Международная стандартная атмосфера

(МСА) — гипотетическое вертикальное распределение температуры, давления и плотности воздуха в атмосфере Земли, которое по международному соглашению представляет среднегодовое и среднеширотное состояние. Изменение основных параметров воздуха (давления, температуры и плотности) влияет на величину сил, возникающих при движении самолета в воздушном потоке. Поэтому при полетах в разных метеорологических и климатических условиях изменяются летные и аэродинамические характеристики самолетов. Чтобы охарактеризовать летные и аэродинамические данные самолетов при одинаковых параметрах воздуха, всеми странами принята единая Международная стандартная атмосфера (МСА). Международная стандартная атмосфера используется при градировании пилотажно-навигационных и других приборов, при инженерных и конструкторских расчетах.

3. Образование подъемной силы.

Способ формирования подъемной силы в воздушной среде, заключается в том, что в корпусе подъемного устройства формируют вращающие моменты в противоположных направлениях двух выпуклых поверхностей с регулярно последовательными ребрами, ориентированными противоположно по спирали, и формируют воздушный поток для формирования подъемной силы, отличающийся тем, что упомянутые моменты формируют путем взаимодействия управляемого электромагнитного поля обмоток в корпусе с соответствующими плоскими кольцеобразными магнитами с последовательно расположенными полюсами на краю каждой выпуклой поверхности с противоположной стороны расположения ребер.

4. Силы, действующие на самолет.

F тяж – сила, создаваемая двигателем или воздушным винтом. Она преодолевает силу сопротивления. Обычно считается, что она действует параллельно продольной оси.

Лобовое сопротивление — это направленная назад замедляющая сила, возникающая при нарушении воздушного потока крыльями, фюзеляжем и другими выступающими частями корпуса. Лобовое сопротивление противодействует тяге и направлено назад параллельно набегающему потоку воздуха.

Вес — это совокупная масса самого летательного аппарата, команды, топлива и груза или багажа. Под действием силы тяготения вес тянет самолет вниз. Он противодействует подъёмной силе, приложен к центру тяжести самолёта (ЦТ) и направлен вертикально вниз.

Подъёмная сила – противодействует силе веса. Она создаётся динамическим эффектом воздействия воздуха на аэродинамическую поверхность, приложена к центру давления самолета и направлена перпендикулярно траектории полёта.

Во время установившегося полёта равнодействующая четырёх сил равна нулю. При установившемся прямолинейном полёте неуравновешенных сил быть не может, согласно третьему закону Ньютона, который гласит, что любому действию силы всегда есть равное и противоположно направленное противодействие. Это справедливо как при горизонтальном полёте, так и при наборе высоты или снижении.

5. Конструкция крыла самолета.

Стрингер — продольный элемент силового набора летательного аппарата, связанный с обшивкой и нервюрами крыла или шпангоутами фюзеляжа. Предназначен для восприятия осевых усилий растяжения и сжатия.

Лонжерон – основной силовой элемент конструкции самолета, располагающийся по длине конструкции крыла.

Нервюра — элемент поперечного силового набора каркаса крыла, оперения и др. частей летательного аппарата, предназначенный для придания им формы профиля. Нервюры закрепляются на продольном силовом наборе (лонжероны, кромки, стрингеры). Является основой для закрепления обшивки.

Шпангоут – поперечное ребро жесткости бортовой обшивки судна (между днищем и палубой) или фюзеляжа летательного аппарата.

Фюзеляж является центральной частью самолета и предназначен для размещения экипажа, пассажиров, грузов. Также обеспечивает структурную связность крыла и хвостового оперения. Самые популярные конструкции фюзеляжа – монокок и полумонокок.

Монокок – тип пространственной конструкции, в которой внешняя оболочка является основным и, как правило, единственным несущем элементом.

Полумонокок – конструкция, в котором нагрузки несут, как внешняя оболочка, так и закрепляющий её силовой каркас.

6. Оси управления самолетом.

Поперечная ось (или ось тангажа) – проходит сквозь летательный аппарат от носа до хвоста, пересекая центр тяжести.

Продольная ось (или ось крена) – проходит через летательный аппарат по линии через концы крыльев также, пересекая центр тяжести.

Вертикальная ось (или ось рыскания) – проходит сквозь летательный аппарат вертикально также пересекает центр тяжести.

Управляющие усилие заставляет летательный аппарат двигаться вокруг одной либо более осей, обеспечивая контроль над её пространственным положением во время полета.

7. Органы управления самолетом (управляющие поверхности).

Главные рулевые поверхности – это элероны, руль направления и руль высоты. Пилот приводит их в движение органами управления (ручкой и педалями). Органы управления соединены с рулевыми поверхностями системой тяг и тросов. На скоростных и тяжелых самолетах применяются гидроусилители - бустеры.

Дополнительными органами управления считаются триммеры и закрылки.

Руль высоты расположен вдоль задней кромки стабилизатора. Некоторые самолеты имеют цельноповоротный стабилизатор (почти все сверхзвуковые истребители) вместо отдельного руля высоты. Движение рулем высоты или цельноповоротным стабилизатором контролируется ручкой управления “на себя – от себя”. Руль высоты – исторически сложившееся ошибочное название. Эта управляющая поверхность рулит не высотой полета, а углом тангажа (положением носа самолета относительно горизонта). Чтобы набирать высоту нужна тяга двигателя. Если набирать высоту одним только движением ручки “на себя”, можно потерять скорость и даже достичь срыва с последующим сваливанием самолета.

Руль направления контролирует движения самолета вокруг вертикальной оси – «рыскание» влево-вправо. Пилот воздействует на педали и отклоняет подвижную часть киля (вертикальной части хвостового оперения). Руль направления не поворачивает самолет на новый курс, его главная задача сделать полет координированным во время разворотов. Правило пользования рулем направления очень простое – «шарик в центре».

Элероны (рули крена) — аэродинамические органы управления, симметрично расположенные на задней кромке консолей крыла у самолётов нормальной схемы и самолётов схемы «утка». Элероны предназначены, в первую очередь, для управления углом крена самолёта, при этом элероны отклоняются дифференциально, то есть в противоположные стороны: для крена самолёта вправо правый элерон поворачивается вверх, а левый — вниз; и наоборот. Принцип действия элеронов состоит в том, что у части крыла, расположенной перед элероном, поднятым вверх, подъёмная сила уменьшается, а у части крыла перед опущенным элероном подъёмная сила увеличивается; создаётся момент силы, изменяющий скорость вращения самолёта вокруг оси, близкой к продольной оси самолёта.

Закрылки (Flaps) изменяют форму сечения крыла, временно создавая ему новый профиль. Это подвижная часть крыла расположенная вдоль его задней кромки. Закрылки отклоняются вниз и увеличивают сопротивление, позволяя самолету снижаться без увеличения скорости. Хотя их часто путают с элеронами - закрылки не являются главными контрольными поверхностями. Они не управляют положением самолета. Закрылки могут быть выдвижными (слегка отъезжают назад по специальным направляющим, образуя щель между крылом и своей передней кромкой и одновременно отклоняются вниз), и двух-трех щелевыми (как бы один закрылок выезжает из другого, образуя дополнительные щели).

Триммер — небольшая отклоняющаяся поверхность в хвостовой части руля или элерона летательного аппарата. Служит для частичной или полной аэродинамической компенсации шарнирного момента на установившемся режиме полёта, для уменьшения усилий в системе управления.

8. Закрылки. Назначение.

Закрылки — отклоняемые поверхности, симметрично расположенные на задней кромке крыла. Закрылки в убранном состоянии являются продолжением поверхности крыла, тогда как в выпущенном состоянии могут отходить от него с образованием щелей. Используются для улучшения несущей способности крыла во время взлёта, набора высоты, снижения и посадки, а также при полёте на малых скоростях. Существует большое число типов конструкции закрылков

9. Руль высоты (назначение, расположение, конструкция).

Руль высоты — аэродинамический орган управления самолёта, осуществляющий его вращение вокруг поперечной оси. Руль высоты представляет собой подвижную управляемую поверхность, отклонение которой вызывает движение самолёта по тангажу. В зависимости от аэродинамической схемы, руль высоты может быть установлен в различных местах самолёта. Согласно схеме, руль высоты является элементом хвостового оперения и расположен на вдоль задней кромки стабилизатора. В большинстве сверхзвуковых самолётов применяются цельноповоротные стабилизаторы, не имеющие сочленений и отклоняемые целиком.

10. Руль направления (назначение, расположение, конструкция)

Руль направления — орган управления самолёта, расположенный в хвостовом оперении и предназначенный для управления самолётом относительно нормальной оси (то есть при помощи руля направления изменяется угол рыскания). Представляет собой подвижную вертикальную плоскость, крепящуюся к килю. Воздействие на руль направления осуществляется посредством нажатия на педали, расположенные в кабине пилота. Руль направления на тяжёлых магистральных авиалайнерах используется, в основном, для корректировки курса на разбеге и пробеге. В то же время на сверхзвуковых самолётах при больших скоростях полёта радиус разворота получается слишком велик, поэтому в канал крена вводят так называемый «перекрёстный сигнал по курсу». При этом с вводом самолёта в крен поворотом штурвала (отклонением РУС) одновременно с отклонением элеронов на некоторый пропорциональный угол отклоняется и руль направления. При развороте с креном любой самолёт стремится к потере высоты, поэтому лётчику (или автопилоту) необходимо компенсировать возникающий пикирующий момент пропорциональным отклонением колонки штурвала (руля высоты) на себя.