Узнай стоимость на индивидуальную работу!
  • Цены в 2-3 раза ниже
  • Мы работаем 7 дней в неделю
  • Только проверенные эксперты

Самолеты с изменяемой геометрией и стреловидностью крыльев

Тип Реферат
Предмет Авиация
ID (номер) заказа 1822
Поделиться
Просмотров 833
Скачиваний 233
Размер файла 15.25 KB
Скачать

«Конструктивная сложность крыла с изменяемой стреловидностью препятствует его широкому применению»,- констатировали в 1955 году авторы английского справочника «Реактивные самолеты мира». Тем не менее уже тогда, повозившись с » сырыми», несовершенными конструкциями, авиастроители убедились: применение крыла, стреловидность которого меняется в зависимости от скорости полета, позволяет на треть увеличить радиус действия машины и на четверть снизить ее посадочную скорость. Строго говоря, изменяемая геометрия, в широком смысле этого слова, не такая уж новинка в авиации. Убирающееся шасси, воздушный винт изменяемого шага, всевозможные средства посадочной механизации — действие каждого из этих устройств связано с изменением конфигурации летательного аппарата. Да и сам принцип управления самолетом основан на отклонении рулевых поверхностей крыла или оперения.

Еще братья Райт заставляли по- ѕ виноваться свой аэроплан, перекашивая концевые части плоскостей… Трудно создать машину, лишенную обычных «недугов» опытного самолета. Выпуск закрылков может вызвать резкую перебалансировку аппарата, затруднить пилотирование, недостаточная жесткость крыла — всевозможные вибрации и как следствие — даже разрушение конструкции. Случалось, прочное, но чересчур » гибкое» стреловидное крыло так скручивалось при отклонении элеронов, что действовали они «наоборот», накреняли самолет вопреки действиям пилота в обратную сторону… Словом, даже традиционные методы изменения геометрии самолета таят в себе много сюрпризов. Проблем куда больше, если посягают на статичность самого крыла: изменяют в полете его размах, стреловидность, вовсе убирают, скажем, одно из крыльев биплана. С трудностями не справился французский конструктор Махонин, построивший в начале 30-х годов самолет с телескопически раздвигающимся крылом. Механизм не был даже проверен в полете. Самолеты с переменной геометрией удалось построить советскому авиаконструктору и летчику В. Шевченко. Вот что написал в отчете об испытании монобиплана Шевченко летчик-испытатель Г. Шиянов: » Самолет в течение всего процесса уборки сохраняет устойчивый полет и не требует дополнительной работы рулями. Вибраций, срывов и других ненормальных явлений не наблюдается. Уборка происходит в течение 6-7 с. По ощущениям летчика процесс уборки и выпуска крыльев может быть уподоблен уборке и выпуску шасси обычной машины «. К 1946 году, создав немало летавших образцов и проектов монобипланов, Шевченко вплотную подходит к идее самолета с изменяемой стреловидностью крыла и разрабатывает, видимо, первый в мире проект такой машины. Почему же, «обжегшись» на первых летавших образцах, конструкторы продолжали заниматься переменной стреловидностью? …Давно минули времена, когда соотношение максимальной и посадочной скоростей составляло три-четыре. Теперь как бы ни росла скорость самолетов, их колеса не могут соприкасаться с землей при еще большей скорости — она и так уже перевалила за 300 км/ч. Вот и выходит: с каждым шагом вперед скоростной диапазон увеличивается, а отношение предельных — максимальной и посадочной — скоростей подскочило до десяти.

Стреловидные крылья вполне удовлетворяют своему назначению в широком диапазоне — от околозвуковой до скорости, соответствующей удвоенной звуковой. А вот на малых скоростях стреловидность мешает. Такое крыло придает машине избыточную поперечную устойчивость, затрудняет выполнение предпосадочных маневров. Несущие свойства плоскостей хуже, чем у прямого крыла: величину подъемной силы определяет не скорость набегающего потока, а ее составляющая, направленная перпендикулярно передней кромке стреловидного крыла. Вдобавок при полете на больших углах атаки снижается эффективность средств механизации, что ухудшает взлетно-посадочные свойства машины. Между тем для современного самолета находится работа практически на всех скоростях и высотах. Проектировать же машину классическим методом компромиссов между противоречивыми требованиями становится все труднее и труднее. Конструкторы стараются избежать обилия типов боевых машин, стремясь воплотить свойства каждой из них в одной, универсальной, многоцелевой. Подобный самолет должен на предельно малой высоте со сверхзвуковой скоростью проникать на территорию противника. Его же приходится использовать для перехвата врага, летящего на предельной высоте. Не исключено, что многоцелевой машине придется сопровождать в дальнем рейсе бомбардировщик. Если решению одной из этих задач будет способствовать крыло малой площади и большой стреловидности, то для другой, скажем, для полета на дальность, требования диаметрально противоположные. Где же выход? Конечно, уже в схеме монобиплана. — Но сам принцип изменения геометрии главнейшего элемента летательной машины — крыла помог и на этот раз. На авиационном празднике в Домодедове (1967 г.) зрители видели, как над трибунами проносились советские самолеты с крылом переменной стреловидности. Плавно и быстро занимают крылья положение, наиболее подходящее для поставленной боевой задачи. Это непростая задача — заставить крыло в любом положении выполнять свою основную функцию и не быть источником разномастных колебаний. Конструкторам нужно было добиться, чтобы при перемене угла стреловидности машина не теряла устойчивости, была управляемой. Ведь мало того, что при этом перемещается масса, «гуляет» и точка приложения аэродинамической нагрузки на несущую поверхность, фокус крыла, иначе влияют друг на друга воздушные потоки на крыле, фюзеляже, хвостовом оперении. А поворотный узел крыла — это целый комплекс проблем! Во-первых, узел должен быть легким и компактным и при этом выдерживать колоссальные нагрузки и не иметь люфтов. Во-вторых, он должен обеспечить строгую синхронность отклонения консолей. И все-таки все важнейшие проблемы измерения стреловидности были успешно решены. Лучшее тому свидетельство — полеты таких машин в СССР, Франции, США. Но авиастроители идут дальше. На страницах авиационных журналов мелькают изображения самолетов следующего поколения. Судя по этим проектам, принцип изменяемой геометрии применен не только к крыльям. В полете меняется конфигурация всего аппарата.

САМОЛЕТЫ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ВЗЛЕТОМ И ПОСАДКОЙ

Стоит протянуть исторические связи, рассказывая и о другой, тоже неновой идее — самолете с вертикальным взлетом и посадкой. Но не только потому, что история интересна, так сказать, сама по себе. Вертикально взлетающие аппараты и самолеты с переменной стреловидностью крыла — попытка разными средствами решить одну и гу же проблему, противоречия между скоростными и взлетно-посадочными режимами. И если конструкторы-«геометры» стремятся облегчить все-таки нормальные по-самолетному — взлет и посадку, то «вертикальщики» напрочь устранили и разбег и пробег. Одно из решений проблемы точечного старта — взлет с рампы. С мощным двигателем, с ракетными ускорителями, на форсаже истребитель пулей срывается со специального сооружения — рампы и, подпираемый огромной тягой, идет ввысь. Так в конце 50-х годов стартовал на МиГ-19 Г. Шиянов. » Шиянов взлетал с отдаленной точки аэродрома,— вспоминает летчик-испытатель И. Шелест,— и зрелище это воспринималось в первую секунду как нечто сверхъестественное, как изгнание из пекла провинившегося сатаны. Будто разверзлась вдруг земля и с раскаленной магмой выплеснула некий черный предмет. Двумя секундами позже, опережая кромешный огонь и дым, сознание выявило в темном предмете самолет… Потом адский грохот резко обрывался. И тем беззвучней, грациозней казалось устремление розовогрудого МиГа навстречу солнцу, небу, жизни «. Однако машине, могущей так взлетать, не хватало » точечной» посадки. Садился МиГ, как обычно, с визгом покрышек о бетонку, с выпущенными на максимальный угол закрылками, иногда с тормозным парашютом. Взлетал с рампы и американский » Супер Сейбр «. Двигатель (на форсаже) развивал тягу 7250 кг. Стартовый ускоритель — 59 тыс. кг! Уже через 4 с после отделения от рампы скорость достигала 440 км/ч. Без рампы не мог ни стартовать, ни приземляться американский самолет вертикального взлета и посадки Райан Х-13. Оснастили машину мощным ТРД, тяга которого превышала взлетный вес Х-13. Вместе с рампой машина принимала вертикальное положение, повисала на крюке, а стартуя, отсоединялась от него. Посадка требовала от пилота ювелирной работы: нужно было плавно, увеличивая угол атаки, затормозить Х-13, перевести его из горизонтального в вертикальное положение, зацепиться крюком за трос, подвести машину к рампе и «состыковаться» с ней. На висении пилот манипулирует газовыми рулями и, если кабина не оснащена поворотным креслом, находится в не слишком удобной позиции — ногами кверху. Непросто было и управлять зависнувшими самолетами. Порыв ветра, «собственная» выхлопная струя, отраженная бетонкой,— все это помешало Х-13 стать боевой машиной. Строили в 50-х годах винтовые самолеты, обходившиеся без рампы, Конвер ХРУ-1 и Локхид ХРУ-1. Шасси располагалось: у » Конвера » на концах крестообразного стабилизатора, а у «Локхида» на концах треугольного крыла, верхнего и нижнего киля. Стартовали машины из положения «стоя на хвосте» и переходили затем в «нормальный» полет. Подобно первым самолетам с переменной стреловидностью, ранние вертикально взлетающие не стали основой нынешних аппаратов такого типа, но помогли конструкторам осознать всю сложность проблемы, наметить круг еще не решенных задач. Важно было не просто найти оптимальную схему СВВП (так коротко называют самолеты с вертикальным взлетом и посадкой), а понять общие закономерности «висячего» полета, посадки с учетом влияния земли, управления без всяких аэродинамических рулей… Для этих целей в нашей стране построили летающий стенд «Турболет» — летающий ТРД со смонтированными на нем кабиной, шасси, а самое главное — крестообразно расположенными штангами газовых рулей. Летал на » Турболете » Ю. Гарнаев. Похожий экспериментальный аппарат создала и английская фирма «Роллс-Ройс». В отличие от нашего «Турболета «, у которого двигатель располагался вертикально, ТРД «англичанина» расположили «лежа»… Струю направляли вниз и в стороны специальными трубами — дефлекторами. Цельноповоротные двигатели, изменяющие свое положение в зависимости от режима — взлета-посадки, разгона-торможения, крейсерского полета, ТРД с дефлекторами для отклонения струи, комбинированные силовые установки, состоящие из независимых друг от друга маршевого и подъемных двигателей,— СВВП таких схем построены в ведущих авиационных державах. Примерами самолетов с отклоняемой реактивной струей могут служить советский СВВП, показанный в 1967 году на авиационном празднике в Домодедове, и ХоукерСиддли «Хэрриер», несколько вариантов которого серийно выпускаются в Англии. О перспективах вертикально взле тающей авиации еще в 1966 году журнал «Спейс энд эронотикс» (США) писал так: «…Двигатель с изменяемым направлением вектора тяги обеспечивает хорошие характеристики при взлете и операциях по перехвату, однако дальность полета такого самолета мала. Небольшой дозвуковой самолет с турбовентиляторами, расположенными в крыле, имеет хорошие характеристики в полете у земли, однако дальность этой машины ограничена. В качестве двигателей для вертикально взлетающего или с малой длиной разбега самолета… должны быть выбраны или ТВРД (турбовентиляторные реактивные двигатели), имеющие лучшие характеристики при полете у земли, или ТРД, по-видимому, более подходящие для полетов с большими числами М на большой высоте. Одним из компромиссных решений является применение ТВРД с изменяемым направлением вектора тяги, с легкими подъемными двигателями; двигателями, определяющими размеры самолета, будут маршевые, а не подъемные двигатели». Новейший представитель семейства вертикально взлетающих — опытный многоцелевой самолет ХРУ-12А фирмы » Рокуэлл» (США). По схеме эта машина, предназначенная для базирования на авианосцах,— » утка» с горизонтальным оперением в носовой части фюзеляжа. Вертикальное оперение на концах очень короткого треугольного крыла. Часть реактивной струи отводится от двигателя и выбрасывается вертикально вниз через щели в крыле. В зависимости от мощности отведенного потока самолет стартует вертикально или пробегает перед отрывом около 90 м. ВОЗДУШНЫЕ АВИАНОСЦЫ. Второе рождение переживает сейчас еще одна, быть может, самая давняя идея — воздушного авианосца, боевая комбинация двух или нескольких летательных аппаратов. Еще в первую мировую войну англичане испытали так называемую » антицеппелинную» систему: дирижабль патрулировал в ожидании германских цеппелинов-бомбовозов с подвешенным к нему истребителем. Если приближался враг, самолет отдалялся от оболочки и, отбив атаку, возвращался на авиаматку. В нашей стране успешно прошли испытания звенья В. Вахмистрова: большие самолеты, несшие на себе истребители И-4, И-5, И-16. В начале Великой Отечественной войны несколько звеньев приняли участие в боевых действиях. После войны американцы экспериментировали с комбинацией бомбардировщика В-29 и двух прямокрылых истребителей Р-84. Как бы эскортируя » Сверхкрепость «, Р-84 летели с ней крылом к крылу: правая и левая консоли В-29 были сцеплены с плоскостями истребителей. Двигатели Р-84 работали на умеренном, экономичном режиме. Из-за большого удлинения «составного» крыла повышалось аэродинамическое качество. При необходимости истребители отцеплялись и защищали своего лидера. Как выяснилось много лет спустя, лучшие шансы на будущее оказались у другой комбинации: В-29 со специально построенным «бортовым» истребителем ХР-85 «Гоблин» . При погрузке стреловидное крыло ХР-85 складывалось. Оперение компактное, из четырех плоскостей. По выражению авторов справочника «Реактивные самолеты мира», истребитель ХР-85 фактически превратился в крылатый реактивный двигатель, на котором буквально верхом восседал летчик». Летом 1948 года состоялось первое отделение «бортового» истребителя от авиаматки. Опытный летчик-испытатель не смог причалить самолетик к носителю и, едва избежав гибели, приземлил машину с помощью аварийной посадочной лыжи. Трудности с возвращением ХР-85 на борт носителя разочаровали военных, эксперименты прекратили. Но, как оказалось, до поры… С конца 60-х — начала 70-х годов фирма «Локхид» занимается по заданию ВВС США разработкой военной комбинации самолета-авианосца и телеуправляемых летательных аппаратов. Поставленная задача — увеличить радиус действия легких, высокоманевренных боевых машин — совпадала с надеждой «Локхид» найти новую сферу применения для своего транспортного самолета сверхбольшой вместимости С-5А. В 1971 году над комбинацией стала работать фирма «Боинг» и получила в 1972 году от ВВС тактико-техническое задание на проектирование воздушного авианосца для телеуправляемых аппаратов: модифицированного Боин г-747 и шести аппаратов самолетного типа Райан ВОМ-34. Есть и вариант В-747 и 24 специально спроектированных телеуправляемых аппаратов. Внутри просторной средней части носите

Нет нужной работы в каталоге?
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников. Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителям, и они предложат цены.
Гарантия возврата денег
Вернем 100% стоимости, если
что-то пойдет не так
Доработки и консультации бесплатны
Выполняются в максимально короткие сроки
Гарантия на работу
В течение 30 дней вы можете обратиться за бесплатными доработками по заказу
Гарантия результата
сопровождаем ваш заказ от начала
и до сдачи работы
Отзывы студентов о нас 👍
231 209 оценок
среднее 4.8 из 5
Дмитрий
РГУ
Обратился в сервис StudFAQ впервые. Заказал диплом. Понравилось, что автор всегда оставался на связи. Это помогло, так как по ходу написания требовалось внести довольно много изменений. Дипломный проект был готов раньше оговоренного срока, был оформлен по методичке (предварительно она была отослана автору), стоимость диплома вышла намного дешевле, чем я предполагал. Кроме этого, сделал заказ презентации по дипломному проекту. Ее сделали точно по моему диплому, смотрелась она отлично. На защите комиссия особое внимание как раз презентации и уделила.
Олеся
Южный институт менеджмента
Мне очень понравилось сотрудничать с сайтом StudFAQ. Решила обратиться за написанием курсовой по экономике по совету подруги, которая уже несколько лет заказывает здесь университетские работы. Курсовая у меня хоть и не была самой сложной, но требовала много времени. Приятно удивила цена, так как сделать это же на нашей кафедре стоит на порядок дороже. К тому же мой заказ выполнили очень быстро. Как и было оговорено, курсовая была выполнена по методическим рекомендациям, аккуратно, и на твердую четверку. В целом своим заказом я очень довольна и смогла очень просто защитить ее. Ведь пока писалась работа, у меня была возможность повторить уйму теории, которую обычно дополнительно спрашивают на защите.
Ярослав
УФУ
Уже не первый раз обращаюсь за помощью к StudFAQ. Мне приходится работать. Но и бросать учебу не хочется, так как в сейчас большое значение играет наличие диплома о высшем образовании. Но тратить много времени на учебу просто нет возможности, поэтому уже полтора года я заказываю контрольные, презентации, курсовые и многое другое на этом сайте. Ни разу меня не подвели, даже если мой заказ требовалось выполнить срочно. Я всегда доволен результатами и не раз рекомендовал сервис своим знакомым, которые учатся на заочном. Все остались довольны.
Кристофер
ВШЭ
Сервис StudFAQ мне порекомендовали однокурсники. После того, как на учебе случился полный завал, решилась заказать контрольную. Не была сперва уверена, что все действительно пройдет так хорошо, как говорят остальные. Но ошиблась, мою контрольную по иностранному языку выполнили без единой ошибки и довольно быстро, не смотря на высокую сложность. А стоимость вышла мне намного меньше, чем я предполагала. Выражаю благодарность сервису. Обязательно буду обращаться сюда еще.
Максим
СПбПУ
Уже год, как обращаюсь за помощью к сервису StudFAQ, но отзыв решила оставить только сейчас. Заказывать пришлось много всего: контрольные, презентации, рефераты, задачи. Все работы были сделаны идеально, лично я дополнительно проверила их на плагиат. Но все имело высокий процент уникальности. Авторы, которые занимались выполнением заказов, всегда вносили необходимые корректировки, по необходимости. Многие заказы были выполнены на несколько дней раньше. А вот по оплате, то здесь вопросов нет никаких. На сайте StudFAQ цены намного ниже, чем предлагают на остальных сервисах. Поэтому смело заказывайте здесь работы для студентов.
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту! 🙂
Качественно, в обозначенный срок и с гарантией 30 дней на доработки.
Узнать стоимость