Аэродинамические схемы самолетов

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ СХЕМЫ САМОЛЕТОВ, ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИСТОРИЯ АВИАЦИОННОГО ЗАВОДА И КАФЕДРЫ САМОЛЕТОСТРОЕНИЯ

Цель работы: ознакомление студентов с историей кафедры, ее структурой с основными научными направлениями, а также с

историей Воронежского авиационного завода, профилем работы инженеров- механиков по Самолетостроению.

Оборудования и пособия: лаборатория кафедры, планшеты, диапозитивы, кинопроектор, кинофильм “О первом полете самолета Ил-96”, музей ВАСО.

В процессе лабораторной работы студенты знакомятся с заведующим кафедрой, ведущими преподавателями и их научными направлениями, историей создания и развития кафедры, с ее структурой, аудиториями и лабораториями.

Затем под руководством преподавателя посещают музей Воронежского акционерного самолетостроительного общества. В музее студенты встречаются с ветеранами завода, и в сопровождении работника музея знакомятся с историей завода, экспонатами музея и выпускаемыми заводом изделиями.

Во время знакомства с кафедрой и музеем студент должен законспектировать основные исторические даты развития отечественной авиационной промышленности.

В заключении лабораторной работы студенты просматривают кинофильм ”О первом полете самолета Ил-96”.

Отчет о работе представляется в виде раздела реферата по “Истории достижений российской авиационной техники”.

Цель работы: изучить основные аэродинамические схемы самолетов, их особенности, достоинства и недостатки, назначение частей самолета и компоновку.

Оборудование и пособия: технические описания самолетов

ТУ-144, Ил-86, Ил-18, Ан-24, Ил-28, Миг-17, Ли-2, ИЛ-86 фотографии, плакаты, схемы, проектор.

Аэродинамическая схема определяется взаимным расположением, формой и качеством основных частей самолета-крыла, фюзеляжа, оперения и двигателей.

Многообразие существующих схем объясняется различием назначения и предъявляемых к самолету требований.

По количеству агрегатов различают следующие схемы: бипланы и монопланы (рис. 2.1 а, б); с одним или несколькими двигателями (рис. 2.1 в, г); с одним или двумя фюзеляжами (рис. 2.1 е, з); “летающее крыло”, не имеющее фюзеляжа и оперения (рис. 2.1 и) и ряд других.

Наиболее важные различия в характеристиках самолета создают взаимное расположения крыла и горизонтального оперения по длине фюзеляжа. По этому признаку наиболее характерны три схемы: нормальная или классическая, “утка” и “бесхвостка”.

Нормальная схема (рис. 2.1в) характеризуется расположением горизонтального оперения позади крыла; применяется на большинстве современных самолетов благодаря следующим преимуществам:

• крыло находится в невозмущенном потоке воздуха, что позволяет получить наилучшие аэродинамические характеристики;
• горизонтальное оперение, расположенное за крылом, позволяет укоротить носовую часть фюзеляжа для улучшения обзора летчика.

Однако наряду с преимуществами схема обладает некоторыми недостатками:

• горизонтальное оперение находится в зоне заторможенного за крылом потока;
• почти на всех режимах полета горизонтальное оперение создает отрицательную подъемную силу, что приводит к уменьшению подъемной силы самолета.

В самолетах ”утка” (рис. 2.1 е) горизонтальное оперение располагается впереди крыла.

Находясь в невозмущенном потоке, оно создает положительную подъемную силу и при достижении больших углов атаки из-за срыва потока воздуха автоматически переводит самолет на меньшие углы атаки, чем предотвращает переход самолета в штопор.

Одним из недостатков схемы “утка” является уменьшение путевой устойчивости из-за удлинения носовой части фюзеляжа.

Самолет, не имеющий горизонтального оперения, называют ”бесхвосткой” (рис. 2.1 д). Такому самолету свойственны минимальное лобовое сопротивление и наименьший вес конструкции. Однако из-за сложности управления и уменьшения эффективности закрылков на взлете и посадке схема “бесхвостка” не получила широкого распространения.

По расположению крыла относительно фюзеляжа различают низкоплан, среднеплан, высокоплан.

Рис. 2.1. Схемы самолётов

.

Низкоплан – самолет с нижним расположением крыла относительно фюзеляжа (рис. 2.1,б). Ему свойственны такие достоинства, как приращение подъемной силы вследствие экранирующего влияния земли, меньшая высота стоек шасси и, следовательно, веса конструкции, проще и удобнее обслуживание двигателей на стоянке.

К недостаткам относятся большее сопротивление интерференции, обусловленное взаимным влиянием крыла и фюзеляжа, ухудшение обзора летчику и пассажирам нежней полусферы и вероятность попадания грязи в двигатели, расположенные на крыле.

У среднеплана (рис. 2.1 ж) крыло располагается около середины высоты фюзеляжа, благодаря чему уменьшается сопротивление интерференции и улучшается работа двигателей, если они расположены на крыле. Но, с другой стороны, среднее расположение крыла ухудшает обзор летчику задней полусферы и затрудняет компоновку пассажирских кабин.

Высокоплан – самолет с высокорасположенным крылом

(рис. 2.1, г) обладает минимальным сопротивлением интерференции, хорошим обзором нижней полусферы, удобством обслуживания пассажирских салонов и багажных отсеков. Наряду с этим высокоплан имеет существенные недостатки: сложнее уборка шасси в крыло, увеличивается высота фюзеляжа, усложняется обслуживание двигателей.