- •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
3.3.3. Обеспечение регулярности и безопасности полетов пассажирских самолетов
Статистика показывает, что авиационный транспорт является самым безопасным видом транспорта (в настоящее время фиксируется в среднем гибель одного человека на объеме перевозок 109пассажиро-километров). Тем не менее обеспечение регулярности и безопасности полетов является одной из основных задач, постоянно стоящих перед коллективом проектировщиков. Большинство аварий происходит с самолетами в районе аэропорта. Это объясняется сложностью пилотирования на режимах взлета и посадки, большой интенсивностью воздушного движения и возможными неблагоприятными погодными условиями в районе аэропорта. Для работы на аэродромах, для управления полетами ночью и в сложных метеорологических условиях аэропорты оборудованы радиотехническими и светотехническими средствами. Система цветных посадочных огней 4, снабженная мощными светильниками, позволяет летчику хорошо ориентироваться на заключительном этапе посадки и при взлете. Точность захода на посадку обеспечивается взаимодействием бортового радиотехнического и пилотажно-навигационного оборудования с наземными радиотехническими средствами. Пересечение узконаправленных зон излучения 5 и 6 курсовогоиглиссадного радиомаяков формирует необходимую траекторию снижения при посадке –глиссаду (франц. glissade, букв. – скольжение).Дальний и ближний приводные радиомаяки(ДПРМ и БПРМ) создают узконаправленные зоны излучения в вертикальной плоскости и совместно с курсовым и глиссадным радиомаяками позволяют точно выйти на ось ВПП и проконтролировать точность выдерживания высоты при снижении по глиссаде. Комплекс наземной и бортовой аппаратуры, обеспечивающий летчика или бортовую систему автоматизированного управления информацией, необходимой для управления самолетом на этапе посадки, называетсясистемой всепогодной посадки(СВП) илиоборудованием слепой посадки (ОСП). Объединяя бортовую аппаратуру СВП с органами управления самолета, можно обеспечить автоматическую посадку – пилотирование самолета по глиссаде до определенной высоты без участия летчика. В зависимости от высоты, на которой управление передается летчику,системы автоматической посадкиподразделяются на категории I, II, IIIA, IIIB, IIIC в порядке возрастания возможностей системы. Категория I позволяет безопасно осуществлять полеты при высоте облаков 60 м и горизонтальной видимости в районе аэропорта более 800 м, категория IIIА – при высоте облаков около 15 м и горизонтальной видимости не менее 200 м, что позволяет обеспечить безопасные и регулярные полеты по расписанию примерно для 98% рейсов. Многообразие задач, решаемых с помощью авиации, привело к тому, что в воздушном пространстве одновременно находится множество ЛА, принадлежащих различным ведомствам. Это значительно осложняет обстановку не только в районе аэропорта, но и по всей трассе движения. В организационном плане безопасность на всех этапах полета обеспечивается вневедомственнойслужбой управления воздушным движением(УВД), которая планирует, координирует, непосредственно управляет воздушным движением и контролирует его. В техническом плане безопасность полетов обеспечиваетсяэшелонированием(от франц. echelon – ступенька; объект или группа, расположенная в глубину или уступом по отношению к предыдущей) – вертикальным, продольным и боковым распределением ЛА в воздушном пространстве. Множество одновременно летящих ЛА – это сложная динамическая система, управление которой возможно только при наличии информации о всех компонентах этой системы и оперативном обмене этой информацией между наземными службами УВД и экипажами ЛА. Наземное и бортовое радионавигационное, радиолокационное и радиосвязное оборудование с необходимыми средствами отображения информации и переработки ее с помощью ЭВМ позволяет на земле и на борту ЛА получать информацию о метеорологической обстановке и воздушном движении, предупреждать экипаж о наличии опасных метеообразований и встречных ЛА по курсу движения и предпринимать меры, обеспечивающие высокий уровень регулярности и безопасности полетов. Естественно, что это требует установки на борту ЛА тяжелого, крупногабаритного, сложного, энергоемкого и дорогого оборудования. Проектировщик, формируя состав оборудования на борту пассажирского самолета, должен выбрать оптимальное соотношение между планируемой частотой, т. е. регулярностью, рейсов (доходами авиакомпании) и составом пилотажно-навигационного оборудования (затратами на него) при условии обеспечения безопасности полета.