Hvor er kjølen på flyet? Aircraft Kiel: konstruksjon

Selv mannen hadde aldri sett havet, sikkert vet avskjed ord: "Sju fot under kjølen" Og spørsmålet melder seg umiddelbart. Kjølen av skipet - den viktigste konstruksjonsdelen, som er festet mange deler av kroppen. Men hvis noen vet hvor ligger, og hva er kjølen på flyet?

Hva er det?

Dette er den "autoritet" av stabilitet som lar deg lagre flyet gitt kurs. Til forskjell fra skip, kjølen på luftfartøyet er en integrert del av den vertikale stabilisator av halen. På bunnen av flykroppen er ingen kjølen i flygende maskiner ikke! Men det er en finesse. Det faktum at denne del fast forbundet med lastbærende elementer i skroget, men fordi noe felles det fremdeles er i sjø og luft sikt. Så hvor er kjølen på flyet? Enkelt sagt, er det den vertikale delen av halen.

Det er fast plassert, er festet i tre punkter som er symmetriske med plane aksiale linje. I utseende, har dette stykket en perfekt form av et trapes. Som regel kjølen av flyet består av spant, ribbe og hud. Denne ordningen er en klassiker, har endret seg lite siden det første flyet. Den fremre bøyen er plassert på skrå (som regel).

oppsett

Oftest er kjølen singel, men i noen tilfeller gjøre doble og tredoble (på propell bombefly). I det sistnevnte tilfellet, er det nødvendig å tilveiebringe en høy retningsstabilitet av tunge arbeidsmaskiner. For øvrig er alle plan på det sted plassering av kjølen delt inn i tre typer:

• Bygget av den normale ordningen. En slik, for eksempel, når kjølen A321 luftfartøy.
• "Ender", som er luftfartøy hvis horisontale halefinnen er plassert foran vingene.
• "Tailless". Kjølen er kun vertikal hale, horisontale balanseror helt fraværende.

Selvfølgelig, de to siste artene er mer typisk for "samfunnet" av militære fly, for eksempel plassering av kjølen er nødvendig for å gi flyet ekstra god manøvrerbarhet.

I noen tilfeller bruker mer komplekse konstruksjoner. For eksempel, podkilevye Combs (aka - ventral kjøl). De brukes i noen supersonisk fly, hvor bevaring av perfekt stabilitet under flyturen er avgjørende. Således, under kjølen av flyet (dette er der vi allerede har sett) er det en ytterligere og en massiv tilstrømning. Mer vanlig situasjon er når den horisontale stabilisatoren halen alle må flytte til toppen av kjølen. Dette skjer når motoren er montert på baksiden av flyet. En slik ordning, for eksempel, kan ses i det hjemlige nytteluftfartøyet "IL".

Hva er det for?

Som kjent, vindstille vær - en utrolig sjeldenhet, som ikke skjer ofte par ganger i året. I de fleste tilfeller er det vinden, og dens styrke og retning kan variere dramatisk. Når flyet ligger, kan vindkast i stor grad påvirke retningen og kurs. Flyet bør være anordnet slik at deres egne til å gå tilbake til en stabil stilling. Bare på denne måten kan en sikker flyging.

Hovedformålet med

Hovedregelen for bygging av kjølen - plassere det slik at det er under ingen omstendigheter ikke får i slipstream av vingen. Ellers sannsynligvis skarp strid med stabilitetsprogram, og i de mest vanskelige situasjoner - fysisk deformasjon og ødeleggelse av hele halen. Så, det viktigste formålet med kjølen - sparer retningsstabilitet.

Utformingen av mange fly er slik at denne delen - bevegelig. Ved å justere størrelsen av avviket til kjølen, overvåker mannskapet retning funn retning. Unntak - militære fly, som å endre retning av fly motorer svare med en kontrollert fremstøt vektor. I deres tilfelle, for å gjøre den bevegelige kjøl fly (bilde er det i artikkelen) er dum, fordi overbelastning med å manøvrere slik at det er ganske enkelt ødelegges.

Hva slags stabilitet levert av kjølen?

Det er tre typer av stabilitet, av hensyn til hvilken flyets struktur omfatter en kjøl:

• Track.
• Langsgående.
• Tverrgående.

Vi vil forstå med alle disse artene i detalj. Så, retningsstabilitet. Det bør bli husket at i tilfelle av tap av langsgående stabilitet av flykroppen i flukt, vil flyet fortsatt fortsette i noen tid til å fly fremover på grunn av treghet kraft. Deretter begynner luftstrømmen til å løpe mot den bakre parti av flyet, som ligger bak tyngdepunktet. Kiel i dette tilfellet hindrer fremvekst av en roterende kraft, tvinger flyet til å rotere rundt sin akse.

Langsgående stabilitet. Anta flyet ligger i en normal modus, tyngdepunktet faller sammen med sentrum av påføring av trykk til flykroppen. På dette punkt er skrog også fungere av flerveis krefter som søker å utvide legemet av luftfartøyet. Løft og tyngdekraften er på samme tid. Flyet kjølen (bilder av elementene du ser i artikkelen) gir balanse, som i dette tilfellet er svært skjøre. Normal fly uten empennage, kjøl og stabilisator er ikke mulig.

Andre typer stabilitet

Lateral stabilitet. Generelt sett er denne faktoren en logisk videreføring av tidligere funksjoner. Når vingen og kryss finne stabilisatorer er multidirectional krefter, de "prøve" å velte flyet. Motsetter seg denne formen for vinger: hvis du ser på dem fra avstand, ligner de bokstaven "U" med en svært utvannet top "horn". Denne formen gir en selvkorrigerende posisjon av luftfartøyet på plass. Kiel samtidig bidrar til å bevare sideveis stabilitet.

Legg merke til at flyet med fremtids feide fløyen av behovet for kjølen er ikke så stor ... ved høye hastigheter. Dersom den faller, økningen i reaksjonskrefter forekomme i en geometrisk progresjon. Og på grunn av disse maskinene er svært viktig den mest robuste, lette kjølen, som kan motstå slike høye belastninger. Og hvordan kan det oppnås? Og fortelle om det.

Funksjoner av etableringen av moderne fly

Foreløpig er Federal Air Transport Agency eksperter og deres utenlandske kolleger fokusert på etablering av flydeler (inkludert kjølen) av stor størrelse deler laget av avanserte komposittmaterialer.

Andelen av disse forbindelsene i utformingen av moderne fly biler er stadig økende. I henhold til informasjon fra de sakkyndige, har deres volumforholdet allerede nådd 25% til 50%, og små ikke-kommersielle fly, og alt kan bestå av plast og kompositter med 75%. Hvorfor denne tilnærmingen var så utbredt i luftfartsindustrien? Det faktum at den samme kjølen av flyet "Boeing", laget av en polymer "legeringer", har en meget lav vekt, en meget høy styrke og en ressurs som, for ved hjelp av standardmaterialer oppnå rett og slett urealistisk.

direkte materialer

De fleste berettiget bruk av kompositter i utformingen av ikke bare halen, men også av flykroppen og flyets vinger bærende elementer, som bør være ikke bare meget sterk, men fleksibel nok også. Ellers er det en sannsynlighet for strukturell svikt under virkningen av flybebelastningene.

Men det var ikke alltid. Dermed stolthet Sovjet flyindustrien, flyet "Tu-160", også kjent som "White Swan" eller "Blackjack", er kjølen ... titanlegeringer. Slike spesifikke og svært kostbart materiale ble valgt på grunn av de enorme belastninger på konstruksjonen av maskinen, som til denne dag beholder tittelen på den tunge bombefly var bevæpnet. Likevel slik avgjørende tilnærming til etableringen av kjølen - en sjeldenhet, men fordi dagens hvor designere ofte må forholde seg til flere enkle komposittmaterialer.

Hva er de utfordringer i å skape en sammensatt kjøl?

Under utviklingen av det innenlandske designere måtte løse en rekke utfordringer:

• Arbeidet opprettelse av store deler av kjølen, og en annen karbon-fiber produksjonsmetode infusjon.
• Også hadde nesten fullstendig revurdere og re-utruste de viktigste trinn i produksjonen, som ikke er beregnet for bruk av komposittmaterialer.

andre funksjoner

Produksjonsprosessen er gjennomført den nyeste programvaren (FiberSim), som gjør det mulig å oppnå en høyest mulig grad av automatisering. Også nå kjøl plan, hvis konstruksjon er beskrevet i artikkelen, kan fremstilles på slike teknologier hvor praktisk talt ingen tegninger. Produksjon av denne delen i denne tilnærmingen er som følger:

• Design eller valg av den ferdige modellen. Dag kjøl (fortrinnsvis) blir projisert på en helautomatisk modus, uten "humane" utviklere.
• Skjæring av de anvendte materialer, som opprettholdes ved den automatiske modus.
• I automatisk modus, blir den samme beregning fremstilt av råmaterialer som brukes for å skape kjølen og dens konstruksjonsdeler.
• Stabling lag er robotmekanisme som styres av et dataprogram.

I tillegg er en moderne tilnærming til produksjon av finnene forutsetter følgende:

• Kontinuerlig produksjon av prototyper som er testet i de mest krevende forhold.
• Utviklet ikke-destruktiv testing av teknologi, som tillater kontinuerlig overvåking av kjølen på flyet.

Avanserte metoder for å skape "MC-21" hangar empennage

I en ikke så fjern fortid, er luftfarten bokstavelig stunned anvendelsen av innenlandske utviklere at de utvikler et helt nytt fly, "MS-21". Sin unikhet er at i nesten tre tiår, er det første bilen til å fly i landet. I fremstillingen har det blitt testet mange av de nyeste teknologiene, som i stor grad påvirket de innovative funksjonene i kjølen og rundt halen.

Utvikling og produksjon av "MS-21" caisson kjøl luftfartøy, lige eksperter var i stand til å oppnå de følgende:

• Helautomatisk nesting av deler og råmaterialer som benyttes i produksjonen. Som et resultat, er det klart å nå minst 50% reduksjon i den totale kostnaden for hele halen, og spesielt kjølen.
• I produksjonen av empennage ProDirector bruke program som lar deg oppnå perfekt nøyaktighet i behandlingen av deler. Dette gjør det mulig å lage ikke bare solid, men også ekstremt lette kjøl.
• Dessuten er kjølen av moderne fly laget ved hjelp av en dobbel krumningsteknikker. Takket være dem, er det mulig å oppnå flere retninger tykkelse i de områder hvor den nødvendige ekstra armering (under kjølen planet).
• Selv i dag, store deler av kjølen kan "steke grundig" i spesielle autoklaver. Resultatet er en ekstremt sterke og stive komponenter for å motstå belastningen fra en hvilken som helst grad.
• Kontroll passerer også detaljer om geometrien av komplekset under kontroll av datastyrte systemer.

andre funksjoner

Gjennom bruk av nye teknologier og teknikker, ble kompleksiteten med å skape en hale og kjøl redusert med 50-70%. I dag har de statlige testene har vært mer enn fire tusen stykker finnen og hale.

Den viktigste prestasjon - har utviklet en pålitelig og enkel teknologi for produksjon av komponentene i boksen kjølen størrelse på 7,6 x 2,5 m I øyeblikket har de allerede begynt å levere på. Irkutsk Aviation Plant. De er laget av avanserte komposittmaterialer, og funksjonene i denne prosessen har allerede interessert i ledende utenlandske flyprodusenter.

moderne problemer

For hva vi har brukt så mye tid på å diskutere moderne metoder for design og bygging av kjølen? Faktum er at siden 60-tallet av forrige århundre ble det klart at en ytterligere økning i hastighet ytelse fly er bare mulig hvis å øke sin styrke og å innføre i produksjon en helt ny art av polymere materialer. Problemet med luftfartøyet siste generasjon er at deres konstruksjon (og kjølen spesielt) er meget følsom for "fatigue". På grunn av dette, har ca 70 årene av forrige århundre blitt utviklet en rekke metoder for å overvåke tilstanden til vingen og halen.

Produksjonskrav er også høy. Hver porsjon av deler som utsettes for de mest alvorlige overbelastning vibrasjons benker å oppleve temperaturer og trykk. Dette er ikke overraskende, siden den minste sprekk slutt føre til døden av hundrevis av passasjerer.

Så du vet hvor flyet fin og hva det er for!