1.6. Влияние неисправностей и отказов элементов воздушного судна на его экономичность
Неисправности и отказы элементов ВС (отказы ФС или их компонентов, нарушение прочности конструкции планера, отказы двигателей) могут привести к необходимости изменения плана или профиля полета, в том числе к вынужденной посадке, т. е. к уменьшению коэффициента коммерческой загрузки и увеличению себестоимости. Кроме того, при их возникновении требуются дополнительные затраты на ремонт ВС, что приводит к росту прямых эксплуатационных расходов и соответственно к росту себестоимости.
Особенности эксплуатации планера, ФС и СУ при отказах рассматриваются в соответствующих темах на примерах конкретных типов ВС.
Контрольные вопросы и задания
1. Объясните назначение ВС.
2. Дайте классификацию ВС по конструктивным признакам.
3. Расскажите об основных элементах структуры ВС.
4. Какие требования предъявляются к ВС?
5. Как влияют отказы элементов ВС на его экономичность?
6. Какие летно-технические данные ВС относятся к основным?
Р аздел 2
Планер
2.1. Крыло: назначение, внешние формы, основные силовые элементы, подвижные поверхности
Назначение. Крыло предназначено для создания подъемной силы, для поперечной устойчивости и управляемости самолетом. Оно может быть использовано также для крепления шасси, двигателей, различных агрегатов и для размещения топлива.
Внешние формы крыла характеризуются его видом в плане и видом спереди (углом поперечного V).
По виду крыла в плане наибольшее распространение на гражданских самолетах получили: стреловидное крыло, прямое крыло – прямоугольное и трапециевидное. Основные параметры крыла, характеризующие крыло при виде в плане: площадь крыла, размах, угол стреловидности. Угол стреловидности – угол между перпендикуляром к плоскости симметрии самолета и линией передней кромки крыла или линией одной четверти хорд.
Форма крыла при виде спереди характеризуется поперечным V крыла или углом между плоскостью хорд крыла и плоскостью, перпендикулярной к плоскости симметрии самолета.
Основными силовыми элементами крыла являются обшивка, элементы продольного набора – лонжероны и стрингеры – и элементы поперечного набора – нервюры (рис. 4, 5).
Подвижные поверхности крыла по функциональному назначению можно разделить на:
– поверхности для управления самолетом по крену (элероны);
– поверхности для обеспечения балансировки самолета (триммеры, сервокомпенсаторы);
– средства механизации крыла для управления его подъемной силой и сопротивлением (закрылки, предкрылки, спойлеры и др.).
Кроме того, на крыле могут быть установлены поверхности, в которых совмещаются перечисленные выше функциональные назначения (элевоны, флайпероны и др.).
Рис. 4. Основные элементы конструкции крыла и пилона двигателя
Рис. 5. Основные компоненты конструкции крыла
Элероны – подвижные части крыла, расположенные у задней кромки крыла на его концах и отклоняемые одновременно в противоположные стороны (один элерон вверх, другой элерон вниз) для создания крена. Они предназначены для управления самолетом относительно его продольной оси на всех режимах полета.
Триммер – подвижная поверхность, расположенная в хвостовой части элерона и предназначенная для уменьшения (снятия) усилий на рычагах управления самолетом при изменении режима полета.
Сервокомпенсатор – часть поверхности элерона у задней кромки, кинематически связанная с крылом таким образом, что при отклонении элерона автоматически отклоняется в противоположную сторону, уменьшая шарнирный момент элерона, а следовательно, и нагрузку на рычаге управления (ручке или штурвале).
Закрылок – профилированная подвижная часть крыла, расположенная в его хвостовой части и отклоняемая вниз для изменения аэродинамических характеристик крыла на взлете и посадке.
Предкрылки – профилированная подвижная часть крыла, расположенная в носовой его части. При выпуске предкрылков в полете между ними и носовой частью крыла образуется профилированная щель, обеспечивающая более устойчивое обтекание крыла на больших углах атаки. Предкрылки могут быть оборудованы противообледенительными устройствами. Отклоняются вперед и вниз на взлете и посадке.
Спойлеры (гасители подъемной силы, интерцепторы) – подвижные части крыла в виде профилированных щитков (пластин), расположенные на верхней поверхности крыла впереди закрылков и служащие для управления подъемной силой и лобовым сопротивлением. При выпуске они отклоняются вверх, вызывая срыв потока, падение подъемной силы и увеличение сопротивления, а в убранном положении – утоплены в крыло и не влияют на его характеристики.
Стремление улучшить ВПХ на легких маневренных самолетах привело к появлению «зависающих элеронов» с профилированной щелью перед элероном – флайперонов, работающих как в элеронном режиме, так и в режиме закрылков.
На самолетах без горизонтального оперения органы управления на крыле, применяемые для обеспечения поперечной и продольной управляемости, работают как в элеронном режиме, так и в режиме РВ и называются элевонами.
Пример. Крыло самолета Як-42.
Крыло самолета Як-42 предназначено для создания подъемной силы, для поперечной устойчивости и управляемости, для крепления основных опор шасси и агрегатов систем. Конструкция крыла между лонжеронами, нервюрами, верхней и нижней обшивками загерметизирована и образует баки-кессоны для размещения топлива. На крыле расположены элероны с триммерами и сервокомпенсаторами, предкрылки, закрылки, спойлеры и интерцепторы [2, рис. 2.6].