Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации Кафедра № 24 - «Авиационной техники» Типы воздушных судов, общие требования, классификация Санкт-Петербург 2009
Воздушным судном называется летательный аппарат, поддерживаемый в атмосфере за счет взаимодействия с воздухом, отличного от взаимодействия с воздухом, отраженным от земной поверхности. Это определение было дано в Приложении № 7 к Чикагской конвенции 1944 г. и закреплено в Воздушном кодексе СССР а затем и Российской Федерации (как правоприемнице СССР).
Чикагская конвенция Международная конвенция о гражданской авиации, также известная под именем Чикагская конвенция — конвенция, которая установила основные принципы работы международной авиации, в частности, правила полетов над территорией страны участницы, принцип национальной принадлежности воздушного судна, облегчение международных полетов, международные стандарты и рекомендованную практику (SARPs), т. д. Кроме того, акт конвенции включает создание Организации Международной гражданской авиации (ИКАО, ICAO), которая, являясь ассоциированным органом при ООН, должна контролировать исполнение положений конвенции и её приложений. А также корректировать и дополнять эти положения соответственно духу времени. Документ был подписан 7 декабря 1944 года в Чикаго, штат Иллинойс, США 52 -мя странами-сигнаторами. 26 -я ратификация (необходимое условие для вступления конвенции в силу) произошла 5 марта 1947 г. , в результате конвенция вступила в силу для ратифицировавших еёстран 4 апреля 1947 года. В октябре того же года ИКАО стала специализированным агентством при ООН. С тех пор конвенция редактировалась 8 раз (в 1959, 1963, 1969, 1975, 1980, 1997, 2000 и 2006 годах). В память об этом событии ежегодно, 7 декабря отмечается Международный день гражданской авиации, учреждённый Генеральной Ассамблеей ООН в 1996 год
Понятие ВС не включает в себя ЛА, движущиеся только за счет реактивной силы тяги или по инерции (ракеты, космические корабли), а также суда на воздушной подушке, метеорологические шары, неуправляемые аэростаты без полезной нагрузки.
Аэростат – ВС легче воздуха, не приводимое в движение силовой установкой. Аэростат представляет собой газонепроницаемую сферическую оболочку, заполненную легким газом (гелием, водородом или подогретым воздухом. Аэростаты перемещаются в воздухе под действием ветра, управлять ими можно только изменением высоты полета. Для подъема аэростат облегчают, выбрасывая часть балласта (обычно песок в мешках), для снижения открывают клапан в верхней части оболочки и выпускают некоторое количество газа. Рис. Аэростат: 1 – клапан; 2 – оболочка; 3 – стропы; 4 – патрубок; 5 – веревка управления; 6 - гондола
Архимеда закон – на всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной жидкости Архимеда закон справедлив и для газов.
Дирижабль (от франц. dirigeable – управляемый) – ВС легче воздуха, приводимый в движение силовой установкой. Рис. Дирижабль: 1 – корпус-оболочка; 2 – стропы; 3 – гондола; 4 – силовая установка; 5 – баллонет; 6 – стабилизатор; 7 - руль высоты; 8 – киль; 9 – руль направления баллонет от франц. Ballonet специальный баллон с воздухом, помещамый внутри оболчки аэростата, дирижабля, наполненный в свою очередь газом, обладающим подъемной силой; баллонет служит для поддержания давления газа и сохранения внешней формы оболчки
Рис. Планер: 1 – фюзеляж; 2 – крыло; 3 – горизонтальное оперение; 4 – вертикальное оперение Планёр – (фр. planeur от planer – парить) – безмоторный летательный аппарат, не имеющий собственной механической тяги. В воздухе планер держится благодаря уравновешиванию действующей вниз силы тяжести и подъемной силы, создаваемой восходящими потоками воздуха.
Гора Узун-Сырт – колыбель отечественной авиации В переводе с тюркского Узун-Сырт означает «длинный хребет, спина» . Выглядит она, как длинный ровный вал, напоминающий исполинскую застывшую волну морского прибоя: широкая лента, протянувшаяся на семь с половиной километров в длину, с идеально правильной плоской вершиной. Здесь, на Узун-Сырте, органично сплелись две стихии - горы и небо. Постоянно дующие ветра образуют над склонами хребта восходящие потоки обтекания, которые позволяют в этом месте совершать парящие полеты. Именно по этой причине гора Узун-Сырт стала колыбелью для отечественного планеризма, дельтапланеризма и парапланеризма. Находится хребет Узун-Сырт на тринадцатом километре от Феодосии, недалеко от Коктебеля. Над сегодняшним уровнем моря он возвышается на 268, а над окрестными долинами – на 180 -200 м.
"Однажды, в начале 20 -х годов, поэт Максимилиан Волошин и знаменитый авиатор, покоритель самой коварной фигуры высшего пилотажа - "штопора", внук художника И. К. Айвазовского, Константин Арцеулов, шли пешком из Коктебеля в Феодосию. По дороге Арцеулов рассказывал поэту об авиации, о восходящих потоках и предложил подняться на гору Узун-Сырт, которая была почти по пути. Дул свежий южный ветер. Перед путешественниками открылся вид живописной Котебельской долины. Восхищенный Волошин начал декламировать стихи и в эмоциональном порыве бросил шляпу навстречу ветру. Но шляпа не упала, а замерла на месте, плавно поднялась кверху и, перелетев через головы путников, опустилась на землю. Волошин был в восторге, он сразу понял, что такое воздушные восходящие потоки, а Арцеулов, спустя некоторое время, привел на эту гору своих друзей и единомышленников - авиаторов с планерами". Это легенда, сложенная местными жителями, но главное здесь соответствует истине: уникальные свойства горы Узун-Сырт открыл именно Константин Арцеулов.
АРЦЕУ ЛОВ Константин Констинович. (1891 — 1980) — один из первых рус. летчиков, внук художника И. К. Айвазовского. В 1906 начал заниматься планеризмом, в 1911 при Всерос. аэроклубе, получил диплом пилота-авиатора. В годы 1 -й мир. войны — летчик-истребитель. Совершил 200 боевых вылетов, одержал 18 побед. Позднее — инструктор Качинской авиашколы, где в сент. 1916 впервые в России намеренно ввел самолет в штопор и вывел из него. После этого штопор из аварийной ситуации превратился в фигуру высш. пилотажа и введен в курс обучения летчиковистребителей. В сов. время был инструктором авиашколы, летчиком-испытателем, занимался аэрофотосъемкой. В нач. 20 -х гг. один из организаторов кружка "Парящий полет", положившего начало массовому планеризму в СССР.
Волошин Максимилиан Александрович (18771932) - русский поэт, художественный критик. В поэзии - сыновнее чувство природы как космического целого, трагическое переживание исторических судеб России
Тот, кто хорошо знает историю отечественной авиации, может вспомнить, что эта гора стала трамплином к мировой известности для знаменитых авиаконструкторов: Королева, Антонова, Илюшина, Яковлева. На обелиске на мраморной доске высечены слова О. К. Антонова: «Пока будут восходящие потоки – будут люди, стремящиеся летать» Чуть ниже надпись: «Первопроходцам и романтикам неба в честь 100 -летия авиации и 80 -летия планеризма. 1903 -1923 -2003» .
Дельтаплан - летательный аппарат с фиксированным (немашущим) крылом, взлетающий и приземляющийся лишь за счёт мускульной силы ног пилота. По существу, дельтаплан – это сверхлёгкий балансирный планер, внешне напоминающий бумажного змея. Основное достоинство дельтаплана — простота конструкции. Благодаря этому дельтаплан дёшев, надёжен и компактен при хранении. В сложенном виде помещается в чехол длиной 2 метра и диаметром 40 -50 см, вес колеблется от 20 кг до 50 кг. Русское имя аппарата происходит от названия греческой буквы «дельта» и говорит о треугольной форме его крыла.
Параплан – Название ПАРАПЛАН составлено из двух слов: ПАРАшют+ПЛАНер. Этот летательный аппарат внешне напоминает парашют, но на этом его сходство с парашютом заканчивается. Парашют имеет прямоугольную форму, а параплан - элипсовидную. Парашют в первую очередь предназначен для прыжка с самолета, замедления скорости падения и мягкой посадки на землю. Параплан же своими аэродинамическими качествами скорее похож на планер или дельтаплан, а старт происходит с горы или холма. Параплан действительно летит, а не падает вниз. При благоприятных погодных условиях (наличие восходящих потоков), пилот может часами оставаться в воздухе, набирать высоту, делать маршрутные полеты. Мировой рекорд по дальности полёта на параплане составляет более 350 км.
Крыло параплана – самонаполняющаяся двухслойная оболочка. Это мягкое «индивидуальное надувное крыло» имеет размах почти 10 метров, и надувается оно через воздухозаборники набегающим потоком воздуха. Параплан, как и парашют, можно сложить, придав ему компактную форму. Вес крыла параплана от 2, 5 до 7 кг, он легко упаковывается в туристический рюкзак. Благодаря этим достоинствам парапланы использовались для управляемой посадки капсулы экипажа космического корабля «Джемини» после ее входа в атмосферу Земли. Существуют парапланы с компактными двигателями – парамоторы и паралёты, позволяющие стартовать с равнинной местности и выполнять многокилометровые полёты.
Рис. Примерная классификация пилотируемых летательных аппаратов по назначению
Рис. Классификация самолетов по конструктивным признакам
Рис. Классификация самолетов по конструктивным признакам
Рис. Классификация гражданских самолетов
Рис. Схемы самолетамоноплана: 1 – фюзеляж; 2 – силовая установка; 3 – шасси; 4 – крыло; 5 – стабилизатор; 6 – руль высоты; 7 – руль направления; 8 – киль; 9 - элерон Самолет – ВС тяжелее воздуха, приводимое в движение силовой установкой, подъемная сила которого в полете создается за счет аэродинамических реакций на поверхностях, остающихся неподвижными в данных условиях полета. Рис. Самолет-биплан
Вертолет – ВС тяжелее воздуха, которое удерживается в полете главным образом за счет реакции воздуха с одним или несколькими несущими винтами, вращаемыми силовой установкой вокруг осей, находящихся в вертикальном положении. Рис. Вертолет: 1 – силовая установка; 2 – несущий винт; 3 – рулевой винт; 4 – шасси; 5 - фюзеляж
Рис. Схемы вертолетов: а – соосная; б – поперечная; в – одновинтовая; г – продольная; 1 – несущий винт; 2 – рулевой винт; 3 – фюзеляж; 4 - шасси
Вертолеты, выполненные по соосной схеме – Ка-32, Ка-27, Ка-18
Вертолеты, выполненные по поперечной схеме – Ми-12
Вертолеты, выполненные по одновинтовой схеме – Ми-8, Ми-4, Ми-6
Вертолеты, выполненные по продольной схеме – Як-24, Chinook (фирмы Boeing)
Требования, предъявляемые к конструкциям ВС, наиболее полно изложены в нормах летной годности ВС и подразделяются на q общие, обязательные для всех частей планера, и q специальные, предъявляемые к различным частям планера и связанные со спецификой их работы.
К общим требованиям относятся: v аэродинамические, v прочностные и жесткостные, v надежности и живучести ВС, v эксплуатационные, v ремонтопригодности, v технологичности производства ВС, v экономические, v требования минимальной массы ВС
Одни требования к конструкции ВС реализуются на практике гармонично, другие требуют компромиссного разрешения, поскольку некоторые общие требования к конструкции ВС вступают в противоречия между собой Например, все требования противоречат требованию минимальной массы. Поэтому удовлетворение перечисленным требованиям при создании ВС сводится к отысканию правильных пропорций в компромиссах между ними.
Характерной особенностью самолета являются чрезвычайно высокие требования минимальной массы при обеспечении гарантированной прочности и жесткости конструкции в течение всего срока его эксплуатации и при действии на него разнообразных нагрузок на всех этапах и в любых разрешенных документацией условиях полета.
Скачать презентацию Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации Кафедра 24
Разд_01_Типы_ВС_Требования_Классификация.ppt