Къде е килът на самолета? Кийл на самолета: строителство

Дори човек, който никога преди не е виждал морето, със сигурност знае думите: "Седем фута под кила". И няма въпроси. Килът на кораба е най-важната конструктивна част, върху която са прикрепени много подробности за корпуса му. Но някой знае ли къде се намира кила на самолета и за каква цел?

Какво е това?

Този "орган" на стабилност, който ви позволява да спасите самолет даден курс. За разлика от корабите, килът на самолета е неразделна част от вертикалната опашка. В долната част на корпуса няма кил за летящите машини! Но има една финес. Факт е, че тази част е тясно свързана със силовите елементи на фюзелажа, но поради това има нещо обичайно в морето и във въздуха. И така, къде е килът на самолета? Просто казано, това е вертикалната част на опашката.

Той е поставен неподвижен, фиксиран на три точки, симетрична аксиална линия на самолета. Изглежда идеален трапец. Обикновено килът на самолета се състои от игли, ребра и кожа. Тази схема е класическа, малко се променя от появата на първия самолет. Предницата е склонена (като правило).

Диаграми на оформлението

Най-често килът е единичен, но в някои случаи той се прави двойно и дори тройно (на витло-задвижвани бомбардировачи). В последния случай това е необходимо, за да се осигури висока стабилност на тежката машина. Между другото, всички самолети на мястото на кила са разделени на три вида:

• Изградени съгласно нормалната схема. Това е, например, килът на A321.
• "Патици", т.е. самолети, в които хоризонталната опашка на кила се намира пред крилата.
• "Опашки". От кила се оставя само вертикалната опашка, хоризонталните елирони напълно липсват.

Разбира се, последните две сортове са по-типични за "общността" на военни самолети, тъй като такова разположение на кила е необходимо, за да се направи въздухоплавателното средство особено висока маневреност.

В някои случаи се използват още по-сложни конструкции. Например, podkilievye хребетите (те също са вентрал кил). Те се използват на някои надземни самолети, където запазването на идеалната стабилност по време на полета е жизненоважно. По този начин, под кила на самолета (това е мястото, където вече разбрахме) има допълнителен и масивен приток. По-често има ситуация, когато хоризонталното оперение на опашката обикновено трябва да се пренесе към самия връх на кила. Това се случва, ако двигателите са монтирани в кърмата на самолета. Такава схема например може да се види на вътрешни товарни и пътнически самолети II.

За какво е това?

Както знаете, безветрното време е невероятна рядкост, която се случва не по-често от няколко пъти в годината. В повечето случаи има вятър и неговата сила и посока могат да бъдат коренно различни. Когато самолетът лети, порива на вятър може силно да повлияе на посоката и курса. Въздухоплавателното средство трябва да бъде проектирано така, че да се върне на стабилна позиция самостоятелно. Само в този случай е възможно безопасен полет.

Основна цел

Основното правило за изграждането на кила е да го постави така, че да не падне под никакви условия вследствие на крилото. В противен случай е възможно рязко нарушаване на стабилността на валутния курс, а в най-тежките ситуации - физическа деформация и унищожаване на цялата опашка. Така че основната цел на кила е да поддържа стабилността на пистата.

Дизайнът на много въздухоплавателни средства е такъв, че тази част е мобилна. Чрез регулирането на величината на отклонението на кила екипажът контролира посоката на курса. Изключение са военните въздухоплавателни средства, в които двигателите с контролиран вектор на натоварване са отговорни за промяна на посоката на полета. В техния случай, създаването на мобилен кил въздухоплавателно средство (снимката е в статията) е глупаво, тъй като претоварването по време на маневрирането е такова, че просто се срива.

Какви видове стабилност осигуряват килът?

Съществуват три вида стабилност, за опазването на които килът е включен в проекта на самолета:

• Track.
• Надлъжно.
• Напречно.

Ще разгледаме всички тези сортове по-подробно. Така че, стабилност на пътя. Трябва да се помни, че в случай на загуба на надлъжна стабилност на фюзелажа по време на полет въздухоплавателното средство ще продължи да лети за известно време поради инерционна сила. След това въздушният поток започва да тече в задната част на самолета, който се намира зад центъра на тежестта. Килът в този случай предотвратява възникването на ротационна сила, която принуждава самолета да се върти около оста си.

Надлъжна стабилност. Да предположим, че самолет лети в нормален режим, центърът на тежестта съвпада с центъра на прилагане на натиск върху неговия фюзелаж. В този момент неговият фюзелаж също така управлява многопосочни сили, които се стремят да развият корпуса на самолета. Силата на повдигане и гравитацията действат едновременно. Килът на самолета (снимка на този детайл, който ще видите в статията) осигурява равновесие, което в този конкретен случай е много нестабилно. Нормален полет без перки, кил и стабилизатори е невъзможно.

Други видове стабилност

Напречна стабилност. По принцип този фактор е логично продължение на предишната собственост. Когато крилото и напречните стабилизатори на кила действат в противоположни посоки, те "се опитват" да преобърнат самолета. Това се противопоставя на формата на крилата: ако ги погледнете отдалеч, те напомнят буквата "U" с силно раздути горни "рога". Този формуляр осигурява независима корекция на разположението на въздухоплавателното средство в космоса. Кил същевременно помага да се поддържа странична стабилност.

Обърнете внимание, че в самолетите със замах на крилото нуждата от кил не е толкова голяма, колкото високата скорост при високи скорости. Ако падне, тогава натрупването на противодействащи сили се извършва в геометрична прогресия. Ето защо за тези машини най-трайният и лек кил е много важен, който може да устои на такива високи товари. И как може да бъде получено? Нека да поговорим за това.

Характеристики на създаване на модерни самолети

Понастоящем специалистите на Rosavaatsia и техните чуждестранни колеги се фокусират върху създаването на части на самолета (включително кила) от големи части, изработени от най-новите съставни материали.

Делът на тези съединения в проектирането на модерни самолети се разраства постоянно. Според информация от експертите, тяхното съотношение обем вече е достигнал 25% до 50%, и малки нетърговски самолети, и всички могат да бъдат съставени от пластмаса и композити от 75%. Защо такъв подход е станал толкова разпространен в авиацията? Фактът, че една и съща килът на самолета "Боинг", изработен от полимерен "сплави", е с много ниско тегло, много висока здравина и ресурс, който, с помощта на стандартни материали, за да се постигне просто нереалистично.

Основни материали

Най-оправданото използване на композити в дизайна е не само опашната перка, но и крилата и силовите елементи на корпуса, които не само трябва да са много силни, но и достатъчно гъвкави. В противен случай вероятността за унищожаване на конструкцията под влияние на полетното натоварване не се изключва.

Но това не винаги беше така. Така че, гордостта на съветската авиационна индустрия, Tu-160, Белия лебед или Black Jack, има кил, изработен от хелий-титанови сплави. Такъв специален и изключително скъп материал беше избран поради огромните натоварвания на дизайна на тази машина, която до този момент си запазва името на най-тежкия бомбардировач в експлоатация. Но все пак такъв кардинален подход към създаването на кила е рядкост, така че днес дизайнерите са много по-склонни да се справят с по-простите композитни материали.

Какви задачи трябва да решите при създаването на комбиниран кил?

В процеса на развитие местните дизайнери трябваше да решат редица сложни проблеми:

• Създадено е по-големи части от кила и други инструменти с въглеродни влакна чрез инфузионния метод.
• Също така беше необходимо почти изцяло да се преосмислят и реконструират основните етапи на производството, които не са предназначени за използване на композитни материали.

Други функции

В производствения процес беше въведен най-новия софтуер (FiberSim), който позволява постигането на възможно най-високи нива на автоматизация. В допълнение, сега килът самолети, строителство който е описан в изделието, може да бъде произведен чрез използването на такива технологии, където практически няма налични чертежи. Производството на тази част с този подход е както следва:

• Проектиране или избор на готов модел. Днес килът (най-вече) се проектира в напълно автоматичен режим, без участието на "човешки" разработчици.
• Рязане на употребявани материали, проведено и в автоматичен режим.
• В автоматичния режим се използват суровините, използвани за кила и неговите структурни части.
• Полагане на слоеве се извършва чрез роботизирани механизми, контролирани от компютърна програма.

В допълнение, съвременният подход към производството на килове предлага следното:

• Постоянно производство на прототипи, които се тестват при най-тежки условия.
• Разработват се технологии за неразрушаващо изпитване, които позволяват постоянен мониторинг на състоянието на кила на самолета.

Разширени методи за създаване на опашката на самолет "MS-21"

В не толкова отдалеченото минало авиационната индустрия беше буквално зашеметана от твърдението на местните разработчици, че разработват изцяло нов самолет, MS-21. Необичайното му е, че през последните три десетилетия това е първата вътрешна кола за вътрешни полети. При производството му бяха тествани много нови технологии, които в много отношения засягаха иновативните характеристики на кила и цялата опашка.

Развитието и освобождаването на кесана на кила на самолет MS-21, местни специалисти са успели да постигнат следното:

• Пълна автоматизация на рязане на всички части и суровини, използвани в производството. Поради това е възможно да се постигне не по-малко от 50% намаление на общите разходи за цялата опашка и по-специално за кила.
• При производството на опашни перки се използва програмата ProDirector, която позволява да се постигне идеална точност при обработката на частите. Това дава възможност да се създават не само силни, но изключително леки килове.
• Също така, килът на модерния самолет се създава с помощта на техники с двойна кривина. Благодарение на тях е възможно да се постигне многопосочна дебелина в районите, където се изисква допълнително усилване на конструкцията (под кил на самолета).
• Дори големи части от кила вече могат да бъдат "пържени" в специални автоклави. В резултат на това се получават изключително издръжливи и твърди компоненти, издържащи натоварвания от всякаква степен.
• Управлението на геометрията на частите се контролира и от сложни компютъризирани системи.

Други функции

Благодарение на използването на нови технологии и техники, трудът при създаването на опашката и опашката е намален с 50-70%. Днес повече от четири хиляди части от кила и опашката са преминали държавни тестове.

Основното постижение бе разработването на надеждна и проста технология за производство на килови детайли с размер на кил от 7.6 х 2.5 м. В момента те вече са доставени на Иркутск авиационен завод. Те са изработени от съвременни композитни материали, а особеностите на този процес вече привличат вниманието на водещи чуждестранни производители на въздухоплавателни средства.

Текущи проблеми emsp-emsp-

Защо прекарвахме толкова много време да обсъждаме съвременните начини за проектиране и изграждане на кил? Факт е, че тъй като 60-те години на миналия век стана ясно, че по-нататъшно увеличаване на скоростта самолети изпълнение е възможно само ако да увеличи силата си и да въведе в производството на напълно нови видове полимерни материали. Проблемът на последното поколение самолети е, че техният дизайн (и особено килът) е силно податлив на "умора". Поради това през 70-те години на 20-и век са разработени множество техники за наблюдение на състоянието на крилото и опашката.

Изискванията за производство също са високи. Всяка партида от части е подложена на силно претоварване на вибриращи щандове, тествани с температури и налягане. И това не е изненадващо, тъй като най-малката пукнатина впоследствие е изпълнена със смъртта на стотици пътници.

Така че разбрахте къде е килът и защо е необходимо!