- •Посвящается 75-летию Московского авиационного института системный подход к проектированию ла.
- •1.1. Техническое задание на проектирование
- •1.2. Сложные (большие) системы, их свойства .
- •1.3. Летательный аппарат – главный элемент авиационного и ракетно-космического комплекса
- •1.4. Системы и компоновка летательного аппарата
- •Инженерное обеспечение проектирования летательного аппарата.
- •2.1. Основные этапы проектирования авиационного комплекса
- •2.2. Иерархия систем летательного аппарата. Специализация инженеров, создающих системы.
- •Глава 3 среда в которой существует и функционирует летательный аппарат
- •3.1. Факторы, влияющие на функциональные возможности и облик летательного аппарата
- •3.2. Естественная внешняя среда - атмосфера Земли и околоземное пространство
- •3.2.1. Основные параметры и свойства воздуха в атмосфере
- •3.2.3. Решение проектно-конструкторских задач и неопределенность по параметрам естественной внешней среды
- •3.3. Искусственная внешняя среда
- •3.3.1. Аэропорт. Взлетно-посадочная полоса
- •3.3.2. Наземные системы обслуживания и подготовки самолета к полету
- •3.3.3. Обеспечение регулярности и безопасности полетов пассажирских самолетов
- •3.3.4. Стартовый ракетный комплекс
- •3.3.5. Решение проектно-конструкторских задач и неопределенность по параметрам искусственной внешней среды
- •Часть вторая теоретические основы авиационной техники
- •Глава 4 принципы полета и классификация летательных аппаратов
- •4.1. Классификация принципов полета
- •4.2. Реализация ракетодинамического и баллистического принципов полета
- •4.3. Реализация аэростатического принципа полета
- •4.4. Реализация аэродинамического принципа полета
- •4.5. Летательные аппараты, реализующие несколько принципов полета
- •4.6. Крылатый летательный аппарат в космическом пространстве
- •Глава 5 основы аэродинамики
- •5.1. Взаимодействие среды и движущегося тела. Классификация скоростей полета
- •5.2. Аэродинамический эксперимент
- •5.3. Аэродинамические силы
- •5.4. Основные законы аэродинамики
- •5.5. Элементы аэродинамики больших скоростей
- •5.6. Системы осей координат
- •5.7. Аэродинамические характеристики самолета
- •Глава 6 основы динамики полета самолета 6.1. Траектории движения
- •6.2. Силы, действующие на самолет в полете
- •6.3. Пространственное движение самолета
- •6.4. Понятие об аэродинамическом расчете
- •Глава 7 аэродинамическая компоновка летательных аппаратов
- •7.1. Геометрические параметры обтекаемых тел
- •7.1.1. Геометрические параметры несущей поверхности (крыла)
- •7.1.2 Геометрические параметры несущих частей самолета (фюзеляжа)
- •7.2.1. Аэродинамические схемы. Продольная балансировка, устойчивость и управляемость самолета
- •ΔδΔYг.О.ΔMz ΔωzΔαΔYсам δ¯ny.
- •7.2.2. Боковая балансировка, устойчивость и управляемость самолета
- •7.2.3. Состав системы управления самолетом
- •7.2.4. Показатели управляемости самолета
- •7.3. Влияние на аэродинамическую компоновку условий базирования и эксплуатации
- •7.4. Летательные аппараты короткого и вертикального взлета и посадки
- •7.4.1. Вертолеты
- •7.4.2. Самолеты вертикального (укороченного) взлета и посадки
- •7.5. Гидроавиация
- •7.6. Самолет изменяемой геометрии
- •7.7. Средства обнаружения и аэродинамическая компоновка
- •7.8. Аэродинамическая компоновка и активные системы управления
- •Глава 8 основы прочности и жесткости летательных аппаратов
- •8.1. Нагружение агрегатов самолета и их деформация под нагрузкой
- •8.2. Статическое и динамическое нагружение частей летательных аппаратов
- •8.3. Нормы прочности - закон при создании конструкции самолета
- •8.4. Предварительная динамическая компоновка летательных аппаратов
- •8.5. Прочностной эксперимент
- •8.6. Активные системы управления и нагружение частей самолета
- •8.7. Понятие надежности и живучести летательного аппарата
- •Инженерные основы авиационной техники
- •Глава 9 взлетная масса самолета
- •9.1. Взлетная масса как критерий выбора проектного решения
- •9.2. Уравнение существования самолета
- •Глава 10 основные элементы конструкции летательных аппаратов
- •10.1. Основные конструкционные материалы
- •10.2. Внешние нагрузки и реакции опор
- •10.3. Простейшие виды нагружения и простейшие конструктивные элементы
- •10.3.1. Растяжение
- •10.3.2. Сжатие
- •10.3.3. Сдвиг
- •10.3.4. Кручение
- •10.3.5. Изгиб
- •10.4. Подкрепленные тонкостенные оболочки - основа конструкции планера летательных аппаратов
- •Глава 11 элементы конструкции планера самолета
- •11.1. Примеры конструктивно-технологических решений
- •11.2. Конструктивно-силовые схемы агрегатов планера самолета
- •11.3. Реализация требований тз в процессе разработки конструкции
- •Глава 12 элементы конструкции систем управления
- •12.1. Системы прямого управления самолетом
- •12.2. Усилия на рычагах управления
- •12.3. Система непрямого (бустерного) управления
- •Глава 13 элементы конструкции шасси
- •13.1. Движение самолета по аэродрому
- •13.2. Амортизационная система самолета
- •13.3. Конструктивные схемы амортизационных стоек шасси
- •Глава 14 основы устройства силовых установок летательных аппаратов
- •14.1. Двигатели, применяемые на летательных аппаратах
- •14.2. Воздухозаборники и сопла двигателей самолета
- •14.3. Топливная система самолета
- •Глава 15 бортовые системы и оборудование самолета
- •15.1. Пассажирское бортовое и специальное оборудование
- •15.2. Системы кондиционирования и индивидуального жизнеобеспечения
- •15.2.1. Влияние условий полета на организм человека
- •15.2.2. Системы кондиционирования воздуха в гермокабинах
- •15.2.3. Системы индивидуального жизнеобеспечения
- •5.3. Системы защиты в особых условиях
- •15.3.1. Противообледенительные системы
- •15.3.2. Противопожарные системы
- •15.4. Системы спасения и десантирования
- •15.4.1. Средства спасения на пассажирских самолетах
- •15.4.2. Средства спасения на военных самолетах
- •15.4.3. Системы десантирования
- •15.5. Пилотажно-навигационное и радиотехническое оборудование
- •15.5.1. Пилотажно-навигационное оборудование
- •15.5.2. Радиотехническое оборудование
- •15.5.3. Комплексы бортового радиоэлектронного оборудования
- •15.5.4. Бортовое оборудование и кабина экипажа
- •15.6. Бортовые энергетические системы летательных аппаратов
- •Глава 16 основы производства летательных аппаратов
- •16.1. Основные этапы изготовления летательных аппаратов
- •16.2. Производство авиационного предприятия и субподрядчики
- •16.3. Стандартизация и унификация в авиационном производстве
- •16.4. Некоторые технологические аспекты проектирования летательных аппаратов
- •Глава 17 основы эксплуатации летательных аппаратов
- •17.1. Основные фазы существования летательных аппаратов в эксплуатации
- •17.2. Некоторые аспекты технической эксплуатации агрегатов и систем самолета
- •17.3. Некоторые эксплуатационные аспекты проектирования
- •Глава 18 основы проектирования летательных аппаратов
- •18.1. Содержание процесса и основные этапы проектирования летательных аппаратов
- •18.2. Некоторые экономические аспекты проектирования
- •18.3. Некоторые эргономические и экологические аспекты проектирования
- •18.4. Формальные и неформальные аспекты проектирования
- •18.5. Проектирование самолета и эвм
- •18.6. Сертификация самолетов гражданской авиации
- •Часть четвертая краткий обзор развития отечественной авиационной техники
- •Глава 19 самолетостроение в довоенный период и в годы великой отечественной войны
- •19.1. Начало пути
- •19.2. Самолеты 30-х годов
- •19.3. Самолеты предвоенных лет и в годы Великой Отечественной войны Советского Союза
- •Глава 20 отечественная авиация в послевоенный период
- •20.1. Освоение больших дозвуковых скоростей полета
- •20.2. Сверхзвуковая боевая авиация
- •20.3. Развитие гражданской авиации
- •20.4. Гражданские и боевые вертолеты
- •20.5. Авиация России в 90-е годы
- •Глава 21 возможные пути развития гражданской авиации и задачи, стоящие перед самолетостроением
- •21.1. Общие закономерности развития гражданского самолетостроения
- •21.2. Увеличение коммерческой нагрузки
- •21.3. Увеличение рейсовой скорости
- •21.4. Уменьшение расходов на эксплуатацию
- •21.5. Уменьшение массы самолета
- •21.6. Увеличение аэродинамического качества самолета
- •21.7. Уменьшение расхода топлива
- •Заключение
21.2. Увеличение коммерческой нагрузки
Чем большее число пассажиров размещено на самолете, тем экономичнее этот самолет. Развитие гражданского самолетостроения по этому пути привело к появлению в эксплуатации на авиалиниях самолетов, вмещающих 350-550 пассажиров (Боинг В-747, В-747-200, Ильюшин Ил-86, Ил-96, Локхид L-1011, Дуглас DC-10). Появление этих самолетов открыло эру эксплуатации широкофюзеляжных реактивных пассажирских самолетов. Анализируя формулу (21.2), можно утверждать, что и дальнейшее развитие гражданского самолетостроения пойдет по пути увеличения пассажировместимости. Однако опыт эксплуатации самолетов с большой пассажировместимостью показал, что их выгодно использовать только на дальних линиях с очень большим пассажиропотоком. В то же время объем воздушных перевозок в значительной мере возрастает за счет увеличения перевозок на средние дальности (до 1500-2000 км) и открытия новых линий малой протяженности, вовлекающих в общую систему авиаперевозок новые населенные пункты (города, поселки). Пассажирские потоки на таких линиях обычно невелики. Эксплуатация многоместных магистральных пассажирских самолетов на линиях средней и малой протяженности приводит к тому, что либо большие самолеты уходят в рейс с неполной нагрузкой (малая величина коэффициента коммерческой нагрузки), либо ограничивается число рейсов, хотя для пассажиров удобнее наличие нескольких рейсов в сутки, иначе пассажиры предпочитают другие виды транспорта, в результате чего также снижается коэффициент коммерческой нагрузки. Эти обстоятельства неизбежно привели к появлению в эксплуатации новых самолетов средней дальности полетов и средней пассажировместимости (150-200 мест) и самолетов для местных воздушных линий с числом пассажирских мест 100 и менее. Таким образом, пассажировместимость самолета и его фактическая коммерческая нагрузка оказываются взаимосвязанными величинами и зависят от условий эксплуатации самолета. На коэффициент коммерческой нагрузки непосредственно влияют и позволяют его увеличить: - снижение тарифов на авиаперевозки; - повышение регулярности полетов; - улучшение комфорта авиаперевозок, комфорта на борту самолета и при обслуживании пассажиров на аэровокзалах. Устранить влияние сезонности авиаперевозок и различие в напряженности пассажиропотоков по отдельным авиалиниям невозможно, и поэтому только с помощью указанных мероприятий нельзя значительно увеличить коэффициент коммерческой нагрузки. Частично решить эту проблему можно использованием грузовых (багажных) отсеков пассажирских самолетов. В этом случае недогруз самолета пассажирами и их багажом может быть компенсирован оперативным размещением коммерческих грузов на борту самолета при соответствующем оборудовании багажно-грузовых отсеков. Это требует также создания оперативно действующей багажно-грузовой службы в аэропортах. Следует отметить, что, хотя появление большого количества самолетов средней и малой пассажировместимости сдерживает темпы роста пассажировместимости самолетов, среднее число пассажирских мест для всех типов магистральных самолетов непрерывно растет. Развитие гражданского самолетостроения по пути роста коммерческой нагрузки обусловлено еще одним фактором. Уже в настоящее время имеются аэропорты, в которых взлеты и посадки самолетов следуют друг за другом с интервалом в 1 мин, а в 100-километровом воздушном пространстве вокруг аэропорта находится более 100 самолетов. Увеличение числа пассажирских рейсов в таких условиях связано с резким уменьшением безопасности полета. Следовательно, совершенно очевидно, что с ростом объема пассажирских перевозок при ограничении числа рейсов должно увеличиваться число пассажиров в каждом рейсе. Однако создание самолетов большой пассажировместимости связано с серьезными трудностями. Прежде всего, это обеспечение высокой надежности, высокой безопасности полетов. Автоматизация управления самолетами на всех этапах полета от взлета до посадки, совершенствование и многократное резервирование систем управления, совершенствование энергетических систем и оборудования, обеспечение высокой усталостной прочности и живучести силовой конструкции, совершенствование систем обеспечения полетов - это только часть проблем, которые решаются при создании таких самолетов. Кроме того, увеличение размеров самолета приводит к увеличению относительной массы конструкции и, следовательно, уменьшению относительной массы полезной нагрузки. Применение в конструкции новых, более легких и прочных материалов, новых технологических приемов изготовления элементов конструкции и их сборки, использование более точных методов расчета конструкции на все случаи статических, динамических и усталостных нагружений позволяет повысить эффективность самолета. Однако увеличение объема пассажирских перевозок, которое неизбежно происходит от года к году, потребует создания самолетов с еще большей пассажировместимостью, для которых все эти проблемы будут еще острее.