin 60-cı illərindən bəri hətta, onların gücünü artırdıqda və polimer materiallarının istehsalına tamamilə yeni növlərini tətbiq edərkən, təyyarələrin işlənməsinin daha da artması mümkündür. Son nəsil təyyarələrin problemi onların dizaynının (xüsusilə də keel) "yorğunluq" vəziyyətinə çox həssas olmasıdır. Buna görə, 1970-ci illərdə qanad və quyruq dövlətini idarə etmək üçün çoxsaylı üsullar hazırlanmışdır.

İstehsal tələbləri də yüksəkdir. Detallar hər bir partiyası, istilik və təzyiqlə test edilmiş stendlərin titrəməsi üzrə ağır yüklərə məruz qalır. Bu da təəccüblü deyil, çünki ən kiçik bir çatlaq sonradan yüzlərlə sərnişinin ölümünə səbəb olur.

Beləliklə, keel təyyarəsinin harada olduğunu və nə üçün lazım olduğunu öyrəndiniz!