Самолет схематично

Силуэт Боинг 737 спереди

Самолетик контур сбоку

Раскраска самолет Airbus a320

Самолет контур сбоку

Самолет контур сбоку

Схематичный самолет сбоку

Боинг 747 вид снизу

Airbus a320 логотип

Разукраска Боинг 747 самолет

Раскраска самолет Боинг 747

Самолет эскиз рисунка

Схематичное изображение самолета

Самолет вектор скетч

Контур пассажирского самолета

Самолет контур сбоку

Трафарет самолета для рисования

Самолет вектор вид сбоку

Боинг рисунок спереди

Самолет эскиз рисунка

Самолёт для срисовки

Самолет ли-2 чертежи

Boeing c-17 Globemaster III против ил 76

Контурное изображение самолета

Рисунок самолёта карандашом для детей

В этой части мы разберемся, что же заставляет самолет изменять траекторию полета. Поехали✈

В предыдущей части мы остановились на вопросе центровки самолета и при этом немного затронули вопрос направления самолета вверх/вниз:

Сзади на стабилизаторе имеются отклоняемые поверхности. Они называются рулем высоты. Потому что отклоняя их, мы можем изменять высоту полета. То-есть, изменяем силу на стабилизаторе и позволяем самолету наклониться вперед (лететь вниз) или задрать нос (лететь вверх).

Управление самолетом происходит в трех каналах:
— Канал Крена (крен влево/вправо);
— Канал Рысканья (поворот в плоскости крыла влево/вправо);
— Канал Тангажа (вверх/вниз):

Самолет изменяет траекторию движения с помощью отклонения органов управления:
— Для управления в канале Крена в основном используются Элероны. Но так же управлять самолетом в этом канале можно с помощью Интерцепторов и Флаперонов (Элерон и закрылок в одном флаконе).
— Управление в канале Тангажа осуществляется посредством Руля высоты.
— Управление в канале Рысканья происходит с помощью Руля направления.

В этом посте постараюсь обзорно рассказать про то, как можно ощутить полёт, не тратя на это большие деньги и время. Как летать, смотря «глазами» самолёта и ощущать неподдельное удовольствие!

Всем привет! Летать как птица — давняя и самая заветная мечта человечества. Веками мы неистово желали познать это прекрасное ощущение, которое приходило к нам лишь во сне.

В наш век технологий, ощутить это может любой желающий. В этом посте я расскажу, как это осуществить, не прибегая к большим расходам и моём пути в авиамоделизм и FPV-полёты.

Вначале расскажу, что же такое FPV — это аббревиатура First Person View, то есть вид от первого лица. То же самое, что и VR — только не виртуальная. Мой путь в FPV начался с возврата к авиамоделизму, которым многие из вас занимались в детстве, расскажу об этом подробно, а так же поведаю о современных возможностях и технологиях.

Часть первая, назовём её Stage #1:

Постройка самодельного радиоуправляемого самолёта.

Самолёт строил из обычной потолочной плитки и скотча, а так же всякого подножного мусора.

Для этого этапа вам потребуется купить:

— аппаратуру радиоуправления (в моём случае это FlySky i6, рекомендую именно её), цена которой около 2000 рублей на вторичке, вместе с приёмником.

— сервоприводы управления рулями TowerPro SG90, цена около 500 рублей за пачку на алиэкспресс ,

— двигатель бесколлекторный 1400 — 2200 KV для авиамоделей

— регулятор оборотов двигателя

— аккумулятор LiPo 1600 — 2200 mAh.

— зарядное устройство для аккумулятора

— пачка пропеллеров на 9 или 10 дюймов

— колёсики для авиамоделей по желанию.

Можно по частям, а можно купить кит.

Это самый дорогой пункт расходов. По поводу постройки самого самолёта, я писал подробнее вот здесь или тут. Это минимум, что вам нужно для того, чтобы подняться в воздух и начать получать удовольствие от полётов.

Рекомендую перед первым полётом потренироваться на симуляторе, коих сейчас превеликое множество (например Aerofly RC7), иначе разложите миллиард % в первом же полёте. Я для тренировки использовал обычный джойстик со стиками, этого вполне достаточно, чтобы понять моторику управления и получить базовые навыки.

На этом этапе будет как-то так:

Далее: уверенно летаем, поднимаемся в воздух, садимся, но чего-то не хватает. Правильно — камеры! Хочется онборд-видео и шикарных пейзажей с места полёта. Мой самолёт изначально проектировался под установку камеры на вроде GoPro либо Xiaomi Mi Action Cam.

Назовём это Stage #2:

Установка камеры на самолёт.

Нужно всего лишь выставить центровку, подгоняя аккумулятор внутри фюзеляжа и установить камеру.

И вот, после того, как вы совершили свои первые полёты с камерой, отсмотрели снятый материал, вам захотелось перейти на следующий уровень, а именно — полёты от первого лица, то есть установка видика (ага, это слово есть в современном мире), то есть — видеопередатчика на самолёт.

Назовём Stage #3: установка видеопередатчика.

Для этого этапа вам потребуется совсем немного:

— приобрести видеопередатчик

— приобрести антенны, в моём случае — две антенны пагода на алиэкспрессе

— приобрести маску или очки для FPV. В моём случае это самые дешевые Eachine EV800, цена около 2000 на вторичке.

Камеры, как GoPro третьей серии, а так же Mi Action Cam поддерживают видеовыход. То есть камера может одновременно снимать и передавать видеосигнал на видеопередатчик, который транслирует его на маску в радиодиапазоне. Вся передача аналоговая, потому вместе с вами могут быть зрители, которые смотрят в такие же маски, либо ТВ-приёмник на нужной частоте. Вся видеосистема независимая и подключается через стабилизатор напряжения к аккумулятору на самолёте. Можно приобрести специальную FPV-камеру, гуглится по запросу.

И вот, в итоге мы получаем это:

На данном этапе начинается болезнь: после первого ощущения полёта и контроля от первого лица, мозг начинает вырабатывать гигантское количество эндорфинов и нейромедиаторов в кровь при каждом полёте, пытаясь подстроиться под новые ощущения: ощущения, которые были доступны только в самых ярких фантазиях и снах — чувство полёта! Это настолько круто, что через какое-то время, пропадает ощущение реальности — начинаешь чувствовать самолётом, думать самолётом. Все его крены, потоки воздуха, ощущаются как свои собственные. Я даже пару раз врезался в себя на приземлении, потому что тело двигалось не в ту сторону, какую чувствуешь.

Ну ладно, это всё хорошо и замечательно. Летаем, кайфуем, иначе начинаем смотреть на близ лежащий парк, поле за городом, появляется яростное желание полетать близ скал, озёр и прочих интересных пейзажей. Что же дальше? Можно ли лучше?

Ответ — да. Можно и нужно!

Следующая часть Stage #4: установка полётного контроллера

Для этой части вам придется сменить аппаратуру на более совершенную, которая имеет телеметрию, в моём случае это Frsky Taranis QX7 и установить полётный контроллер, в моём случае это Matek Wing F405, а так же датчик GPS. Полётный контроллер — это бортовой компьютер, который анализирует данные со всего самолёта и даёт много замечательных плюх, а именно:

— имеет гироскоп и автостабилизацию: теперь не нужно крутить ручки для ровного полёта

— показывает данные о напряжении и расходе батареи: можно узнать, сколько «топлива» осталось в банках

— показывает OSD — данные о высоте, скорости, скороподъёмности (да, у вас теперь есть варио), пройденной дистанции и расстоянию до дома

— показывает координаты по GPS при вынужденной посадке

— имеет функцию возврата домой, полёт по маршруту, удержание высоты, направления и прочее-прочее, что вы сами настроите.

Полётник просто подключается к компьютеру через программу iNAV или Betaflight внутри которой происходит вся настройка самолёта и его режимов.

В итоге мы имеем:

Теперь мы имеем полноценный дрон-БПЛА! Можем летать, снимать видео с высоты и получать ещё больший кайф от полётов!

Вот такую краткую историю своего пути в небо изложил для вас. Профи — не ругайтесь. Я знаю, что есть квадрокоптеры, очки, дальнолёты и ещё много-много всего крутого и замечательного в этом мире. Пойдете ли вы по моему пути, купите готовый кит-самолёт или квадрокоптер на бенгуд или алике — ваше дело. Я лишь хотел привлечь внимание к теме полётов и рассказать обзорно о современных технологиях и возможностях. Надеюсь мой рассказ будет вам полезен и интересен!

Этот документ поможет Вам освоиться в кабине самолета Boeing 737-800, понять что нужно делать и какие параметры выдерживать на взлете, в полете и на посадке.

Основные органы управления самолетом

Основной орган управления — это штурвал. С помощью него мы можем управлять самолётом по крену и тангажу. Для того чтобы поднимать нос самолёта, необходимо тянуть штурвал на себя. Такое движение самолёта называется кабрированием. Если штурвал давить себя, то нос будет опускаться. Это называется пикирование. При вращении штурвала влево или вправо самолёт вращается вокруг своей продольной оси в ту же сторону, т.е. увеличивает или уменьшает крен.

Для управления по рысканью (вращение самолёта вокруг вертикальной оси) используются педали. При нажатии на правую педаль нос самолёта тоже будет поворачивать вправо. В основном педали используются на взлёте и на посадке по разбеге и пробеге по взлетно-посадочной полосе.

Третий важный орган управления — рычаги управления двигателями, или сокращённо РУДы. Они регулируют тягу двигателей, и, соответственно, скорость нашего полета. Можно управлять тягой вручную, но чаще всего в полете применяется автомат тяги, он управляет рычагами автоматически и поддерживает заданную скорость.

Остальные органы управления, термины и сокращения

В данной инструкции вы будет встречать различные аббревиатуры, термины, сокращения, незнакомые органы управления, поэтому сначала определимся где они находятся и что обозначают.

Подробное описание приборов

Основной прибор — Primary Flight Display (PFD)

Общий вид и элементы

На него выводится первичная информация о параметрах нашего полета.

1. FMA — Flight Mode Annunciator. Указывает режимы работы автомата тяги и системы траекторного управления самолётом.

2. Блок указателя скорости.

4. Указатель работы автопилота.

5. Блок указателя высоты.

6. Указатель вертикальной скорости.

7. Указатель курса и путевого угла.

Рассмотрим PFD подробнее.

1. Режим работы автомат тяги.

2. Режим ведения по крену.

3. Готовый к активации режим работы по крену.

4. Режим ведения по тангажу.

5. Рамка смены режима. Появляется на 10 секунд после смены режима автомата тяги, крена, тангажа, автопилота или системы CWS.

6.Индикация активного режима CWS по крену.

7. Индикация работы автоматики.

● пусто — полностью ручное управление

● FD — работают директорные стрелки, необходимо следовать их указаниям

● CMD — работает автопилот

8. Индикация активного режима CWS по тангажу.

9. Готовый к активации режим работы по тангажу.

Скорость на данном самолете измеряется в узлах. 1 узел = 1 морская миля в час = 1.852 км/ч

1. Заданная скорость.

2. Тренд изменения скорости. Конец стрелки показывает какая у нас будет скорость через 10 секунд, если ускорение самолета не поменяется.

3. Текущая приборная скорость.

4. Максимально разрешенная скорость (нижняя граница красно-черной зоны), определяется как минимальная из:

● максимальной разрешенной скорости или числа Маха;

● ограничения по выпущенному шасси;

● ограничения по углу выпуска закрылков.

5. Нижний край желтой зоны указывает скорость, обеспечивающую маневрирование с перегрузкой до 1.3g (т.е. крен до 40 градусов) без опасности возникновения тряски. Эта индикация возникает на больших высотах и при относительно большой массе самолета.

6. Маркер заданной скорости.

7. Текущее число Маха (соотношение скорости самолета к скорости звука). При скорости меньше чем 0.4М в этом месте указывается путевая скорость самолета в узлах — GS 150.

Лента скорости в режиме взлета или посадки

1. Показывается в определенных режимах при отказе автоматики вычисления и индикации определенных скоростей. В нормальном полете не используется.

Рекомендованные скорости полета.

2. Показывает рекомендуемую скорость полета для различных положений закрылков:

● начинает показывать скорости после ввода массы самолета в CDU

● при взлете не показывает скорость для взлетного положения закрылков, так как будет указываться маркер скорости V2+15 (за исключением взлета с закрылками 1)

● рекомендованные скорости исчезают с экрана, когда рычаг управления закрылками передвинут в положение 30 или 40 (кроме скорости для положения UP)

● скорость для положения UP исчезает примерно выше 20000 футов.

3. V2+15. Маркер появляется на взлете. Данная скорость важна для начала уборки механизации после взлета. Он исчезает:

● после начала уборки механизации, или

● после ввода Vref в CDU (если решили вернуться в аэропорт сразу после взлета).

4. Маркеры скорости принятия решения (V1) и скорости начала подъема передней опоры (Vr). Автоматически исчезают после отрыва.

5. Верхний край желтой зоны указывает скорость, обеспечивающую маневрирование с перегрузкой до 1.3g (т.е. крен до 40 градусов) без опасности возникновения сваливания. Появляется после начала уборки механизации или после ввода Vref в CDU.

6. Минимальная скорость (верхняя граница красно-черной зоны). На этой скорости произойдет срабатывание механизма тряски штурвала.

7. Нижний край желтой зоны указывает ограничение скорости для следующего положения закрылков из расчета, что закрылки выпускаем по схеме UP-1-5-15-30-40. Эта зона исчезает, когда закрылки выпущены в положение выбранное для посадки на странице APPROACH в CDU, выпущены в положение 40 или мы начали уборку механизации.

8. Vref+20. Появляется при выборе Vref в CDU.

9. Vref. Показывает выбранную в CDU Vref.

10. Используется при отказе автоматики вычисления и индикации определенных скоростей. В нормальном полете не используется.

11. 80 узлов. Автоматически показывается на ленте скорости при предполетной подготовке, исчезает после начала уборки механизации или после ввода Vref в CDU. Используется для напоминания о callout “80 knots” на разбеге.

1. Шкала крена. Белый перевернутый треугольник в центре обозначает отсутствие крена. В сторону от него находятся риски обозначающие крен 10, 20, 30, 45 и 60 градусов. Само значение крена показано указателем крена (номер 5). На примере выше самолет летит с правым креном 20 градусов.

2. Указатель ограничения тангажа. Показывает, что выше этого ограничителя возникнет опасность сваливания самолета и будет включен механизм тряски штурвала. Появляется на дисплее, когда механизация крыла не убрана.

3. Директорные стрелки. Показывают желаемое положение самолета для полета по заданной траектории. Символ самолета необходимо совмещать с перекрестием директорных стрелок. На примере выше требуется поднять нос вверх и увеличить правый крен, т.е. потянуть штурвал на себя и повернуть его немного вправо.

4. Линия горизонта и шкала тангажа. Короткие, средние и длинные риски, параллельные линии горизонта показывают угол тангажа. Шаг между рисками — 2.5 градуса, каждые 10 градусов подписаны. На примере выше наш тангаж примерно 3.5 градуса.

5. Указатель крена. Закрашивается в желтый цвет при превышении крена 35 градусов. Для приведения самолета в горизонтальный полет необходимо поворачивать штурвал в сторону этого указателя крена.

6. Индикатор скольжения. Уходит немного в сторону в случае если самолет летит с боковым скольжением. В нормальном полете такого практически нет. А в случае отказа двигателя будет необходимо нажимать на ту педаль, в какую сторону ушел индикатор. Нужно будет держать его в центре с помощью педалей.

7. Символ самолета. Черный квадрат символизирует нос самолета, по бокам два крыла. С помощью этого символа легко считывать тангаж самолета.

8. Вектор траектории самолета. В отличии от символа самолета, который показывает именно пространственное положение самолета, данный символ показывает куда летит самолет. Т.е. чаще всего самолет летит немного ниже, чем поднят нос, а боковой ветер создаст боковой снос.

Авиагоризонт в режиме захода на посадку

1. Позывной радиомаяка курсо-глиссадной системы, выбранный посадочный курс.

Дистанция до маяка.

Тип принимаемого сигнала.

2. Шкала курсового маяка. Пурпурный ромб показывает положение луча курсового маяка относительно самолета. На примере выше наш самолет находится правее линии захода на посадку.

3. Символ возникает при пролете приводных радиомаяков взлетно-посадочной полосы.

4. Шкала глиссадного маяка. Пурпурный ромб показывает положение луча глиссадного маяка относительно самолета. На примере выше наш самолет находится строго на глиссаде.

5. Символ взлетно-посадочной полосы. Появляется когда есть устойчивый прием сигнала курсового маяка и высота по радиовысотомеру мене 2500 футов. На высоте 200 футов начинает подниматься к символу самолета. В момент касания символ самолета как-будто приземляется на эту полосу.

Показывает истинную высоту, т.е. высоту от самолета до поверхности под ним (до земли, до зданий). Показывает только в том случае, если значение этой высоты меньше чем 2500 футов.

1. Маркер заданной высоты.

2. Текущая высота полета в метрах (если включен соответствующий режим).

3. Текущая высота полета в футах (1 фут = 0.3048 м).

Рамка вокруг значения высоты становится толще при подходе к заданной высоте.

При отклонении от заданной высоты более чем на 200 футов рамка начинает моргать желтым цветом.

4. Заданная высота полета в метрах (если включен соответствующий режим).

5. Заданная высота полета в футах. При подходе к ней вокруг появляется белая рамка.

Прибор показывает нам вертикальную скорость, т.е. скорость изменения высоты. Измеряется в футах в минуту.

1. Стрелка вариометра. Показывает вертикальную скорость на шкале. Если стрелка отклонена вверх, то мы набираем высоту. Если вниз — снижаемся.

2. Маркер заданной вертикальной скорости, появляется при включенном режиме V/S.

3. Цифровое значение нашей вертикальной скорости. Появляется снизу при снижении и сверху в случае набора высоты. Показывает значения только больше 400 футов в минуту.

4. При срабатывании системы TCAS (предупреждающей возможны столкновения в воздухе) возникает индикация, подсказывающая куда не надо лететь. На данном примере мы не должны набирать высоту.

1. Указатель нашего текущего курса.

2. Указатель путевого угла.

В чем отличие курса и путевого угла? Курс — это угол между продольной осью самолёта и направлением на магнитный северный полюс, т.е. то куда смотрит нос самолёта, а путевой угол — это угол между траекторией полета самолёта и направлением на магнитный северный полюс, т.е. то, куда фактически летит самолёт. Разница возникает чаще всего из-за наличия бокового ветра.

3. Цифровое значение заданного курса.

4. Маркер заданного курса.

5. Указатель системы отсчета курса — магнитный или истинный. Истинный включается в крайних северных широтах.

Перед взлетом нужно убедиться, что самолет находится во взлетной конфигурации, т.е. выпущены закрылки во взлетное положение и значение триммера стабилизатора соответствует нужному. Также необходимо убедиться что скорость V2 установлена на MCP. Компания Boeing рекомендует использование автомата тяги и директорных стрелок на взлете.

Далее рассмотрим процедуру взлета с разделением пилотов по функциям. Pilot flying — пилотирующий пилот. Его непосредственная задача — управление самолетом и выдерживание заданной траектории полета. Pilot monitoring — наблюдающий пилот. Его задача — контроль параметров полета, управление конфигурацией самолета (механизация, шасси) по командам пилотирующего пилота и управление системами самолета.

Процедура перед взлетом

Схема процедуры взлета

Если не разделять распределение обязанностей, то взлет можно изобразить в виде схемы:

Таблица уборки механизации

В полете нужно удерживать задаваемые параметры (скорость, курс и высота) через изменение тяги и пространственного положения самолета. Также нужно использовать триммер стабилизатора для снятия нагрузок со штурвала.

Рекомендация по триммированию самолета

Кнопка триммера находится сверху внешнего рога штурвала. Со стороны КВС это левая половина штурвала.

1. Используя штурвал и РУДы установить устойчивый полет самолета, например набор высоты без крена или горизонтальный полет с неизменной скоростью.

2. Если отпустить штурвал и самолет продолжит полет по этой траектории, значит он уже стриммирован. Если отпустить штурвал, а самолет начнет поднимать или опускать нос, то необходимо его оттриммировать.

3. Удерживая самолет на заданной траектории штурвалом определяем направление прилагаемого к штурвалу усилия — тянущее или давящее.

4. Если штурвал приходится давить, то кнопку триммера нужно будет тоже давить от себя. Если тянет — то на себя.

5. Не снимая усилие со штурвала нажимаем кнопку триммера в нужном направлении на 0.5-2 сек (в зависимости от величины прилагаемого усилия). Убеждаемся, что стабилизатор переставляется, т.е. крутятся диски триммера по бокам блока РУД.

6. Наблюдаем за реакцией самолета. Продолжаем штурвалом удерживать его на траектории. Усилие на штурвале, требуемое для удержания самолета должно уменьшиться.

7. Повторяем пункты 3-6 до состояния стриммированного самолета.

Заход на посадку по приборам

Рассмотрим процедуру захода на посадку по аналогии с процедурой взлета.

Таблица выпуска механизации

Системы бортового оборудования

Все, что обеспечивает жизнь машины в воздухе и правильность ее поведения в полете — управляемость, безопасность, надлежащие условия для пассажиров и экипажа, исправное выполнение специальных функций, для которых, собственно, машина и создавалась, — называют системами бортового оборудования.

Часть бортовой системы электроснабжения самолета: преобразователь тока

В 1970-х годах, когда на воздушные суда начали все шире проникать электронные устройства, для этих систем появился термин «авионика», совместивший в себе понятия «авиация» и «электроника». Оборудование летательных аппаратов подразделяют на собственно авиационное, радиоэлектронное и авиационное вооружение (для военных машин).

К авиационному оборудованию относится, прежде всего, электрика, в том числе , , системы управления силовыми установками (двигателями машины), , автоматические противопожарные средства, .

Система энергоснабжения обеспечивает электроэнергией все системы и аппараты машины, питаемые от электричества. В нее входят в первую очередь авиационные генераторы, отличающиеся от аналогичных наземных устройств меньшими размерами и весом.

Часть бортовой системы электроснабжения самолета: генератор постоянного тока

Затем — преобразователи тока, изменяющие его род и характеристики при подаче к электрическим аппаратам. Аварийными источниками питания, которые применяются при выходе из строя основных, служат аккумуляторные батареи.

Наконец, сами электрические провода и коробки для их разветвления, а также разного рода реле, включающие и выключающие в нужный момент то или иное электрическое устройство.

Светотехническое оборудование самолета подразделяется на внешнее и внутреннее. Первое устанавливается на крыле, фюзеляже, хвостовом оперении. Оно служит для предотвращения столкновения с другими машинами, освещения взлетно-посадочной полосы, подсветки опознавательных знаков на борту и прочее. На консолях крыла, носу и хвосте находятся аэронавигационные огни, обозначающие габарит машины в темноте.

Части бортовой системы электроснабжения самолета: а — реле; б — распределительная коробка

Внутреннее освещение применяется в самом самолете — в кабине пилотов, пассажирских отсеках. Оно же используется для подсветки приборных досок.

К приборному оборудованию самолета относятся устройства, осуществляющие измерения условий полета: атмосферное давление за бортом и высоту машины над землей, скорость полета и число Маха (то есть отношение скорости самолета к скорости звука), скорость ветра за бортом, температуру воздуха и прочее. Все приборы, контролирующие эти показатели, называют аэрометрическими.

Фара для освещения взлетной полосы, применявшаяся в советских летательных аппаратах. На снимке — в убранном положении

Отдельная приборная система следит за работой силовых установок: проверяет температуру и давление в рабочих камерах двигателей, предупреждает о сбоях в управляющих системах. Специальные пилотажно-навигационные приборы сверяют движение машины с заданным курсом.

К авиационному оборудованию относят и средства объективного контроля, следящие как за оборудованием машины, так и за поведением ее экипажа, причем делающие это независимо от него. Такие средства, называемые черными ящиками, нужны для выяснения причин аварий. В эту же группу входят и всем известные автопилоты — средства, позволяющие вести машину по заданному курсу в автоматическом режиме. Система предупреждения о столкновении «обозревает» пространство вокруг машины, передает сигналы встречным воздушным судам, сообщает о появлении других машин своему пилоту.

Бортовой аэронавигационный огонь самолета

Флаперон

Флаперон действует по тому же принципу, что и элерон. Правда, отклонить мы его можем только вниз, ведь он еще играет и роль закрылка (о них позже, в посте про крыло. Довольно сложное устройство). Вот где он находится на крыле:

Опять же, отклоняя Флаперон, мы изменяем кривизну профиля крыла, что влияет на подъемную силу. Предположим, что мы отклонили Флаперон на левом полукрыле. Тогда там подъемная сила возрастет, а на правом — останется неизменной. Что, как мы уже выяснили, приведет к дисбалансу и накренит самолет вправо (левое полукрыло с отклоненным Флапероном пойдет вверх, а правое — вниз).

Вот видео, прекрасно демонстрирующее работу Флаперона и Интерцепторов на взлете (в начале немножко битое):

Сердце самолета. Виды авиационных двигателей

Двигатель нужен, чтобы поднять самолет в воздух и удерживать его в небе, создавая подъемную силу. Его с полным правом можно назвать сердцем машины.

Все авиационные двигатели делятся на воздушные и ракетные. Первым для приготовления рабочей смеси необходим атмосферный воздух, то есть действовать они могут только в земных условиях. Все требуемое для работы ракетных двигателей имеет на своем борту сам летательный аппарат. Это значит, что работать они могут и в безвоздушном пространстве.

Воздушные двигатели делятся на винтовые и реактивные. У винтового двигателя рабочим органом, заставляющим машину перемещаться по воздуху, служит винт. У реактивного все необходимое для полета находится в корпусе самого двигателя. К винтовым двигателям относятся и . Оба поднимают машину в воздух с помощью винта, но отличаются способом, которым заставляют этот винт вращаться.

Поршневой двигатель

Поршневой двигатель — это первый тип двигателя, который начали применять на воздушных судах, не считая, конечно, малоуспешных попыток взлететь с помощью парового мотора. Топливом для поршневого двигателя служит бензин. Полученная на его бензина рабочая смесь (воздух + бензин) подается в корпус цилиндра, где за счет системы зажигания воспламеняется и приводит в движение поршень.

Схема устройства поршневого двигателя: 1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — шатун; 4 — коленчатый вал

Поршень через шатун, закрепленный подвижно внутри него, воздействует на вал, имеющий особую форму, составленную из многочисленных колен, и потому называемый коленчатым. Коленвал за счет воздействия поршня начинает вращаться.

Вал приводится во вращение через передаточный механизм. Это вращение передается тому самому винту, который заставляет самолет, разбежавшись, подняться над полем аэродрома. Вращаясь, винт создает тягу. Чем мощнее двигатель, тем больше эта тяга.

Самый простой способ повысить мощность двигателя — увеличить число цилиндров. Поэтому конструкторы все время пытались создать как можно более компактные двигатели с максимальным количеством цилиндров.

V-образный поршневой двигатель с V-образным расположением цилиндров

Сначала авиационные двигатели были рядными (цилиндры располагались в один ряд). Но рядные двигатели, в которых больше шести цилиндров, оказались трудными в изготовлении и слишком длинными для самолетов. Поэтому придумали V-образные 8- и 12-цилиндровые двигатели. Для сообщения винту как можно большей силы должно быть достаточно много поршней. Например, на двигателях «Мерлин» британской компании «Роллс-Ройс», выпускаемых до и после войны, их было 12. Для максимальной компактности цилиндры устанавливали под углом друг к другу, наподобие латинской буквы V. Двигатели, у которых цилиндры с поршнями располагаются таким образом, называются V-образными.

Однако мотор с наибольшим числом цилиндров можно получить, если разместить их вокруг коленчатого вала наподобие звезды. Двигатели с таким расположением цилиндров называются звездообразными. Количество цилиндров в них доходит до 24. И хотя такие двигатели получались существенно мощнее V-образных, это частично компенсировалось их огромным лобовым сопротивлением, так как площадь фронтального сечения звездообразного двигателя была гораздо большей по сравнению с V-образными. Поэтому во времена поршневой авиации активно применялись и тот и другой типы двигателей.

12-цилиндровый поршневой авиационный двигатель «Мерлин» британской фирмы «Роллс-Ройс»

Турбовинтовой двигатель

Увеличение числа цилиндров, вращающих коленчатый вал, неизбежно ведет к увеличению массы мотора и, соответственно, ухудшению летных характеристик машины. Конструкторы решили эту задачу, разработав турбовинтовой двигатель, который при одинаковой с поршневым двигателем массе выдает гораздо большую мощность. Однако по сравнению с поршневым мотором он неэкономичен и применяется только там, где нужно поднимать в воздух значительный вес или где требуются более высокие скорости. В турбовинтовых двигателях винт приводится во вращение с помощью особого органа — турбины.

Схема устройства турбовинтового двигателя: 1 — входное устройство; 2 — осевой компрессор; 3 — камера сгорания; 4 — рабочие лопатки турбины; 5 — сопло

Воздушный поток, набегающий в полете на двигатель, попадает в компрессор, где происходит его сжатие. Сжатый воздух поступает в камеру сгорания, куда одновременно впрыскивается топливо. Воздух и топливо образуют специальную топливовоздушную смесь, которая, сгорая в камере, выпускает горячие газы, воздействующие на турбину. Она приходит во вращение и через редуктор приводит в движение воздушный винт.

Турбовинтовой двигатель проигрывает поршневому в экономичности, но превосходит его по мощности.

Турбореактивный двигатель J85 компании «Дженерал Электрик»

Турбореактивный двигатель

Данный двигатель по своему устройству напоминает турбовинтовой. Однако если у последнего подъемная сила создается за счет вращения воздушного винта, то у турбореактивного двигателя — посредством выходящей из сопла газовой струи.

Схема устройства турбореактивного двигателя: 1 — входное устройство; 2 — компрессор; 3 — камера сгорания; 4 — турбина; 5 — выходное сопло

Турбореактивный двигатель состоит из тех же частей, что и турбовинтовой: входного устройства, куда поступает встречный воздух; компрессора, где он сжимается; камеры сгорания, куда впрыскиваются частицы топлива и где образуется воздушная смесь.

Горячие газы приводят во вращение газовую турбину, а затем, вырываясь с огромной скоростью из сопла, создают тяговую силу. Такие двигатели позволяют получать большую мощность и скорость, чем турбовинтовые, но в три-четыре раза проигрывают им в экономичности.

Чтобы повысить экономичность, был изобретен двухконтурный турбореактивный двигатель, который теперь повсеместно применяется в пассажирской и транспортной авиации.

Такие двигатели подразделяются на , и , служащие для создания скоростей, которые в разы превосходят скорость звука. Эти двигатели широко используются в военной авиации.

Реактивный прямоточный двигатель

В этом двигателе встречный воздух, поступающий во входное устройство, затормаживается специальным рабочим телом, что приводит к созданию в камере сгорания большого давления. Через форсунки туда же впрыскивается и топливо, которое нагревает воздух в камере. Заканчивается камера сгорания расширяющимся соплом, вырываясь из которого, воздух создает тяговую силу.

Схема устройства реактивного двигателя: 1 — встречный поток воздуха; 2 — центральное тело; 3 — входное устройство; 4 — топливная форсунка; 5 — камера сгорания; 6 — сопло; 7 — реактивная струя

Такие двигатели подразделяются на дозвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые, служащие для создания скоростей, которые в разы превосходят скорость звука. Эти двигатели широко используются в военной авиации.

Шасси

Еще один важный элемент конструкции любого самолета — шасси. Оно служит для передвижения аэроплана по земле или воде при рулении, взлете и посадке.

Шасси может быть , и . Существуют три основные схемы расположения шасси: с хвостовым колесом, с передним колесом и . В первом случае две главные опоры находятся ближе к передней части, а вспомогательная, хвостовая, — сзади. Во втором случае главные опоры расположены ближе к задней части, а в носовой части находится переднее колесо.

Что касается шасси велосипедного типа, то одна главная опора находится в передней части фюзеляжа, вторая — в задней, а две вспомогательные крепятся обычно на крыльях. Схема расположения лыжного шасси идентична, с той лишь разницей, что вместо колес используются лыжи. А вот с поплавковым шасси все немного по-другому.

Существуют следующие типы гидросамолетов: поплавковые, летающие лодки и самолеты-амфибии.

У поплавковых самолетов две основных схемы расположения шасси: первая — два основных поплавка крепятся по бокам фюзеляжа, вторая — основной поплавок крепится к фюзеляжу, а два вспомогательных — к крыльям.

У летающей лодки роль основного поплавка выполняет сам фюзеляж, имеющий форму лодки, а вспомогательные поплавки крепятся к крыльям.

Самолет-амфибия — это та же летающая лодка, но кроме поплавкового шасси у нее есть убирающееся колесное шасси.

Рассмотрим устройство колесного шасси более подробно.

Шасси современного самолета состоит из:

• амортизационной стойки, которая обеспечивает плавность хода при взлете и передвижении самолета по аэродрому, а также смягчает удары при посадке;
• бескамерных пневматических колес, снабженных тормозами;
• тяг, раскосов и шарниров, которые служат для уборки и выпуска шасси и через которые амортизационные стойки крепятся к крылу.

Для достижения хороших летных характеристик у большинства самолетов шасси после взлета убираются в фюзеляж либо крыло. Исключение составляют небольшие и тихоходные машины. Но даже неубирающиеся шасси закрывают обтекателями для снижения аэродинамического сопротивления.

Фюзеляж

Фрагмент каркаса истребителя МиГ-1

Тело самолета без крыла, оперения, мотогондолы и шасси называется фюзеляжем. Внутри него находятся экипаж самолета, его оборудование, грузовой или пассажирский отсеки — иными словами, все, что должно подниматься и переноситься на крыле.

Бывают, впрочем, и фюзеляжи, размещенные внутри самого крыла. Такая конструкция называется летающим крылом. Чаще всего фюзеляж представляет собой тело вращения, имеющее осесимметричную форму, которая позволяет достичь наименьшего веса и минимального сопротивления воздушному трению. Конструктивно фюзеляж представляет собой скелет из ребер, обтянутых снаружи тонкостенной оболочкой — обшивкой. На языке науки такая форма называется коробчатой балкой, а вся конструкция — балочной.

Как устроен самолет?

• Крыло
• Фюзеляж
• Оперение
• Шасси
• Сердце самолета. Виды авиационных двигателей
• Системы бортового оборудования

Тело самолета, то есть все, что переносится его двигателем, за исключением самого двигателя, в авиации называется .

Планер состоит из крыла, фюзеляжа, оперения (стабилизатор и киль) и шасси. Сюда же относят и особый отсек, который часто выходит за пределы крыла или фюзеляжа и предназначается для установки двигателя. Этот отсек называется мотогондолой.

Устройство самолета: 1 — крыло; 2 — фюзеляж; 3 — стабилизатор; 4 — киль; 5 — шасси

Пассажирский лайнер — классический пример устройства воздушного корабля

Элерон

Схематично управление в канале Крена с помощью Элеронов выглядит так:

А так выглядит отклоненный вниз Элерон Airbus (правильно «Эйрбас») А-320:

Вот с другого ракурса, из салона самолета:

Инженеры стараются вынести Элероны как можно ближе к концу крыла и подальше от оси симметрии самолета, чтобы создать наибольший Момент силы (М=L*F, то-есть, сама сила, умноженная на расстояние от точки приложения силы до оси вращения) при меньшем отклонении и меньшей площади Элерона. Это позволяет снизить массу элерона: ведь при меньшей силе F (читай, меньшей нагрузке на Элерон), крепления Элерона к крылу будут легче и сам элерон меньше. А снижение массы — наиважнейшая задача инженеров в авиации. Ведь чем меньше масса конструкции, тем больше полезной нагрузки (груз, пассажиры и т.д.) можем взять на борт, а значит, увеличится выгода. Или же с меньшей массой мы потратим меньше топлива — вырастит экономичность — увеличится выгода.

Если кому-то нужна эта картинка без мазни и в хорошем качестве — вот она

Как мы видим, элероны отклоняются в разные стороны, чтобы силы F на каждом из них были противоположно направленны. Но откуда же вообще берется эта сила F при отклонении элерона? Оттуда же, откуда и подъемная сила (см. первую часть серии). Смотрим схему:

На схеме пунктирной линией показано распределение воздушной нагрузки (той самой «разности давлений сверху и снизу крыла» из первой части) по профилю крыла без отклоненного элерона, а сплошной — с отклоненным. То-есть, отклоняя элерон, мы сильно изменяем кривизну профиля крыла, от которой зависит подъемная сила. При отклонении элерона вниз (как на схеме) подъемная сила на этом участке крыла возрастает на величину силы F, а на отклоненном на противоположной половине крыла элероне вверх картина обратная — подъемная сила уменьшается на величину F. в итоге мы получаем разные значения подъемной силы на левой и правой половинах крыла. Разница между этими силами приводит систему к дисбалансу и самолет начинает крениться.

Получается интересная ситуация: чтобы накренить самолет, нужно создать разницу сил на левом и правом полукрыльях (их еще называют левой и правой консолями крыла. А крыло у самолета одно, если это не би-план или три-план, когда два или три крыла друг над другом). Но ведь разницу этих сил можно создать не только Элеронами!

Оперение

На фюзеляже размещено оперение, то есть все части, которые обеспечивают устойчивость и управляемость машины в небе. Оперение бывает и . Первое придает самолету продольную устойчивость относительно невидимой линии, проведенной через крыло самолета. Оно закрепляется обычно в хвостовой части машины — либо на самом фюзеляже, либо наверху киля. Хотя возможно и расположение оперения в передней части самолета. Такая схема называется уткой.

Американский самолет «Нортроп YB-49» сконструированный по схеме «летающее крыло»: и крыло, и оперение выполнены вместе с фюзеляжем

Горизонтальное оперение состоит из неподвижного стабилизатора — двух плоских «крылышек», размещенных чаще всего в хвостовой части, и шарнирно подвешенного к нему руля высоты.

Вертикальное оперение обеспечивает машине устойчивость и неподвижность в поперечном направлении, то есть относительно ее продольной оси. Иначе говоря, оно необходимо, чтобы самолет не «завалился» в полете на крыло, как это произошло с первой машиной Можайского. Вертикальное оперение шарнирно, то есть подвижно, состоит из киля и подвешенного к нему руля направления, который позволяет изменить направление движения машины в воздухе.

Хвостовое оперение «Боинга 747»:
1 — стабилизатор; 2 — руль высоты; 3 — киль; 4 — руль направления

В полете на оперение действуют те же нагрузки, что и на крыло самолета. Соответственно, и составлено оно из элементов, имеющих формы и профили, как у крыла. Оперение может быть , , и . Существуют схемы вообще без оперения. Они называются «бесхвостка» и «летающее крыло».

Крыло

Крыло — это собственно тот элемент конструкции, который помогает самолету взлететь. Сила, поднимающая самолет в воздух, образуется за счет разности давлений на нижнюю и верхнюю поверхности его крыла. А эта разность возникает из-за того, что длина верхнего профиля крыла больше, чем длина нижнего, и за равный промежуток времени верхнему потоку приходится преодолевать большее расстояние, чем нижнему. Верхний поток как бы «растягивается», становиться разреженным, и плотность его уменьшается. При уменьшении плотности верхнего потока уменьшается и сила, давящая на верхнюю часть крыла. Сила же, давящая на нижнюю часть крыла, по-прежнему остается большой, поэтому крыло как бы выталкивает вверх. Сила, возникающая за счет разности сил, давящих на нижнюю и верхнюю часть крыла, называется подъемной силой.

Схема распределения воздушных потоков по профилю крыла:
1 — угол атаки; 2 — направление воздушного потока; 3 — хорда крыла; 4 — профиль крыла

Величина этой силы зависит от очень многих факторов, начиная от площади крыла и заканчивая его профилем. Линия, которая соединяет две точки крыла, находящиеся на наибольшем удалении друг от друга, называется хордой крыла. Хорда крыла образует с потоком воздушных частиц, направленных навстречу крылу, особый угол — угол атаки. Его величина в значительной степени влияет на подъемную силу. Чем она больше, тем выше подъемная сила.

Крыло самолета может быть , , , , , с обратной стреловидностью и т. д. Каждое из них имеет свои достоинства и недостатки. Так, прямое крыло характеризуется высоким коэффициентом подъемной силы, но оно непригодно для сверхзвуковых скоростей из-за сильного лобового сопротивления потокам воздуха, а треугольное, отличаясь пониженным лобовым сопротивлением, имеет невысокую несущую способность.

Разновидности крыла самолета: а — прямое; б — стреловидное; в — с наплывом; г — сверхкритическое; д — треугольное; е — трапециевидное; ж — эллиптическое; з — с обратной стреловидностью

Затронем систему управления

Давайте теперь разберемся, как пилот управляет всеми вышеописанными рулями (пока упрощенно).

Начнем с легкого: педали.

При помощи педалей пилоты управляют Рулем направления в полете и поворотом самолета при рулежке (поворачивается передняя стойка шасси). При этом, педали не нажимаются, а двигаются вперед-назад.

За управление самолетом в канале Тангажа и канале Крена отвечают Сайдстики (находятся по левую и правую сторону от пилотов в кабине). Они пришли на замену штурвалам. При отклонении Сайдстика вперед-назад отклоняется Руль высоты, а при отклонении влево-вправо — Элероны. Красная кнопка (название — TAKE OVER) на Сайдстике в кабине А320 отвечает за приоритет управления. То-есть, нажав ее, пилот берет приоритет управления на себя, а сигналы, посылаемые с другого Сайдстика перестают учитываться. Сам Сайдстик:

Прекрасное видео про конструкцию Сайдстика:

Перед пилотами есть по световому табло SIDE STICK PRIORITY. Если командир нажал кнопку TAKE OVER, то перед ним загорится зеленое табло «CAPT», напоминающее, что управление у него. А на табло у второго пилота загорится красная стрелка, указывающая влево – на командира – на того, кто управляет. Если же второй пилот нажмет TAKE OVER, то перед ним на табло загорится зеленое F/O, а у командира – красная стрелка. Табло:

Управление от Сайдстика к Сайдстику передается тому, кто нажал TAKE OVER последним.

Если кнопку TAKE OVER держать нажатой более 40 секунд, то управление от соседнего сайдстика отключится совсем. Но лишь до тех пор, пока пораженный в правах пилот не нажмет на кнопку TAKE OVER и не выдержит ее свои 40 секунд – тогда способность к управлению восстановится.

Так же на Сайдстике есть кнопка в виде спускового крючка – RADIO – включает микрофон для голосовой передачи.

TechnoHubble: интересное из мира техники каждый день.

К сожалению, не было времени подготовить ответы на вопросы из предыдущего поста, но это обязательно будет сделано! Возможно, для этого будет выпущен отдельный пост, так как материала в ответах, видимо, будет немало. Задавайте свои вопросы;)

Посты из этой серии будут выходить по понедельникам, утром.

Ну а на сегодня на этом все. Спасибо за внимание:)

Интерцептор

Интерцепторы — это поднятые вверх щитки на фото ниже:

У Интерцептора другой принцип работы. Для создания подъемной силы поток воздуха должен как-бы «облизывать» крыло, «обволакивать» его. А если мы в полете поднимем Интерцепторы, то поток сверху от крыла оторвется и подъемная сила на этом участке крыла упадет. Опять же появляется разница в величине подъемной силы на левом и правом полукрыльях: на левом подняли Интерцепторы — подъемная сила упала. А на правом не поднимали и там подъемная сила осталась прежней. Дисбаланс — самолет начинает крениться.

Но тут есть и огромный минус. Отрывая поток от крыла поднятием Интерцепторов, мы сильно увеличиваем сопротивление. Вот как это происходит:

За Интерцептором образуется завихрение с пониженным давлением, а перед ним, наоборот — набегающий поток создает зону повышенного давления. Разность этих давлений «тянет» самолет назад, как бы «засасывая». Поэтому Интерцепторы играют в основном вспомогательную функцию в плане управления в канале Крена на взлете и посадке.

Но вот при посадке, когда надо быстро затормозить, они очень важны. Во-первых, они создают сильное лобовое сопротивление. Во-вторых, они прижимают самолет к взлетно-посадочной полосе ( далее ВПП), что повышает эффективность тормозов, установленных на шасси. В-третьих, при поднятых Интерцепторах подъемная сила крыла сводится к минимуму, что исключает непреднамеренный отрыв от ВПП.

Руль высоты и Руль направления

Решено рассказать про два этих агрегата вместе, потому как принцип их работы один и тот же, что и у Элерона. Разница лишь в расположении на самолете.

По сути, это тоже отклоняемые поверхности: Руль высоты находится на Cтабилизаторе, а Руль направления — на Киле. При отклонении Руля высоты изменяется кривизна профиля Стабилизатора, а при отклонении Руля направления изменяется кривизна профиля Киля. Принцип работы руля высоты:

Принцип работы Руля направления:

Но у Руля направления есть подвох: при его отклонении самолет не только начинает вращаться в канале Рысканья, но и кренится. Дело в том, что руль направления находится выше оси вращения в канале Крена, а снизу его отклонение ничего не компенсирует. Вот и получается, что он создает момент сразу в двух каналах управления: Крена и Рысканья. Поэтому эго применяют в совокупности с органами управления в канале Крена, чтобы компенсировать этот момент.

Вот как выглядит Киль и отклоненный Руль направления на его задней кромке:

Работа Руля высоты и Руля направления при сильном порывистом ветре во время посадки во всей своей красе:

Как и Элероны, Руль направления и Руль высоты при отклонении создают Момент силы относительно оси вращения самолета, что приводит систему сил, действующих на самолет в дисбаланс и заставляет самолет вращаться или вокруг вертикальной оси (оси Рысканья), или вокруг оси, параллельной крылу (оси Тангажа):

А вот точка, в которой эти оси пересекаются — это Центр масс самолета. Его положение в течении полета постоянно меняется, как мы выяснили в первом посте серии.