- •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
15.5. Пилотажно-навигационное и радиотехническое оборудование
В разделе 1.2 отмечалось, что самолет как системный объект - управляемая система. В процессе полета летчик (или автоматическая система управления) управляет движением самолета в соответствии с указаниями службы управления воздушным движением (см. раздел 3.3.3) на основании информации о положении самолета в пространстве, состоянии внешней среды и всех бортовых систем. Впервые бортовое самолетное оборудование, выдающее летчику необходимую информацию, появилось в 20-х гг. До этого летчик пользовался примитивными приборами, такими, как наручный компас, вертушка-анемометр(от греч.anemos- ветер и ... метр) для измерения скорости потока воздуха, обтекающего самолет. Частота вращения двигателя определялась по частоте падения капель масла в прозрачной капельнице, вмонтированной в масляную систему. Самолеты летали только при хорошей погоде, поэтому потребности в другом оборудовании не возникало. В настоящее время, когда скорости полета, который происходит в основном вне видимости земной поверхности, достигают 3000 км/ч, высоты - 30 км, продолжительность - нескольких часов, а дальность - десятков тысяч километров, полет невозможен без постоянного обеспечения летчика непрерывно и скоротечно меняющейся информацией о навигационной и метеорологической обстановке, о состоянии всех систем самолета. Бортовое оборудование современного ЛА - это совокупность большого количества сложнейших приборов и устройств самого различного назначения и принципов действия, связанных между собой многочисленными коммуникациями. Вначале применялись приборы (см. раздел 6.7), базирующиеся на барометрическом (приемники воздушного давления), аэродинамическом (датчики углов атаки и скольжения), гироскопическом (датчики углов тангажа, крена, рыскания и угловых скоростей относительно всех трех осей) и инерционном (акселерометры) методах определения параметров полета. Во время и после второй мировой войны началось интенсивное развитие радиотехнических средств получения информации и управления полетом, которые на современных ЛА составляют большую часть навигационного оборудования.Антенно-фидерные устройства(АФУ) радиотехнических средств излучают электромагнитные колебания, которые, распространяясь в пространстве, отражаются от встречных объектов и принимаются АФУ.Антенна(от лат.antenna- мачта, рей) - устройство для непосредственного излучения и (или) приема радиоволн.Фидер(англ.feeder, отfeed- питать) - проводная линия для передачи электрических колебаний радиочастоты. В радиотехнических средствах используют основные свойства электромагнитных полей: высокую скорость распространения радиоволн (примерно 3·108м/c), отражение радиоволн от объектов, прямолинейное распространение фронта волны в однородной среде, возможность направленного излучения и приема радиоволн,эффект Доплера(по имени австрийского физика и астрономаК. Доплера) - изменение частоты электромагнитных волн, регистрируемое наблюдателем, в зависимости от направления и значения скорости относительного движения наблюдателя и источника волн. Дальность до объекта определяют измерением временного сдвига зондирующего (излучаемого) и принимаемого отраженного сигнала. Угловую координату определяют по наземным радиомаякам, используя свойства направленной антенны. Информация об облучаемом объекте и его координатах содержится в амплитуде, фазе и частоте сигнала. Использование направленных антенных систем, специальных форм зондирующих сигналов, в том числе импульсных, значительно повышают точность и дальность действия радиотехнических средств. Специфика выполняемой задачи и условия эксплуатации определяют функциональные возможности и состававионики- авиационной электроники. Авионику - обеспечивающее навигацию и пилотирование самолетабортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО) - можно разделить напилотажно-навигационное оборудование(ПНО) ирадиотехническое оборудование (радиосистемы связи). Отметим, что такое разделение весьма условно, так как информация, поступающая к экипажу по радиоканалам связи, также используется для решения навигационных задач. В состав БРЭО входят разнообразные приборы и системы, предназначенные для получения информации, переработки и выдачи ее на пилотажно-навигационные приборы (индикаторы) в кабине экипажа и в системы автоматического управления.