Самолет - Aircraft


Из Википедии, свободной энциклопедии

НАСА испытания самолета
Вуду , модифицированный Р 51 Мустанг, является 2014 Рено Air Race Чемпион.

Самолет является машиной , которая способна летать , получив поддержку со стороны воздуха . Это счетчики силы тяжести, используя либо статические подъемный или с помощью динамической подъемной силы в качестве несущей поверхности , или в некоторых случаях к снижению тяги от реактивных двигателей . Типичные примеры включают в себя самолетах самолетов , вертолеты , дирижабли (включая дирижабли ), планеры и воздушные шары .

Человеческая деятельность , которая окружает самолет называется авиацией . Наука авиации, в том числе проектирование и строительство самолетов, называется воздухоплавания . Экипаж самолетов пролетели бортовым пилот , но беспилотные летательные аппараты могут управляться дистанционно или самостоятельно под контролем бортовых компьютерами. Самолеты могут быть классифицированы по различным критериям, таким как тип лифта, самолет в движении , использование и других.

история

Летающие модели корабля и истории пилотируемых полета вернуться много веков, однако первый пилотируемый подъем - и безопасный спуск - в наше время имели место на больших воздушных шаров с горячим воздухом , разработанные в 18 - м веке. Каждый из этих двух мировых войн привел к большому техническому прогрессу. Следовательно, история авиации можно разделить на пять эпох:

Методы лифта

Легче воздуха - аэростаты

Воздушные шары

Аэростаты использовать плавучести плавать в воздухе во многом так же, как корабли плавают на воде. Они характеризуются одним или более крупных gasbags или навесов, заполненных газом относительно низкой плотности , такие как гелий , водород или горячего воздуха , который является менее плотным , чем окружающий воздух. Когда вес этого добавляют к весу конструкции самолета, он добавляет к тому же весу , как воздух , который вытесняет судно.

Маленькие горячие воздушные шары называемых небесных фонариков были изобретены в древнем Китае до 3 века до н.э. , и используются в основном в культурных праздниках, и были только вторым типом воздушного судна к полету, первым из которых воздушных змей , которые были впервые изобретены в древнем Китае более две тысячи лет назад (см династии Хань ).

Дирижабль USS Akron на Манхэттене в 1930 году

Шар был первоначально любой аэростат, в то время как термин дирижабль был использован для больших конструкций , работающих воздушных судов - как правило , с неподвижным крылом. В 1919 году Фредерик Хэндли Страница была сообщена как со ссылкой на «кораблях воздуха» с меньшими типами пассажирских , как «Air яхтах.» В 1930 - е годы, крупные межконтинентальные летающие лодки были также иногда называют «кораблями воздуха» или «летающих кораблей». - хотя никто еще не был построен. Появление активных шаров, называется дирижабли, а затем жестких корпуса , позволяющих значительное увеличение размеров, стало менять путь были использованы эти слова. Огромные приведенные аэростаты, характеризующиеся жесткой внешней рамой и отдельной аэродинамической кожи вокруг газовых мешков, были произведены, как дирижабли быть самым большим и самым известным. Существовали еще нет самолетов или нежестких шары достаточно большой , чтобы называться дирижабли, так что «Дирижабль» не пришел , чтобы быть синонимом этих самолетов. Тогда несколько несчастных случаев, таких как катастрофы Гинденбурга в 1937 году, привело к гибели этих дирижаблей. В наши дни «воздушный шар» является аэростат обесточен и «Дирижабль» является питание один.

Включенному, Поворотное аэростат называется дирижабль . Иногда этот термин применяется только к нежестким воздушным шарам, а иногда и дирижабль рассматриваются как определение дирижабля (который затем может быть жестким или нежесткими). Нежесткие дирижабли характеризуются умеренно аэродинамическим газосодержащим со стабилизирующими плавниками на спине. Они вскоре стали известны как дирижабли . Во время Второй мировой войны , эта форма получила широкое распространение для привязных аэростатов ; в ветреную погоду, это одновременно уменьшает нагрузку на тросе и стабилизирует воздушный шар. Прозвище дирижабль был принят вместе с формой. В наше время любой небольшой дирижабль или дирижабль, называется дирижабль, хотя дирижабль может быть обесточен, а также питание.

Тяжелее, чем воздух - aerodynes

Тяжелее, чем воздух самолеты, такие как самолеты , должны найти способ подтолкнуть воздух или газа вниз, так что реакция протекает (законы Ньютона) , чтобы толкать самолет вверх. Это динамическое движение через воздух происхождение термина Aerodyne . Есть два способа создания динамических выпячиваться: аэродинамические подъемного и приведенной в действии подъемной силы в виде тяги двигателя.

Аэродинамический лифт с участием крыл является наиболее распространенным, с неподвижным крылом самолета держит в воздухе с помощью поступательного движения крыл и вертолетного путем прядения крыловидных роторов иногда называют поворотные крыла. Крыло представляет собой плоскую, горизонтальную поверхность, как правило , в форме в поперечном сечении в виде аэродинамической поверхности . Для того, чтобы летать, воздух должен циркулировать над крылом и создание подъемной силы . Гибкое крыло является крыло из ткани или тонкого листового материала, часто натянутой на жесткую раму. Кайт привязан к земле и зависит от скорости ветра над крылами, которые могут быть гибкими или жесткими, фиксированным или роторным.

С питанием лифта, самолет направляет его двигатель тяги вертикально вниз. V / STOL самолетов, таких как Harrier Перейти Jet и F-35B взлет и посадку вертикально с помощью подъемной силы и переход к аэродинамической подъемной силы в установившемся полете приведенный в действие.

Чистая ракета , обычно не рассматривается как Aerodyne, так как он не зависит от воздуха для его подъемной силы (и может даже летать в космос); однако многие аэродинамические подъемные машины были питания или при содействии ракетных двигателей. Ракетным двигателем ракеты , которые получают аэродинамическую подъемную силу на очень высокой скорости из - за потока воздуха над их телами являются маргинальным случай.

С неподвижным крылом

Ан Airbus A380 , самый большой в мире пассажирский лайнер

Предшественник самолетов является змеем . В то время как с неподвижным крылом самолета зависит от его скорости движения для создания воздушного потока над крыльями, змей привязан к земле , и полагается на ветер дует над крыльями , чтобы обеспечить подъем. Змеи были первым видом самолета летать, и были изобретены в Китае около 500 г. до н. Много аэродинамического исследование было сделано с змеями перед испытанием самолета, аэродинамические трубами, а также программы компьютерного моделирования стали доступны.

Первый тяжелее воздуха судно способно контролируемого свободного полета были планеры . Планер разработан Джордж Кейли провел первый настоящий пилотируемый, управляемый полет в 1853 году.

Практические, питание, неподвижным крылом воздушных судов ( самолет или самолет) были изобретены Wilbur и Орвилл Райт . Кроме того, метод приведения в движение , с неподвижным крылом самолета, в целом характеризуются своей конфигурации крыла . Наиболее важные характеристики крыла:

  • Количество крыльев - Моноплан , биплан и т.д.
  • поддержка Wing - Скрепленная или консольный, жесткая или гибкая.
  • Крыло формы в плане - в том числе пропорции , угол стреловидности , а также любые вариации вдоль пролета ( в том числе важного класса треугольных крыльев ).
  • Расположение горизонтального стабилизатора, если таковые имеются.
  • Двугранный угол - положительный, нулевой или отрицательные (ксеноморфная).

С изменяемой геометрией самолет может изменить его конфигурацию крыла во время полета.

Летающее крыло не имеет фюзеляж, хотя он может иметь небольшие волдыри или стручков. Противоположность это несущий корпус , который не имеет никаких крыльев, хотя она может иметь небольшие стабилизирующие и контрольных поверхностей.

Крыло-в-граунд-эффект транспортных средств, не считаются самолеты. Они «летать» эффективно близко к поверхности земли или воды, как обычный самолет во время взлета. Примером может служить русский экраноплана ( по прозвищу «Каспийский монстр»). Люди с питанием самолета также полагаться на экранном эффекте , чтобы оставаться в воздухе с минимальной мощностью пилота - сигналом, но это только потому , что они настолько андерпауэред в самом деле, планер способен летать выше.

вертолет

Винтокрыл или вертолеты, использовать вращающийся ротор с аэродинамическими лопастями раздела (а поворотные крыла ) , чтобы обеспечить подъем. Типы включают вертолеты , автожиры , а также различные гибриды , такие как гиродины и соединение вертолётов.

Вертолеты имеют ротор повернут на валу с приводомдвигателя. Ротор толкает воздух вниз для создания подъемной силы. При наклоне ротора вперед, вниз поток наклонен назад, производя тягу для полета вперед. Некоторые вертолеты имеют более чем один ротор и лишь немногиених роторы превратились газовыми струями на кончиках.

Автожиры имеют неактивные роторы с отдельной электростанции для обеспечения тяги. Ротора наклонена назад. По мерекак автожир двигается вперед, воздух дует вверх через ротор,делает его спину. Это вращение увеличивает скорость воздушного потока над ротором, чтобы обеспечить подъем. Роторные воздушные змеи являются автожирами без двигателя, которые буксируемые дать им скорость движения вперед или привязанной к статическому якорю высокого ветра для кайтить полет.

Cyclogyros поворачивать крылья вокруг горизонтальной оси.

Соединение RotorCraft имеют крылья , которые обеспечивают некоторые или все из лифта в полете вперед. Они в настоящее время классифицируются как питание лифтовых типов , а не вертолёты. Tiltrotor самолет (например, V-22 Osprey ), tiltwing , tailsitter и колеоптер самолеты имеют свои роторы / пропеллеры горизонтальные для вертикального полета и вертикальных для горизонтального полета.

Другие методы лифта

X-24B подъема кузова.
  • Лифтинг тела является органом воздушного судна в форме , чтобы произвести подъем. Если есть какие -то крылья, они слишком малы , чтобы обеспечить значительный подъем и используются только для обеспечения стабильности и контроля. Подъемные органы не являются эффективными: они страдают от высокого сопротивления, а также должны ехать на высокой скорости , чтобы произвести достаточное количество подъемной силы , чтобы летать. Многие из исследовательских прототипов, такие как Мартин-Мариетта X-24 , что привело к Спейс Шаттл , поднимали тело (хотя сам челнок не является), а также некоторыми сверхзвуковыми ракетами получить подъем от воздушного потока над трубчатым корпусом.
  • Работает подъемник типа полагаются на двигатель полученный подъемник для вертикального взлета и посадки ( VTOL ). Большинство типов переход к фиксированной подъемнойкрыла для горизонтального полета. Классы активных типов лифтов включаютсебя VTOL реактивных самолетов (такиекак Harrier перепрыжки струя ) и tiltrotors (такие как V-22 Osprey ), среди других. Несколько экспериментальных конструкций полностью полагаться на тягу двигателячтобы обеспечить подъемтечение всего полета,том числе личный фан-лифтовых наведении платформ и реактивным ранцем. VTOL исследовательские проекты включают летающей одр .
  • Самолет Flettner использует вращающийся цилиндр вместо фиксированного крыла, получение подъемной силы от эффекта Магнуса .
  • Орнитоптер получает тяги, махая крыльями.

Шкала, размеры и скорость

Размеры

Маленький самолет игрушки, и даже меньше - нано-самолет .

Самый большой самолет по размерам и объему (по состоянию на 2016) является 302-футов длиной (около 95 метров) Британский Airlander 10 , гибридный дирижабль, с вертолетов и с неподвижным крылом функций, и по сообщениям , способен развивать скорость до 90 миль в час ( около 150 км / ч), а также воздушно - капельная выносливость двух недель с полезной нагрузкой до 22050 фунтов (11 тонн).

Самый большой самолет по весу и величина регулярных самолетов когда - либо построенный (по состоянию на 2016 г.), является Ан-225 . Это украинский встроенный 6-двигатель транспорта России в 1980 - е годы 84 метров (276 футов) в длину, с 88-метровой (289 футов) , размах крыльев. Он держит мировой рекорд полезной нагрузки, после транспортировки 428,834 фунтов (200 тонн) грузов, а недавно пролетел 100-тонные грузы на коммерческой основе . При весе где - то между 1,1 и 1,4 миллиона фунтов стерлингов (550-700 тонн) максимальная разрешенная масса, это также самый тяжелый самолет будет построен, на сегодняшний день. Он может путешествовать со скоростью 500 миль в час.

В крупнейших военных самолетах являются украинским / русским Антонов Ан-124 (второго по величине в мире самолет, также используется в качестве гражданского транспорта), и американского Lockheed C-5 Galaxy транспорт, взвешивание, загруженного, за 765000 фунтов (более 380 тонн). 8 двигатель, поршень / пропеллер Hughes HK-1 « Spruce Goose ,» американский Второй мировой войны деревянная летающая лодка транспортно- с большим размахом крыльев (94 метров / 260 футов) , чем любой текущий самолет, и хвостового высотой , равной самый высокий (Airbus A380-800 на 24,1 метров / 78 футов) - летал только один короткий перелет в конце 1940 - х годов, и никогда не вылетали из зоны влияния земли .

В крупнейших гражданских самолетах, помимо отмеченного выше An-225 и Ан-124, являются Airbus Beluga грузового транспорта производным Airbus А300 реактивного самолета, то Боинг Dreamlifter грузового транспорт производного Боинг 747 реактивного авиалайнера / транспорта (747 -200B был, при ее создании в 1960 - х годах, самый тяжелый самолет когда - либо построенных, с максимальным весом 836,000 фунтов (более 400 тонн)), а также двухэтажные Airbus A380 «супер-джамбо» реактивный авиалайнер (в мире самый большой пассажирский авиалайнер ).

Скорости

Быстро записал питание полета самолета и быстро записали самолет полет самолет с воздушным дыханием была НАСА X-43A Pegasus, ГПВРД Приведено, Hypersonic , Фитрель экспериментальных исследований воздушных судов, на Mach 9.6 (около 7000 миль в час). X-43A установлено , что новый знак, и сломал свой собственный мировой рекорд (6,3 Маха, почти 5000 миль в час, установленный в марте 2004 года) на своем третьем и окончательном полете 16 ноября 2004 года.

До X-43A, в самом быстром записанном активный полет самолета (и до сих пор рекорд по быстрому пилотируемым, питанию самолета / быстрый пилотируемого, без космических аппаратов самолетов ) был североамериканский X-15A-2 , ракетного двигателем самолета на 4520 миль / ч (7274 км / ч), Мах 6,72, 3 октября 1967 г. на одном полет достигли высоты 354,300 футов.

Самый быстрый из известных, производство самолетов (кроме ракет и ракет) в настоящее время или в прошлом оперативно (по состоянию на 2016 г.) являются:

  • Самый быстрый самолетов, и быстрый планера, является Space Shuttle , ракета-планера гибрид, который вновь вошел в атмосферу как с неподвижным крылом планера в более чем Mach 25 (более 25 раз превышает скорость звука около 17000 миль / ч при повторном входе в атмосферу Земли).
  • Самый быстрый военный самолет , построенный: Lockheed SR-71 Blackbird , американский разведывательный струи с неподвижным крылом самолета, как известно, летать за Mach 3.3 (около 2200 миль в час на крейсерской высоте). 28 июля 1976 года , SR-71 установил рекорд для самых быстрых и самых летающей оперативного самолета с абсолютной скоростью записи 2193 миль в час и абсолютной высоты записи 85,068 футов. На своем выходе на пенсию в январе 1990 года, он был самым быстрым воздушно-реактивный самолет / быстрый реактивный самолет в мировой рекорд еще стоит по состоянию на август 2016 года.
Примечание: Некоторые источники относятся к вышеупомянутому Х-15 как «самому быстрому военному самолету», потому что он был частично проектом ВМС и ВВС США; Однако, X-15 не был использован в неэкспериментальных реальных военных операций.
  • Быстрый ток военных самолетов являются / русский советский МиГ-25 сигнала управления на Маха 3.2 (2170 миль в час), за счет повреждения двигателя или Маха 2,83 (+1920 миль в час) нормально и российские МиГ-31 E (также может Маха 2,83 нормально). Оба истребители-перехватчики реактивные самолеты, в активных операциях по состоянию на 2016.
  • Самый быстрый гражданский самолет когда - либо построенных, и самый быстрый пассажирский лайнер , построенный: кратко управляется Ту-144 сверхзвуковой реактивный самолет (Mach 2,35, 1600 миль в час, 2587 км / ч), который , как полагали, круиз примерно Mach 2.2. Ту-144 (официально действовала с 1968 по 1978 год, заканчивающийся после двух аварий малого флота) был пережило его соперник, Concorde SST (Mach 2,23), французский / Британский сверхзвуковой пассажирский самолет, известный круиз на Маха 2,02 (1,450 миль / ч, 2333 км / ч на крейсерской высоте), работающий с 1976 года , пока маленький Concorde флот не был заземлен на постоянной основе в 2003 году, после аварии одного в начале 2000 - х годов.
  • Самый быстрый гражданский самолет в настоящее время летать : в Cessna Citation Ten , американский бизнес - джета, способный Маха 0,935 (более чем 600 миль в час на крейсерской высоте). Его конкурент, американская Gulfstream 650 бизнес - джетов может достигать 0,925 Маха
  • Самый быстрый пассажирский самолет в настоящее время летающий является Boeing 747 , цитируемый как способный крейсерской над Маха 0,885 (более 550 миль в час). Ранее были быстро мутной, недолговечны России (СССР) Туполев Ту-144 SST (Mach 2,35) и французский / Британский Concorde SST (Mach 2,23, обычно крейсерской Mach 2). До них, Convair 990 реактивный авиалайнер 1960 - х летал в более чем 600 миль в час.

силовая установка

ручной инструмент самолет

Планеры тяжелее, чем воздух самолеты , которые не используют тягу один раз в воздухе. Взлет может быть запуская вперед и вниз с высокого места, или, потянув в воздух на буксире линии, либо с помощью наземной лебедки или транспортного средства, или на питание самолета «буксира». Для планера , чтобы сохранить свою поступательную скорость воздуха и лифт, он должен спуститься по отношению к воздуху (но не обязательно по отношению к земле). Многие планеры могут «взлететь» - высота усиления от восходящих , таких как тепловые токи. Первый практичный, управляемый пример был разработан и построен британским ученым и пионерской Джорджа Кейли , которого многие признают в качестве первого авиационного инженера. Типичными примерами являются планеров планеры , дельтапланы и парапланы .

Шары дрейфовать с ветром, хотя обычно пилот может контролировать высоту, либо путем нагрева воздуха или путем освобождения балласта, что дает некоторый контроль за направлением (поскольку изменения направления ветра с высотой). Крыло-образный гибрид воздушный шар может скользить направленно при повышении или падении; а сферическую форму воздушного шара не имеет такой направленный контроль.

Воздушные змеи являются воздушные суда , которые привязаны к земле или другой объект (стационарный или мобильный) , который поддерживает напряжение в тросе или кайт линии ; они полагаются на виртуальные или реальный ветер дует над и под ними для создания подъемной силы и лобового сопротивления. Kytoons являются баллонные-кайт гибриды , которые имеют форму и привязные получить кайтинга прогибы, и может быть легче, чем воздух, нейтральной плавучестью, или тяжелее, чем воздух.

Работает самолет

Работают самолеты имеют один или несколько бортовых источники механической энергии, обычно авиационные двигатели , хотя каучук и рабочая сила также были использованы. Большинство авиационных двигателей являются либо легкие поршневые двигатели или газовые турбины . Двигатель топливо хранится в цистернах, как правило , в крыльях , но больше самолетов также имеют дополнительные топливные баки в фюзеляже .

Пропеллер самолета

Пропеллер самолета использовать один или несколько гребных винтов () Винты воздушные для создания тяги в направлении вперед. Пропеллера обычно устанавливается в передней части источника питания в конфигурации трактора , но может быть установлена позади в конфигурации толкателя . Варианты расположения гребного включают в себя вращающихся в противоположных направлениях воздушных винтов и канальные вентиляторы .

Многие виды электростанции используются для привода гребных винтов. Ранние дирижабли использовали человек власти или паровые двигатели . Более практичный поршень двигатель внутреннего сгорания был использован практически для всех самолетов до Второй мировой войны и до сих пор используется во многих небольших самолетах. Некоторые типы используют газотурбинные двигатели для привода гребного винта в виде турбовинтового или винтовентилятора . Полет людей с питанием был достигнут, но не стал практическим средством транспорта. Беспилотный летательный аппарат и модель также используются источники питания , такие как электродвигатели и резинки.

Реактивный самолет

Реактивные самолеты использование airbreathing реактивных двигателей , которые принимают в воздухе, сжигают топливо вместе с ним в камере сгорания , и ускорение выхлопа назад , чтобы обеспечить тягу.

Турбореактивный и турбовентиляторные двигатели используют прядильный турбин для привода одного или несколько вентиляторов, которые обеспечивают дополнительную тягу. Форсаже может быть использован для введения дополнительного топлива в горячий выхлоп, особенно на военных «быстрых струях». Использование турбины не является абсолютно необходимым: другие конструкции включают струю импульсов и ПВРД . Эта механически простая конструкция не может работать в стационарном, так что самолет должен быть запущен на скорость полета какого - либо другим способом. Другие варианты также были использованы, в том числе мотокомпрессорного воздушно-реактивного двигателя и гибридов , такие как Pratt & Whitney J58 , который может конвертировать между турбореактивным и работой ПВРДА.

По сравнению с гребными винтами, реактивные двигатели могут обеспечить гораздо более высокую тягу, высокую скорость и выше около 40000 футов (12000 м), повышения эффективности. Кроме того, они гораздо более экономичные , чем ракеты . Как следствие почти все крупные, высокоскоростные или высотный самолет использование реактивных двигателей.

вертолет

Некоторые винтокрылые, такие как вертолеты , есть активное вращательное крыло или ротор , в котором ротор диск может быть слегка наклонен вперед , так что часть его подъемной силы направлена вперед. Ротор может, как пропеллер, питание от различных методов , таких как поршневой двигатель или турбин. Эксперименты также использовали струйные сопла на концах лопаток ротора .

Другие типы воздушных суден питания

  • Ракетоплан времявремени проводились эксперименты с, и Messerschmitt Komet боец даже видел действия во время Второй мировой войны. С тех пор они были ограничены исследовательскими самолеты, такие как Североамериканское X-15 , который путешествовал в космосгде воздух-реактивные двигатели не могут работать (ракета нести свой собственный окислитель). Ракетычаще используютсякачестве дополнения к основной электростанции,правилодля ракетной помощи взлетать в тяжело нагруженных самолетах, но и для обеспечения возможности высокоскоростного тира в некоторых гибридных конструкцияхтакие как Saunders-Roe SR.53 ,
  • Орнитоптер получает тяги, махая крыльями. Он нашел практическое применение в модели ястреб используется для замораживания копытных животных в неподвижность , чтобы они могли быть захвачены, и в игрушечных птицах.

Проектирование и строительство

Воздушные суда разработаны в соответствии со многими факторами , такими как клиент и требования производителя, безопасности протоколов и физических и экономических ограничений. Для многих типов самолетов процесс проектирования регулируется национальными органами по летной годности.

Основные части воздушного судна, как правило, делятся на три категории:

  • Структура включает в себя основные элементы несущих и соответствующее оборудование.
  • Двигательной системы (если он включен) включает в себя источник питания и связанное с ним оборудование, как описано выше.
  • В бортовом оборудовании включает в себя управляющий, навигационные и коммуникационные системы, как правило , электрические в природе.

Состав

Подход к структурной конструкции колеблется в широких пределах между различными типами воздушных судов. Некоторые, такие как парапланы , включают в себя только гибкие материалы , которые действуют на растяжение и опираются на аэродинамического давления , чтобы держать свою форму. Шар аналогично полагается на внутреннем давлении газа , но может иметь жесткую корзину или гондолу переброшен под ним , чтобы нести его полезную нагрузку. Ранний самолет, в том числе дирижаблей , часто использует гибкий легированный материал самолета , охватывающий дать достаточно гладкое AEROSHELL натянутого на жесткую раму. Позже самолеты использовали полу- монокок техники, где кожа самолета является достаточно жесткой , чтобы разделить большую часть нагрузки полета. В истинной конструкции монокока нет никакой внутренней структуры осталась.

Основные структурные части воздушного судна в зависимости от того, какой он есть.

Аэростаты

Более легкий, чем воздух типа характеризуется одним или несколько gasbags, как правило, с опорной структурой гибких кабелей или жестким каркасом под названием его корпус. Другие элементы, такие как двигатели или гондола также может быть прикреплены к опорной конструкции.

Aerodynes

Планер - схема для AgustaWestland AW101 вертолета

Более тяжелые, чем воздух типа характеризуются одним или более крыльев и центральной части фюзеляжа . Фюзеляжа , как правило , также несет хвост или оперение для устойчивости и управления, и шасси для взлета и посадки. Двигатели могут быть расположены на фюзеляже или крыльев. На неподвижном крыле самолета крыла жестко прикреплены к фюзеляжу, в то время как на вертолетных крыла прикреплены к вращающемуся вертикальному валу. Меньшие конструкции иногда используют гибкие материалы для части или всей конструкции, удерживаемой на месте либо жесткой рамой или под давлением воздуха. Фиксированные части конструкции включают корпус летательного аппарата .

Avionics

Бортовые радиоэлектронное оборудование включает системы управления полета и соответствующее оборудование, в том числе в кабине приборов, навигации, радар , мониторинг и системы связи .

Летные характеристики

Полет конверт

Конверт полет самолет относится к утвержденным проектным возможностям с точкой зрения воздушной скорости и нагрузкой фактора или высоты. Термин может также относиться к другим оценок характеристик воздушных судов , таких как маневренность. Когда воздушное судно злоупотребляют, например, ныряя Это у слишком высокой скорости, это называется полет за пределы оболочки , то считается безрассудным , так как это было принято за пределы конструкции , которые были установлены производителем. Выход за пределами оболочки может иметь известный результат такой , как трепетание или вход в неустранимую спину (возможные причины границы).

Спектр

Boeing 777-200LR самый длинный-диапазон авиалайнер, способный полеты более чем на полпути во всем мире.

Диапазон расстояние самолет может летать между взлетом и посадкой , как ограниченный по времени он может оставаться в воздухе.

Для питания самолетов лимит времени определяется топливной нагрузкой и скоростью потребления.

Для невключенного самолета, максимальное время полета ограничивается такими факторами, как погодные условия и пилот выносливости. Многие типы воздушных судов ограничены дневные часы, в то время как воздушные шары ограничены их поставку подъемного газа. Диапазон можно рассматривать как среднюю скорость относительно земли, умноженной на максимальное время в воздухе.

динамика полета

Динамика полета с text.png

Динамика полета является наукой ориентации и управления воздушным транспортного средства в трех измерениях. Три критических параметров динамики полета являются углы поворота вокруг трех осей , проходящих через автомобиля центр тяжести , известный как тангажа , крена и рыскания .

  • Ролл является вращением вокруг продольной оси (эквивалентно прокатке или отклонение судна) давая вверх-вниз движение концов крыла , измеренных на угле крена или банки.
  • Шаг является вращение вокруг горизонтальной оси бокового давая вверх-вниз движение летательного аппарата носом , измеренного угла атаки .
  • Рыскания являются вращением вокруг вертикальной оси, давая движение из стороны в сторону носа, известный как скольжение.

Динамика полета связана со стабильностью и контролем вращения воздушного судна о каждом из этих осей.

стабильность

Самолет, который является неустойчивым, как правило, расходятся с его текущей траектории полета и так трудно летать. Очень стабильный самолет имеет тенденцию оставаться на его текущей траектории полета и трудно маневрировать, так что важно для любой конструкции для достижения требуемой степени стабильности. Поскольку широкое использование цифровых вычислительных машин, она становится все более распространенной для конструкций, чтобы быть нестабильны и зависят от автоматизированных систем управления для обеспечения искусственной устойчивости.

Фиксированный крыла , как правило , нестабильны в тангаж, крен, рыскание и. Тангаж и рыскание стабильность обычных конструкций с неподвижным крылом требует горизонтальных и вертикальных стабилизаторов , которые действуют аналогично перья на стрелке. Эти стабилизирующие поверхности позволяют равновесие аэродинамических сил и стабилизации динамики полета из поля и рыскания . Они, как правило , установленные на хвостовую части ( оперения ), хотя в переднем оперении макета, основное кормовая часть крыло заменяет в качестве переднего оперения носового руля высоты тона стабилизатора. Тандем крыло и Бесхвостка полагаются на то же общее правило для достижения стабильности, кормовой поверхности , являющейся стабилизирующую один.

Роторный крыла, как правило, нестабильны в рыскания, требуя вертикальный стабилизатор.

Воздушный шар, как правило, очень стабильна в тангажу и крену из-за способа полезный груз висел внизу.

контроль

Управления полета поверхности позволяют пилоту управлять самолет полет отношением и, как правило , часть крыла или установлены на или за одно целое с, соответствующей стабилизирующей поверхностью. Их развитие является важнейшим достижением в истории авиации, которые до этого момента не был неконтролируемым в полете.

Авиаконструктора разработка систем управления для ориентации (отношения) транспортного средства относительно его центра масс . Системы управления включают в себя приводы, которые оказывают силы в различных направлениях, а также генерировать вращательные силы или моменты относительно аэродинамического центра самолета, и тем самым повернуть самолет в тангаж, крен, рыскание или. Например, момент тангажа представляет собой вертикальный сила , приложенная на расстоянии вперед или назад от центра аэродинамического летательного аппарата, в результате чего самолет , чтобы передать вверх или вниз. Системы управления также иногда используются для увеличения или уменьшения сопротивления, например , чтобы замедлить самолет до безопасной скорости для посадки.

Две основные аэродинамические силы , действующие на любом самолете есть лифт поддерживая его в воздухе и перетащить против его движения. Поверхности управления или другие способы также могут быть использованы , чтобы повлиять на эти силы непосредственно, не вызывая никакого вращения.

Последствия использования воздушных судов

Разрешение самолета на больших расстояния, высокие скорость путешествий и может быть более экономичным видом транспорта в некоторых обстоятельствах. Самолеты имеют экологические и климатические воздействия , помимо соображений эффективности использования топлива, однако. Они также являются относительно шумными по сравнению с другими формами путешествий и высотной авиации генерировать инверсионные , что экспериментальные данные свидетельствуют о том, может изменить погодные условия .

Использование для самолетов

Самолеты производятся в нескольких различных типов , оптимизированных для различных применений; военный самолет , который включает в себя не только боевые типы , но многие виды поддержки воздушных судов и гражданской авиации , которые включают в себя все невоенные типов, экспериментальная и модель.

военный

Boeing B-17E в полете

Военный самолет любой летательный аппарат, который работает юридическим или повстанческой службы в вооруженных силах любого типа. Военные самолеты могут быть либо боевой или небоевые:

  • Боевые самолеты Самолет предназначен для уничтожения вражеского оборудования с использованием своего собственного вооружения. Боевые самолеты разделить широко на истребителей и бомбардировщиков , с несколькими в промежутках между типами таких как истребителей-бомбардировщиков и штурмовиков ( в том числе вертолетов ).
  • Небоевые самолеты не предназначены для боя в качестве своей основной функции, но могут носить оружие для самообороны. Невоенная роль включает в себя поиск и спасение, разведку, наблюдение, транспорт, обучение и дозаправку . Эти самолеты часто варианты гражданских самолетов.

Большинство военных самолетов работают тяжелее воздуха типов. Другие виды , такие как планеры и воздушные шары были также использованы в качестве военных самолетов; например, воздушные шары использовались для наблюдения во время американской гражданской войны и Первой мировой войны , и военные планеры во время использовались Второй мировой войны , чтобы высадить войска.

гражданского

Разрыв гражданских воздушных судов в коммерческих и общих типов, однако есть некоторые совпадения.

Коммерческие самолеты включают типы , предназначенные для регулярных и чартерных рейсов авиакомпаний, перевозящих пассажиров, почты и других грузов . Большие пассажировместимости типа являются авиалайнеры, самый большой из которых широкофюзеляжных самолетов . Некоторые из меньших типов также используются в авиации общего назначения , а также некоторые из крупных типов используются в качестве VIP - самолетов .

Авиации общего назначение является всеохватывающее покрытие других видов частного (где пилот не оплаченные времени и расходов) и коммерческого использование, а также с привлечением широкого круга типов воздушных суден , такие как бизнес - джеты (bizjets) , инструктора , самодельные , планеры , Warbirds и воздушных шарах , чтобы назвать несколько. Подавляющее большинство воздушных судов сегодня являются общие типы авиации.

экспериментальный

Экспериментальный самолет один , который не был полностью доказана в полете, или что несет FAA Специальный сертификат летной годности называется сертификат Experimental. Часто это означает , что самолет тестирования новых аэрокосмических технологий, хотя этот термин также относится к любительской и набор построенных самолетов, многие из которых основаны на проверенных конструкций.

Модель самолета, весом шесть грамм

модель

Модель самолета небольшой беспилотный типа сделал летать для удовольствия, для статической экспозиции, для аэродинамических исследований или для других целей. Масштабная модель является точной копией некоторой большей конструкции.

Смотрите также

Списки

темы

 

Рекомендации

  • Gunston, Билл (1987). Джейн аэрокосмический словарь 1987 . Лондон, Англия: Джейн Publishing Company Limited. ISBN  978-0-7106-0365-4 .

внешняя ссылка

история

Информация