|
|
Скачати 0.64 Mb.
|
Газотурбінні двигуни, аналогічні турбогвинтовим двигунам, широко використовуються на вертольотах. Діапазон швидкостей для вертольотів ще більш обмежений міцностними та аеродинамічними характеристиками їхніх роторів. 5. Класифікація літальних апаратів з піднімальним повітряним гвинтом До літальних апаратів, які для переміщення в повітрі використовують аеродинамічний принцип польоту, окрім ЛА з нерухомим крилом – літаків і планерів, відносяться ЛА з піднімальним повітряним гвинтом, а саме: автожири, вертольоти, гвинтокрили, конвертоплани..Автожиром називається ЛА, у якого піднімальна сила створюється спеціальним гвинтом-ротором, що приводиться в обертання набігаючим потоком повітря при поступальному русі апарату. Поступальне переміщення здійснюється за допомогою двигуна зі звичайним для літака повітряним гвинтом Хоча автожири не знайшли широкого застосування, але їх проектування слугувало доброю школою для створення вертольота.Вертольотом називається ЛА важчий за повітря, піднімальна сила якого створюється одним або декількома несучими гвинтами, що приводяться в обертання будь-якою силовою установкою Несучий гвинт при своєму обертанні з деякою силою відкидає повітря вниз, а повітря з такою ж силою, яка направлена вгору, впливає на гвинт. Внаслідок цього вертоліт може підніматися вгору, висіти на місці та повільно вертикально опускатися. Гвинтокрилом або комбінованим вертольотом називається ЛА, що являє собою комбінацію вертольота та літака. Такий апарат має крило і силову установку, що створює горизонтальну тягу, як у літака, і несучий гвинт, як у вертольота 6. Історія розвитку та основні конструктивні схеми вертольота Історія вертольота почалася значно раніше, ніж історія літака. Ідея створення вертольота належить Леонардо да Вінчі (ХV століття). Першою реальною спробою здійснення ідеї вертольота варто вважати проект великого російського вченого М.В. Ломоносова, що побудував в 1754 р. модель ЛА, названу ним аеродромічною машинкою. Модель мала два співвісних гвинти, які оберталися в різні боки. Рівень техніки того часу не дав можливості створення силової установки, здатної обертати гвинти, піднімальна сила яких могла б забезпечити політ моделі.Основи теорії несучого гвинта були розроблені батьком російської авіації М.Є.Жуковським. У 1890 р. у книзі “До теорії літання” він опублікував формули для розрахунку тяги і потужності несучого гвинта. Згодом він теоретично досліджував питання про вантажопідйомність вертольота, вплив горизонтальної швидкості польоту вертольота на роботу несучого гвинта. Інженерні методи розрахунку несучих гвинтів були розроблені Б.М.Юр'євим і Г.Х.Сабініним. Перший вільний політ на вертольоті здійснив Поль Корню (Карно). Відбулася ця історична подія 13 листопада 1907 року у Франції поблизу Лізьє. На першому випробуванні вертоліт відірвався від землі на 0,3 метра, а потім на 1,5 метра.Перший радянський вертоліт ЦАГИ 1-ЭА був побудований під керівництвом А.М.Черемухіна і вперше піднявся в повітря в серпні 1930 р. Конструкція вертольота залежить від його призначення, схеми розташування і кількості несучих гвинтів, типу і кількості двигунів, виду шасі та інше. Вертоліт складається з наступних основних частин: несучого гвинта (НГ), фюзеляжу, силової установки, шасі, системи керування. Залежно від схеми вертольота у нього може бути декілька несучих гвинтів, а також рульовий (хвостовий) гвинт (РГ). В даний час є велика різноманітність конструктивних схем вертольотів. Це пояснюється тим, що практика не довела абсолютну перевагу одній якої-небудь схеми над іншими.Класифікувати вертольоти можна за самими різними ознаками: призначення, число несучих гвинтів, вид привода несучого гвинта і таке інше, але така класифікація не розкриває принципових конструктивних відмінностей одного вертольота від іншого. Тому найбільш правильною можна вважати класифікацію вертольотів по методу компенсації або гасіння реактивного моменту несучого гвинта, оскільки несучий гвинт є обов'язковою частиною конструкції будь-якого вертольота. 8. Основні конструктивні частини вертольота Конструкцію вертольота будь-якої схеми утворюють несучий гвинт, фюзеляж, шасі, системи керування, силова установка з системами, що забезпечують її роботу (паливною, масляною, всмоктування повітря, охолоджування, керування і таке інше), трансмісія, що включає редуктори, вали, муфти включення трансмісії, а також бортове обладнання. Для збільшення швидкості польоту деякі вертольоти мають невелике крило, що розвантажує несучий гвинт. Фюзеляж призначений для розміщення екіпажа, пасажирів, обладнання, вантажів, озброєння, силової установки і складається з носової та центральної частин, хвостових і кінцевих (кільових) балок. Конструктивно фюзеляж вертольота подібний до фюзеляжу літака і складається зі стрингерів, лонжеронів і шпангоутів. Несучий гвинт утворює піднімальну силу, що підтримує апарат у повітрі, і тягу, необхідну для поступального переміщення вертольота в польоті. Несучий гвинт також виконує роль органів керування.Особливість несучого гвинта вертольота полягає в тому, що гвинт може без наявності поступальної швидкості вертольота безпосередньо на стоянці створювати піднімальну силу і силу тяги. 9. Рульовий гвинт забезпечує також шляхову стійкість і керованість одногвинтового вертольота. При зміні кутів атаки лопатей РГ зміниться його тяга, а отже, і момент від тяги РГ. Якщо момент від тяги рульового гвинта Мрг буде рівний реактивному моменту несучого гвинта Мр, то вертоліт буде летіти прямо по курсу. Порушуючи рівність цих моментів, можна примусити вертоліт розвертатися в один або інший бік. РГ приводиться в обертання від силової установки через спеціальні вали і редуктори трансмісії вертольота. РГ зазвичай має від двох до шести лопатей. РГ розташовується на хвостовій балці та обертається в площині, паралельній вертикальній площині польоту. Шасі призначено для тих же цілей, що й у літака (забезпечення стоянки, пересування по аеродрому, зльоту і посадки). Здатність вертольота злітати без розбігу і сідати без пробігу обумовили відмінність злітно-посадкових пристроїв вертольота від аналогічних літакових пристроїв: менші розміри коліс і шин, більша міцність деталей шасі, що забезпечує безпечну посадку при авторотіруючому несучому гвинті з великою вертикальною швидкістю, відносно більший хід поршня амортизатора для забезпечення більш м'якої посадки. Силова установка призначена для створення потужності, необхідної для обертання гвинтів і приводу агрегатів. Вона складається з двигунів, пристроїв і систем.На сучасних вертольотах установлюються, як правило, два газотурбінні двигуни, розміщуються на стельовій панелі, вивідні вали яких сполучають з вхідними пристроями головного редуктора. В головному редукторі відбувається підсумовування потужності, що поступає від двигунів, а так само передача її через трансмісію на несучий і рульовий гвинти та вертолітним агрегатам: генераторам, насосам гідросистеми, компресору повітряної системи та ін. Трансмісія призначена для передачі моменту, що крутить, від двигунів до гвинтів і вертолітних агрегатів. До складу трансмісії входять головний, проміжний і хвостовий редуктори, хвостовий і кінцевий трубчасті вали, гальмо несучого гвинта та ін. Крило являє собою літаковий елемент на вертольоті. Хоча принцип польоту на вертольоті не вимагає наявності крила, воно призначено для часткового розвантаження несучого гвинта у горизонтальному польоті. На великих швидкостях піднімальна сила крила досягає (20 – 30)% тяги несучого гвинта. Хвостове оперення складається зі стабілізатора і кіля. Стабілізатор призначений для поліпшення поздовжньої стійкості вертольота. Завдяки наявності хвостової балки в одногвинтового вертольота, стабілізатор значно віддалений від центра мас вертольота (створене велике плече) і має невеликі відносні розміри. Кут установки стабілізатора автоматично змінюється при зміні загального кроку НГ для збереження оптимального балансування вертольота. Кіль для вертольотів одногвинтової схеми практично не потрібний і використовується для часткового розвантаження РГ і підвищення шляхової стійкості вертольота. 10. Особливості керування вертольотом Керування вертольотом залежить від схеми його виконання і здійснюється системою керування, до складу якої, так само як і у літака, входять важелі керування (ручка керування і важіль загального кроку) і ножні педалі.Система керування одногвинтовим вертольотом складається з систем керування рульовим гвинтом, несучим гвинтом і двигунами.Керування несучим гвинтом і двигунами здійснюється за допомогою автомата перекосу ручкою керування 1, розташованої перед сидінням пілота, і важелем загального кроку (важелем “крок – газ”) 8, який знаходиться зліва від його сидіння. Керування рульовим гвинтом здійснюється за допомогою педалей ножного керування, які дозволяють змінювати кут установки лопатей РГ, що приводить до зміни значення його тяги, а отже і його моменту, що врівноважує. Керування вертольотом одногвинтової схеми (рис. 4.5) здійснюється зміною величини і напряму сили тяги несучого гвинта і рульового гвинта.На вертольоті є чотири незалежні канали керування: вертикальне керування, поздовжнє керування, поперечнекерування і шляхове керуванн. Вертикальне керування служить для зміни положення вертольота в просторі по висоті за допомогою зміни величини сили тяги несучого гвинта шляхом повороту всіх лопатей в осьових шарнірах в один бік на один і той же кут (загальний крок несучого гвинта). Вертикальне керування вертольотом здійснюється важелем загального кроку 8, розташованим зліва від пілота. Наприклад, для зльоту і набору висоти пілот відхиляє цей важіль вгору, відбувається збільшення кута установки (кроку) всіх лопатей і тяги НГ. Але чим більший крок гвинта, тим більший опір повітряного потоку лопатям гвинта, тим більша потужність необхідна для обертання гвинта. Тому при збільшенні кроку НГ одночасно збільшується подача палива і потужність двигунів, завдяки чому частота обертання НГ залишається практично постійною. Тому важіль загального кроку 8 називається також важелем "Крок-Газ". Поздовжнє керування слугує для зміни кута тангажа, швидкості та траєкторії польоту вертольота за допомогою відхилення вектора сили тяги Т несучого гвинта в поздовжній площині Поперечне керування служить для зміни кута крену і бічного переміщення вертольота за допомогою відхилення вектора сили тяги НГ у поперечній площині Поздовжньо-поперечне керування здійснюється за допомогою відхилення розташованої перед сидінням пілота ручки керування 1 вертольотом вперед-назад і вправо - вліво. При цьому здійснюється зміна кутів установки лопатей НГ φ так, що в кожному оберті НГ в одній половині ометаємого гвинтом диска вони збільшуються, а в другій половині зменшуються. Таке діяння називається зміною циклічного кроку НГ і здійснюється за допомогою спеціального пристрою – автомата перекосу Шляхове керування служить для зміни напряму (курсу) польоту вертольота за допомогою зміни величини сили тяги РГ Керування стабілізатором здійснюється шляхом зміни кута його установки автоматично при зміні загального кроку несучого гвинта. Проводка керування вертольотом може бути жорсткою, м'якою і змішаною. 11. . Будова і політ ракети Ракета – це літальний апарат важчий за повітря, для створення піднімальної сили якого використовується реактивний принцип. Основоположником теорії реактивного польоту є К.Е.Ціолковський (1857-1935 рр.), який не тільки сформулював основні положення теорії руху ракет, але і показав їх роль в освоєнні космічного простору. К.Е.Ціолковському належить ідея застосування багатоступінчатих рідинних ракет для отримання необхідних значень космічних швидкостей. Будова ракети:При вивченні силових установок літальних апаратів ми розглядали принцип дії реактивного двигуна і відзначали, що реактивні двигуни підрозділяються на ракетні й повітряно-реактивні. Повітряно-реактивні двигуни для забезпечення горіння палива отримують кисень з навколишнього атмосферного повітря. В ракетних двигунах потік газу для створення реактивної сили утворюється з продуктів згорання палива і окислювача, що знаходяться на борту самого ЛА. Тому ракетні двигуни не потребують атмосферного кисню, можуть працювати в безповітряному просторі і є поки єдиним типом двигунів, за допомогою яких можна здійснювати політ за межами атмосфери. Ракетні двигуни по виду палива підрозділяються на ракетні двигуни на твердому паливі (РДТП) і рідинні ракетні двигуни (РРД). Конструктивне виконання ракети істотно залежить від типу використовуваного в ній двигуна. Спочатку з'явилися ракети на твердому паливі. Під час другої світової війни були розроблені ракети на рідкому паливі, а пізніше - комбіновані ракети, що працюють на твердому паливі й рідкому окислювачі. 12. Траєкторія руху ракети Траєкторія руху ракети, наприклад ракети „земля - земля” складається з наступних ділянок (рис. 4.22, а): активної пасивної і входу в атмосферу.Активної називається ділянка траєкторії (1-2), що проходить ракета з моменту запуску до припинення роботи двигунів. На активній ділянці відбувається збільшення швидкості польоту до максимального значення, тобто накопичення кінетичної енергії. При польоті ракети на більшу дальність активна ділянка закінчується зазвичай за умовною границею атмосфери. Під умовною границею атмосфери розуміють таку висоту (Н>100 км), де аеродинамічні сили становлять не більше 1% гравітаційних сил (сил тяжіння).Початкова частина активної ділянки вертикальна і називається стартовою ділянкою. На безпечній висоті траєкторія скривлюється внаслідок повороту ракети за певною програмою. Ця частина траєкторії називається ділянкою виведення. Наприкінці ділянки виведення ракета досягає заданої швидкості, а її траєкторія отримує заданий кут нахилу. |
|
ЗАТВЕРДЖУЮ «Авіаційна та ракетно-космічна техніка» на основі базової вищої освіти та ступеня бакалавра неспорідненого напряму підготовки |
7. Закон повного струму Головною властивістю магнітного поля є силова дія на рухому електрично-заряджену частку, сила впливу пропорційна заряду частки і... |
|
ЗАТВЕРДЖУЮ Начальник СДПЧ-3 Заводського району майор вн сл. Корчинський О. Г ... |
УРОК №16 КМЗ: комп’ютер, мультимедійна установка, періодична система хімічних елементів, доповіді учнів, картки |
|
«Від творчого вчителя до творчого учня» така цільова установка науково-методичної... «Від творчого вчителя – до творчого учня» така цільова установка науково-методичної роботи нашого навчального закладу |
Ключевые термины и понятия Ключові терміни і поняття: економічна безпека підприємства; корпоративні ресурси, фінансова складова; інтелектуальна і кадрова складова;... |
|
П Л А Н Створення текстового документа. Введення тексту. Установка параметрів сторінки. Розмір паперу. Прокрутка документа |
St. Valentine’s Day Обладнання: мультимедійна установка, костюми та реквізити для сценок, мультимедійна презентація, відео фрагменти, аудіо записи |
|
2 Система електропостачання автомобіля В, а для системи пуску – напругою 24В. Джерелами електричної енергії на автомобілі є генераторна установка (ГУ) й акумуляторна батарея... |
ТЕМА 1 ... |