Технические средства транспорта

противоположные стороны и за счет разницы в подъемной силе крыльев создают

момент крена.

1.7. Механизация крыла. Улучшение взлетно-посадочных характеристик самолета

и, прежде всего, снижение его посадочной скорости и скорости отрыва на

взлете обеспечивается применением средств механизации крыла. К этим

средствам относятся устройства, позволяющие изменять несущую способность и

сопротивление крыла. Они могут устанавливаться по передней кромке крыла -

предкрылок, отклоняемый носок, по задней кромке - щитки, закрылки и на

верхней поверхности крыла - тормозные интерцепторы (спойлеры).

Органы механизации перед посадкой отклоняются (и выдвигаются) на

максимальные углы, обеспечивая прирост несущей способности крыла за счет

увеличения кривизны профиля, некоторого увеличения площади крыла и за счет

щелевого эффекта. Рост несущей способности крыла уменьшает посадочную

скорость самолета. На взлете механизация отклоняется на меньшие углы,

обеспечивая некоторое увеличение несущей способности при незначительном

росте сопротивления, в результате чего сокращается длина разбега самолета.

Тормозные спойлеры обычно отклоняются на пробеге, обеспечивая резкое

падение подъемной силы крыла, что позволяет более интенсивно использовать

тормоза колес и сокращать длину пробега. Спойлеры также используются в

полете для уменьшения аэродинамического качества и увеличения угла

планирования при снижении.

2. Фюзеляж самолета предназначен для размещения экипажа, оборудования и

целевой нагрузки - пассажиров, грузов и т.п. Фюзеляж объединяет в единое

целое все основные части самолета. На самолете ЯК-42 фюзеляж используется

также для размещения двигателей, в фюзеляже размещается топливо, шасси.

Фюзеляж должен отвечать следующим основным требованиям:

8. иметь минимальное лобовое сопротивление, включая сопротивление

интерференции в сочленениях фюзеляжа с другими агрегатами самолета;

9. обеспечить удобное размещение экипажа и требуемый обзор из кабины на

всех режимах полета;

10. обеспечить рациональную компоновку оборудования и грузов, а также

полноценное использование внутренних объемов особенно в районе центра

масс самолета;

11. обеспечить удобство погрузки, швартовки, выгрузки грузов, входа и

выхода экипажа, пассажиров, включая аварийное покидание самолета;

12. иметь хороший доступ к агрегатам и проводкам оборудования с целью их

осмотра и ремонта;

13. иметь рациональную силовую схему, обеспечивающую уравновешивание всех

нагрузок при минимальной массе конструкции;

обеспечить необходимые жизненные условия экипажу и пассажирам на больших

высотах полета.

Выполнение этих требований обеспечивается высокой плотностью компоновки

грузов и оборудования, рациональной компоновкой кабин экипажа, грузовых и

пассажирских кабин, удобным расположением входных, погрузочных дверей и

люков, оптимизацией силовой схемы фюзеляжа, тепло - звукоизоляцией кабин и

т.п.

В полете и при посадке на фюзеляж действуют следующие нагрузки:

15. силы, передающиеся на фюзеляж от присоединенных к нему частей самолета

- крыла, оперения, шасси, силовой установки и др.;

16. массовые инерционные силы агрегатов, грузов, оборудования,

расположенных в фюзеляже;

17. инерционные силы от собственной массы конструкции фюзеляжа;

18. аэродинамические силы, распределенные по поверхности фюзеляжа;

19. силы избыточного давления в герметических кабинах, отсеках

оборудования, каналах воздухозаборников.

Основные элементы фюзеляжа: лонжероны, стрингеры, шпангоуты, обшивка,

стыковые узлы.

2.1. Стрингеры и лонжероны - продольные элементы каркаса, проходящие, как

правило, по всей длине фюзеляжа. Совместно с обшивкой они воспринимают

нормальные усилия при изгибе фюзеляжа. Простые стрингеры и лонжероны

изготавливаются из прессованных или гнутых профилей различного сечения.

Лонжероны отличаются от стрингеров более мощным сечением.

Для окантовки больших вырезов в фюзеляже используются лонжероны

коробчатого сечения - бимсы, которые состоят из прессованных профилей,

связанных между собой стенками и обшивкой.

2.2. Шпангоуты делятся на нормальные и усиленные. Нормальные обеспечивают

сохранение формы поперечного сечения фюзеляжа. Усиленные шпангоуты

устанавливаются в местах передачи на фюзеляж больших сосредоточенных

нагрузок. На них располагаются стыковые узлы агрегатов, узлы крепления

грузов, двигателей, крупного оборудования, перегородки гермоотсеков и т.п.

2.3. Обшивка изготавливается из металлических листов, которые формуются по

форме поверхности фюзеляжа и затем приклепываются к каркасу. Стыки листов

располагаются на продольных и поперечных элементах каркаса.

Крепление агрегатов самолета к фюзеляжу

Узлы крепления агрегатов к фюзеляжу устанавливаются на усиленных

шпангоутах, которые выполняют роль жесткого диска, обеспечивают

распределение сосредоточенных нагрузок по всему периметру оболочки

фюзеляжа. Для передачи сосредоточенных нагрузок продольного направления

стыковые узлы агрегатов должны быть связаны с усиленными продольными

элементами фюзеляжа.

Перерезывающая сила крыла с каждой его половины передается на

фюзеляж. С этой целью стенки лонжеронов и дополнительные продольные стенки

крыла стыкуются с силовыми шпангоутами. На эти же силовые шпангоуты

опираются и бортовые нервюры крыла, которые, собирая с замкнутого контура

крыла крутящий момент, передают его в виде пары сил на эти опорные

шпангоуты.

Крепление стабилизатора к фюзеляжу принципиально ничем не отличается от

схемы стыковки крыла.

Крепление киля к фюзеляжу требует обязательной передачи его

изгибающего момента на фюзеляж. С этой целью каждый лонжерон киля

соединяется с силовым шпангоутом конструкции.

Крепление двигателей к фюзеляжу осуществляется как внутри к усиленным

элементам каркаса, так и снаружи на специальных пилонах. Крепление пилонов

к фюзеляжу подобно креплению стабилизатора или крыла.

Крепление шасси выполняется к усиленным шпангоутам и продольным балкам

в нижней части фюзеляжа.

Вырезы под двери, окна, фонари, люки, ниши шасси нарушают замкнутость

контура оболочки фюзеляжа и резко снижают ее крутильную и изгибную

жесткость и прочность. Эти потери компенсируют путем создания по контуру

выреза достаточно жесткой рамной окантовки. При малых размерах выреза такая

окантовка создается в виде монолитной конструкции. Большие вырезы

окантовываются по торцам силовыми шпангоутами, а в продольном направлении

усиленными лонжеронами.

3. Оперение. Оперением называются аэродинамические поверхности,

обеспечивающие устойчивость, управляемость и балансировку самолета в

полете. Оно состоит из горизонтального и вертикального оперения.

Основные требования к оперению:

обеспечение высокой эффективности при минимальном лобовом сопротивлении и

наименьшей массе конструкции;

возможно меньшее затенение оперения другими частями самолета - крылом,

фюзеляжем, гондолами двигателей, а также одной части оперения другой,

отсутствие вибраций и колебаний;

более позднее, чем на крыле развитие волнового кризиса.

Горизонтальное оперение обеспечивает продольное движение самолета

относительно его поперечной оси. Горизонтальное оперение состоит из

неподвижной поверхности - стабилизатора и шарнирно подвешенного к нему руля

высоты. Горизонтальное оперение устанавливается в хвостовой части самолета.

Вертикальное оперение: Обеспечивает самолету путевую устойчивость,

управляемость и балансировку относительно вертикальной оси. Оно состоит из

неподвижной поверхности - киля и шарнирно подвешенного к нему руля поворота

(направления).

Стабилизаторы и кили имеют полную аналогию с крылом как по составу и

конструкции основных элементов - лонжеронов, продольных стенок, стрингеров,

нервюр, так и по типу силовых схем.

Рули и элероны. Их основным силовым элементом, работающим на изгиб и

воспринимающим практически всю перерезывающую силу, является лонжерон,

который опирается на шарнирные опоры узлов подвески. Их основная нагрузка -

воздушная аэродинамическая, возникающая при балансировке, маневрировании

самолета или при полете в неспокойном воздухе. Воспринимая эту нагрузку

лонжерон работает как неразрезная многоопорная балка. Особенность его

работы заключается в том, что опоры руля и элеронов закреплены на упругих

конструкциях, деформации которых под нагрузкой существенно влияют на

силовую работу лонжерона.

Восприятие крутящего момента рулями высоты, рулями поворота и элеронами

обеспечивается замкнутым контуром обшивки, который в местах выреза под

кронштейны крепления замыкается стенкой лонжерона.

Аэродинамическая компенсация рулей

В полете при отклонении рулевых поверхностей возникают шарнирные

моменты, которые уравновешиваются усилиями летчика на командных рычагах

управления. Эти усилия зависят от размеров и угла отклонения руля, а также

от скоростного напора. На современных самолетах (в том числе и на ЯК-42)

усилия управления получаются слишком большими, поэтому приходится в

конструкции рулей предусматривать специальные средства для уменьшения

шарнирных моментов и уравновешивающих их усилий управления. С этой целью

используется аэродинамическая компенсация рулей, суть которой заключается в

том, что часть аэродинамических сил руля создают момент относительно оси

вращения, противоположный основному шарнирному моменту.

На ЯК-42 используется сервокомпенсация. В хвостовой части руля

шарнирно подвешивается небольшая поверхность, которая тягой связывается с

неподвижной точкой на крыле или оперении. Эта тяга обеспечивает

автоматическое отклонение сервокомпенсатора в сторону, противоположную

отклонению руля. Аэродинамические силы на сервокомпенсаторе уменьшают

шарнирный момент руля. Углы отклонения и эффективность работы такого

компенсатора пропорциональны углам отклонения руля.

Средства аэродинамической балансировки самолета

Любой установившийся режим полета самолета, как правило,

выполняется с отклоненными рулями, что обеспечивает уравновешивание

(балансировку) самолета относительно его центра масс. Возникающие при этом

усилия на командных рычагах принято называть балансировочными. Чтобы

облегчить работу пилота, на каждой рулевой поверхности устанавливается

триммер, позволяющий полностью снимать балансировочные усилия.

Триммер конструктивно полностью идентичен сервокомпенсатору и также

шарнирно подвешивается в хвостовой части руля, но, в отличие от

сервокомпенсатора, имеет дополнительное ручное или электромеханическое

управление. Пилот, отклоняя триммер в сторону противоположную отклонению

руля, добивается уравновешивания руля на заданном угле отклонения при

нулевых усилиях на командном рычаге.

4. Шасси представляет собой систему опор, обеспечивающих стоянку и

передвижение самолета по аэродрому на взлете и посадке и при рулении по

аэродрому.

Шасси должно отвечать следующим основным требованиям:

устойчивость и управляемость при движении по земле;

движение без повреждения взлетно-посадочной полосы;

исключение опрокидывания самолета и касания земли любыми другими агрегатами

самолета, кроме шасси;

поглощение кинетической энергии ударов при посадке и движении по неровной

поверхности аэродрома с целью уменьшения перегрузок и рассеивание возможно

большей части этой энергии для быстрого гашения колебаний;

минимальное сопротивление движению на разбеге и требуемая эффективность

тормозов на пробеге;

малое время уборки и выпуска;

обеспечение аварийного выпуска шасси;

надежное запирание шасси в убранном и выпущенном положении и наличие

средств сигнализации при уборке и выпуске;

отсутствие автоколебаний колес и стоек шасси.

Кроме этих специфических требований шасси должно отвечать и общим

требованиям, предъявляемым ко всем агрегатам самолета:

минимум массы конструкции при заданной прочности, жесткости и

долговечности;

минимум аэродинамического сопротивления как в выпущенном, так и в убранном

положении;

высокая технологичность конструкции;

хорошие эксплуатационные качества.

Нагрузки шасси

При взлете и посадке самолета, при его движении по аэродрому, на

стоянке на колеса шасси действуют статические и динамические нагрузки. Их

величина и направление определяются условиями и характером посадки, типом

взлетно-посадочной полосы и др.

Опора шасси состоит из основного силового элемента - стойки,

устройства для поглощения и рассеивания энергии ударных нагрузок -

амортизатора и опорных устройств - колес.

4.1. Авиационные колеса служат для движения самолета по аэродрому. Колесо

состоит из пневматика, корпуса и тормоза.

4.1.1. Пневматик состоит из покрышки и камеры, устанавливаемых на корпусе

колеса. По ободу пневматика накладывается протектор из высококачественной

резины. Протектор для увеличения сцепления с поверхностью аэродрома снаружи

имеет канавки определенного рисунка. Не тормозные колеса могут

изготавливаться с гладкой поверхностью. На пневматиках, используемых зимой,

для повышения сцепления с грунтом могут устанавливаться металлические шипы.

Канавки на поверхности пневматика обеспечивают выдавливание воды из-под

него при движении по мокрому аэродрому.

4.1.2. Корпус колеса изготавливается литьем из алюминиевого или титанового

сплава. В ступицу корпуса с двух сторон запрессовываются радиально-упорные

подшипники, которые защищаются от грязи специальным уплотнением.

4.1.3. Тормоза колес. Устанавливаются внутри колеса и служат для сокращения

длины пробега после посадки, обеспечивают маневрирование самолета и его

неподвижность на стоянке и при опробовании двигателей.

Амортизаторы шасси смягчают удар при посадке самолета на землю.

5. Силовая установка предназначена для создания силы тяги необходимой для

преодоление силы лобового сопротивления, силы тяжести и ускоренного

перемещения самолета в пространстве.

На ЯК-42 установлен трехвальный ДТРД Д-36 (со степенью

двухконтурности 6), обеспечивающий тягу 6500 кгс на взлетном режиме. В Д-36

впервые в отечественной практике была реализована модульная конструкция. В

сочетании с возможностью контроля состояния всех важнейших деталей и узлов

модульность обеспечила возможность перехода от принципа эксплуатации с

фиксированными межремонтными ресурсами к принципу эксплуатации по

техническому состоянию. Оно предусматривает замену неисправных или

выработавших ресурс модулей в условиях эксплуатации. Д-36 обладает высокими

экологическими показателями, отличаясь низкими уровнями шума и эмиссии

вредных веществ. ДТРД Д-36 и все его модификации имеют сертификат типа,

выданный Авиационным регистром Межгосударственного авиационного комитета

(АР МАК) стран СНГ.

Принцип работы двухконтуpного туpбоpеактивного двигателя. В полете

воздушный поток поступает во входное устройство двигателя. При этом

вследствие торможения потока повышается давление воздуха – происходит его

предварительное сжатие, величина которого тем больше, чем больше скорость

полета. Далее поток воздуха пpоходит чеpез компpессоp пеpвого контура

(высокого давления), где происходит его дальнейшее сжатие и pазделяется на

две части.

Часть воздуха напpавляется в компpессоp втоpого контура (низкого

давления), где происходит его основное сжатие, а затем поступает в камеpу

сгоpания. В камеpу сгоpания чеpез фоpсунки впpыскивается топливо (кеpосин).

В пpоцессе запуска pотоp pаскpучивается стаpтеpом до обоpотов,

обеспечивающих устойчивое гоpение топлива в камеpе сгоpания. Поджиг смеси

пpоизводится пpи помощи запальных свечей, которые устpоены пpимеpно так же,

как в автомобиле.

Из камеры сгорания газовый поток, имеющий высокую темпеpатуpу и

давление и обладающий высокой потенциальной энергией поступает в турбину,

где, расширяясь, производит работу, которая расходуется на привод

компрессора, находящегося на общем валу с турбиной, и вспомогательных

агрегатов, обслуживающих двигатель (насосов, генераторов и т.д.).

Избыточная мощность турбины передается компрессору второго контура, который

называется вентилятором и является воздушным винтом. Далее газовый поток

проходит через выходное устройство с реактивным соплом, в результате чего

происходит его дальнейшее расширение и увеличение скорости газов.

Дpугая часть воздуха пpоходит чеpез пpоточную часть втоpого

контуpа и выходит в атмосфеpу.

Таким образом тяга ДТРД складывается из сил реакции потоков воздуха и

продуктов сгорания, получивших ускорение во внутреннем и внешнем контурах и

вытекающих через реактивное сопло.

Модернизация самолета ЯК-42

Федеральной целевой программой развития гражданской

авиационной техники России на период 2001-2015 гг. предусмотрено создание

модификаций самолета Як-42. Одной из таких модификаций явится Як-42Д-90.

Другой модификацией может стать модификация с двигателями Д-436Т1. Замена

двигателей приведет к повышению дальности, крейсерской скорости полета,

понизятся показатели шума и эмиссии вредных веществ в атмосферу. В процессе

модернизации планируется усилить некоторые элементы конструкции и

продлить срок службы самолета, увеличив его ресурс до 30000 часов.

В конструкцию и комплектацию самолета внесен ряд серьезных улучшений.

В том числе:

Увеличение размеров левой двери, что позволит использовать ее для посадки

(высадки) пассажиров с применением стандартных аэропортовых трапов или

закрытых телескопических переходов;

Использование модернизированного комплекса отечественного пилотажно-

навигационного и радиотехнического оборудования, который обеспечит

возможность полетов как по внутренним, так и по международным авиалиниям.

На сегодняшний день загрузка 120-местных самолетов Як-42 не

превышает 60-70% поэтому планируется 90-местная компоновка салона, что

позволит (при неизменном пассажиропотоке) поднять уровень загрузки

самолета.

Стоимость НИОКР программы переоборудования Як-42 в Як-42Д-90

оценивается примерно в 1,5 млн. долларов при стоимости переоборудования

каждого Як-42Д в несколько сотен миллионов долларов в зависимости от

технического состояния поступаемых на переоборудование самолетов. [3]

4. Водный транспорт

Техническая характеристика сухогрузного теплохода, проект 1565

|№ п/п |Наименование |Единицы |Данные |

| | |измерения | |

|1 |2 |3 |4 |

|1 |Класс по речному регистру |- | - О - |

|2 |Главные измерения: | | |

| |длина |М |137 |

| |ширина, В |М |16,7 |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6