Билет №29. 1. Нагрузки на крыло при стоянке и полете ВС

1. Нагрузки на крыло при стоянке и полете ВС

2. Шасси самолета, назначение и основные требования к шасси

3. Воздушные шары, назначение, достоинства, недостатки

· 1 Крыло, обеспечивая создание практически всей подъемной силы, является высоконагруженной частью самолета. К основным нагрузкам крыла относятся аэродинамические и массовые силы.
Аэродинамическая нагрузка возникает в результате взаимодействия крыла с воздушным потоком и является распределенной.
Величина расчетной (разрушающей) аэродинамической нагрузки определяется по формуле
Раэр = Yр = G × n × f,
где G – сила тяжести самолета;
n – коэффициент эксплуатационной перегрузки;
f – коэффициент безопасности.
Равнодействующие погонной аэродинамической нагрузки приложены по линии центров давления крыла (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Нагрузки, действующие на крыло

Массовые нагрузки – это силы тяжести и инерции масс конструкции самого крыла, топлива, грузов и агрегатов, расположенных внутри или прикрепленных к нему снаружи. Инерционные силы возникают при появлении ускорений в криволинейных полетах, при полете в болтанку или при ударе о землю во время по­садки.
Погонные массовые нагрузки конструкции крыла распределяются по размаху так же, как и его масса. Равнодействующие погонных массовых сил приложены по линии центров тяжести крыла, которую можно считать проходящей через точки, лежащие на 42-45 % хорд от носка крыла.

Лонжерон представляет основной силовой элемент конструкции крыла, который совместно со стрингерами образуют продольный силовой набор крыла. Лонжероны отвечают за восприятие полетной нагрузки и массы крыла при стоянке на земле.

· 2. Самолет включает следующие основные части: крыло, оперение, фюзеляж, силовую установку, систему управления и шасси.

Шасси летательного аппарата — система опор летательного аппарата, обеспечивающая его стоянку, передвижение по аэродрому или воде при взлёте, посадке и рулении. Обычно представляет собой несколько стоек, оборудованных колёсами, иногда используются лыжи или поплавки. В некоторых случаях используются гусеницы или поплавки, совмещенные с колесами.

Назначение шасси
Требования, предъявляемые к шасси

Шасси служит для передвижения самолета по земле при разбеге перед взлетом, пробеге после посадки и при передвижении по аэродрому. Оно воспринимает также нагрузки, действующие на самолет во время посадки и передвижения по земле. В соответствии с этим шасси должно иметь устройства, смягчающие удары, возникающие при посадке вследствие наличия вертикальной скорости снижения и при пробеге или разбеге по неровной поверхности. При ударе самолета о землю вертикальная скорость снижения его уменьшается до нуля за короткий промежуток времени, что сопровождается появлением значительных ускорений и инерционных сил. Шасси самолета снабжено пневматиками колес и амортизаторами, увеличивающими время гашения вертикальной скорости и, следовательно, уменьшающими ускорения и силы, действующие на шасси. Наряду с общими требованиями ко всем частям самолета к шасси предъявляются следующие специфические требования:
1. Обеспечить свободное передвижение и достаточные устойчивость и управляемость самолета на земле.
2. Иметь минимальное лобовое сопротивление в полете.
3. При обжатии амортизаторов обеспечить минимальное перемещение колес в направлении продольной оси самолета и сохранение неизменной ширины колеи шасси во избежание срыва покрышек.
4. Компоновка шасси на самолете должна также обеспечивать противокапотажные свойства самолета, не допускать заваливания на хвост, иметь достаточное расстояние от концов лопастей винтов и от самой нижней точки хвостовой части самолета до поверхности земли, а также посадочный угол атаки.
5. Должна быть достаточная проходимость шасси у самолетов, предназначенных для эксплуатации на грунтовых аэродромах.
6. Обеспечить поглощение амортизацией шасси, предписанной нормами прочности, работы. При этом большая часть работы должна превращаться в тепловую энергию.

7. Иметь достаточную эффективность колесных тормозов для сокращения длины пробега после посадки.

К убирающемуся в полете шасси, кроме перечисленных, предъявляются также дополнительные требования:
а) уборка или выпуск шасси у небольших самолетов не должны занимать более 6—12 сек, а у больших 12—15 сек.;
б) иметь механизм аварийного выпуска шасси;
в) должна быть надежная фиксация шасси в выпущенном
и убранном положениях с помощью замков. Иметь сигнализацию
убранного и выпущенного положений шасси.

· 3. Возду́шный шар — летательный аппарат (аэростат), в котором для полёта используется газ, легче воздуха, нагретыйвоздух. Состоит из заполненной газом оболочки и прикрепленной к ней корзины или прицепной кабины. В отличие отдирижаблей, воздушные шары не имеют двигателей для самостоятельного горизонтального движения в воздухе. В зависимости от наполнения, различают монгольфьеры (шары, наполненные нагретым воздухом), шарльеры (наполнены лёгким газом — как правило, водородом или гелием) и розьеры (воздушное судно, использующие одновременно газ и воздух, размещенные в отдельных оболочках).

Современные воздушные шары, используемые для демонстрационных и спортивных полётов, также как и шар братьев Монгольфьер, в основном наполняются нагретым воздухом. С помощью пропановой горелки воздух нагревается, и, поскольку разреженный горячий воздух легче холодного, шар взлетает. В случае набора слишком большой высоты, пилот дёргает за специальный шнур, соединённый с клапаном в оболочке воздушного шара — часть горячего воздуха выходит наружу, и воздушный шар опускается (снижается).

Одна из основных областей применения — подъём на необходимую высоту систем видеонаблюдения, связи, получения метеоданных.

Основными недостатками воздушного шара являются:

· невозможность управления — воздушным шаром нельзя управлять, ибо он летит туда, куда его понесёт ветер;

· невозможность перевозить крупногабаритные и тяжёлые грузы (это, в первую очередь, относится к монгольфьерам).