איפה השדרית של המטוס? קיל מטוסים: בנייה

אפילו האיש מעולם לא ראה את הים, בהחלט יודע הפרידה מילים: "שבעה מטרים מתחת השדרית" וזה מיד עולה השאלה. השדרית של הספינה - החלק המבני החשוב ביותר, אשר מחוברים בחלקים רבים של גופו. אבל אם מישהו יודע היכן נמצא ומה היא השדרית של המטוס?

מה זה?

זהו "הסמכות" של יציבות המאפשרת לך לשמור את המטוס הנתון כמובן. בניגוד ספינות, השדרית של המטוס היא חלק אינטגרלי של המייצב האנכי של הזנב. בתחתית המרכב אינה שדרית בהטסת מכונות לא! אבל יש פרט קטן. העובדה כי חלק זה מחובר היטב אלמנטי נושאת העומס של גוף המטוס, אלא בגלל משהו משותף יש עדיין בטווח בים ובאוויר. אז איפה היא השדרית של המטוס? במילים פשוטות, זה החלק האנכי של הזנב.

הוא ממוקם התיק, הוא קבוע בשלוש נקודות שהן סימטריות עם קו צירי מטוס. בהופעה, זה חתיכה יש צורה מושלמת של טרפז. ככלל, השדרית של המטוס מורכבת לקורות, צלעות ואת עור. תכנית זו היא קלאסיקה, השתנה מעט מאז המטוס הראשון. להתנצח מול מושם באלכסון (ככלל).

פריסות

לרוב, השדרית היא יחידה, אך במקרים מסוימים זה עושה כפול ואף משולש (על מחבלי מדחף). במקרה האחרון, הוא נדרש לספק יציבות כיוונית גבוהה של ציוד כבד. אגב, כל המטוסים לעבר המקום של מיקום של השדרית מתחלקים לשלושה סוגים:

• נבנה על ידי הסכימה הנורמלית. כזה, למשל, השדרית של מטוס A321.
• "ברווזים", כלומר מטוסים אשר סנפיר זנב אופקי ממוקם מול הכנפיים.
• "חםר-הזנב". השדרית היא רק זנב אנכי, ailerons האופקי נעדרה לחלוטין.

כמובן, שני המינים האחרונים אופייניים יותר עבור "הקהילה" של מטוסים צבאיים, כגון המיקום של השדרית יש צורך לתת את המטוס נוסף תמרון גבוה.

במקרים מסוימים, להשתמש בעיצובים מורכבים יותר. לדוגמא, podkilevye קומבס (aka - שדריות גחון). הם משמשים חלק מטוסים-קוליים, שבו לשמירת יציבות מושלמת במהלך הטיסה היא חיונית. לפיכך, תחת השדרית של המטוסים (וכאן אנחנו כבר ראינו) קיימים נוספים נהירים מסיבי. עוד מצב נפוץ הוא כאשר הזנב המייצב האופקי כל צריך לעבור את החלק העליון של השדרית. זה קורה כאשר המנוע מותקן בחלקו האחורי של המטוס. תוכנית כזו, למשל, ניתן לראות את המטוס השירות המקומי "IL".

למה הוא מיועד?

כידוע, מזג אוויר ללא רוח - נדיר מדהים, מה שלא קורה לעתים קרובות כמה פעמים בשנה. ברוב המקרים, יש את הרוח, ואת עוצמת וכיוון שלה יכול להשתנות באופן דרמטי. כאשר המטוס טס, משב רוח יכולה להשפיע על הכיוון כמובן מאוד. המטוס אמור להיות מסודר כך משלהם כדי לחזור לעמדה יציבה. רק בדרך זו יכולה טיסה בטוחה.

המטרה העיקרית של

הכלל העיקרי של בניית השדרית - למקם אותו כך שהוא בשום פנים ואופן לא לקבל את המדחף של הכנף. אחרת כנראה פרה חדה של תכנית היציבות, וגם במצבים הקשים ביותר - עיוות פיזית והרס של הזנב כולו. אז, המטרה העיקרית של השדרית - חיסכון יציבות כיוונית.

העיצוב של מטוסים רבים הוא כזה שהחלק הזה - מטלטלין. על ידי התאמת עוצמת הסטייה של השדרית, הצוות עוקב בכיוון ממצא הכיוון. חריג - מטוסים צבאיים, בהם כדי לשנות את הכיוון של מנועי הטיסה להגיב עם וקטור דחף מבוקרים. במקרה שלהם, כדי להפוך את מטוס שדרית המטלטלין (צילום זה במאמר) הוא טיפש, משום העומס כאשר תמרון כזה כי הוא פשוט נהרס.

אילו סוגים של יציבות שמספקת שדרית?

ישנם שלושה סוגים של יציבות, למען אשר מבנה המטוס כולל שדרית:

• Track.
• אורך.
• רוחבי.

אנו מבינים עם כל מינים אלה בפירוט. אז, יציבות כיוונית. יש לזכור כי במקרה של אובדן היציבות אורכת של המטוס בטיסה, המטוס עדיין ימשיך במשך זמן לטוס קדימה בשל כוח אינרציה. לאחר מכן, את זרימת האוויר מתחיל לרוץ נגד האחורי של המטוס, הנמצאת מאחורי מרכז הכובד. קיל במקרה זה מונע את הופעתה של כוח מסתובב, לאלץ את המטוס כדי לסובב סביב ציירתי.

יציבות לאורך שנים. נניח המטוס טס במצב נורמלי, מרכז הכובד מקביל במרכז של הפעלת לחץ על המרכב שלה. בשלב זה, המרכב גם לפעול כוחות רבים-כיוונית המבקשים להרחיב את הגוף של המטוס. הרם הכבידה הם בעת ובעונה אחת. שדרית מטוסים (תמונות של הפריטים שאתם רואים בכתבה) מספקת את האיזון, אשר במקרה זה הוא מאוד שביר. טיסה רגילה בלי empennage, שדרית מייצבת אינה אפשרית.

סוגים אחרים של יציבות

יציבות לרוחב. באופן כללי, גורם זה מהווה המשך הגיוני של התכונות הקודמות. כאשר הזרוע ומייצב סנפיר צלב הם כוחות רבים-כיוונית, הם "מנסים" להפיל את המטוס. מתנגד בצורה זו של כנפיים: אם אתה מסתכל עליהם מרחוק, הם מזכירים את האות "U" עם למעלה מדוללות מאוד "קרנות". צורה זו מספקת עמדת תיקון עצמית של המטוסים בחלל. קיל בעת ובעונה אחת עוזר לשמר יציבות לרוחב.

שים לב המטוסים עם כנף-נסחף קדימה צורך השדרית הוא לא כל כך גדול ... במהירויות גבוהות. אם זה נופל, גידול כוחות התגובה להתרחש טור גיאומטרי. ובגלל המכונות האלה היא מאוד חשוב השדרית המחוספסת, קלה המשקל ביותר, אשר יכול להתנגד עומסים גבוהים כאלה. ואיך ניתן להשיג אותו? ויכול לספר לנו.

מאפייני בריאה של מטוסים מודרניים

נכון לעכשיו, מומחי סוכנות התחבורה האווירית הפדרלית ועמיתיו החוץ שלהם מתמקדים ביצירת חלקי מטוסים (כולל השדרית) של חלקים גדול בגודל מחומרים מרוכבים מתקדמים.

שיעור תרכובות אלה בעיצוב של כלי רכב בטיסה המודרני נמצא במגמת עלייה מתמדת. לפי דבריהם של המומחים, יחס הנפח שלהם הגיע כבר 25% עד 50%, ומטוסים לא מסחריים קטנים, וכל יכול להיות מורכב פלסטיק וחומרים מרוכבים על ידי 75%. למה הגישה הזאת היתה כל כך נפוצה בענף התעופה? העובדה שאותו השדרית של המטוס "בואינג", שעשויה מפולימר "סגסוגות", יש משקל קל מאוד, חוזק גבוה מאוד משאב אשר, תוך שימוש בחומרים סטנדרטיים כדי להשיג פשוט לא מציאותי.

חומרים ישירים

רוב מוצדק השימוש מרוכבים בעיצוב לא רק את הזנב, אלא גם של הכנפיים לגוף המטוס אלמנטים נושאת עומס, שאמור להיות לא רק חזק מאוד אבל גם גמישה מספיק. אחרת קיימת סבירות של כשל מבנים תחת הפעולה של עומסי טיסה.

אבל זה לא היה תמיד. לפיכך, גאוות התעשייה האווירית הסובייטית, המטוס "Tu-160", הידוע גם בשם "ברבור לבן" או "בלאק ג'ק", הוא השדרית של ... סגסוגות טיטניום. כזה ספציפי ויקר מאוד חומר נבחר בגלל עומסי ענק על המבנה של המכונה, אשר עד היום שומרת על התואר של המפציץ הכבד היו חמושים. אולם כזה בגישה חיונית ליצירת השדרית - דבר נדיר, אבל בגלל מעצבים שבו היום נאלצים להתמודד לעתים קרובות עם חומרים מרוכבים פשוט יותר.

מהם האתגרים העומדים בפני יצירת שדרית מרוכבים?

במהלך הפיתוח של המעצבים המקומיים נאלץ לפתור מגוון של אתגרים:

• יצירת עבד של חלקים גדולים של השדרית, ועוד אינפוזיה שיטת ייצור סיבי פחמן.
• כמו כן היה כמעט לחלוטין לחשוב ולעצב מחדש לצייד את השלבים העיקריים של הפקה, אשר לא נועדו לשימושם של חומרים מרוכבים.

תכונות אחרות

תהליך הייצור יושם התוכנה העדכנית (FiberSim), אשר מאפשרת להשיג את התואר הגבוה ביותר האפשרי של אוטומציה. כמו כן, חברת שדרית מטוס אשר העיצוב מתואר במאמר, יכול להיות מיוצר על טכנולוגיות כגון, שבו כמעט אין שרטוטים. הפקה של חלק זה בגישה זו היא כדלקמן:

• עיצוב או בחירת המודל המוגמר. היום שדרית (רצוי) צפוי במצב אוטומטי מלא, ללא היזמים "אנוש".
• חיתוך של חומרים המשמש, כפי שהוא יוחזק בידי במצב האוטומטי.
• במצב אוטומטי, אותו החישוב מורכב של חומרי גלם המשמשים ליצירת השדרית והחלקים המבניים שלה.
• שכבות הערמה להיות מנגנון רובוטי הנשלט על ידי תוכנת מחשב.

בנוסף, גישה מודרנית לייצור סנפירים מניחה את הדברים הבאים:

• ייצור רציף של דגמי אבטיפוס נבדק בתנאים התובעניים ביותר.
• טכנולוגית בדיקות לא הרסנית מפותחת, אשר מאפשרת ניטור רציף של השדרית על המטוס.

שיטות מתקדמות ליצירת "MC-21" empennage מטוסים

בעבר הלא רחוק, בענף התעופה ממש הדהים את היישום של מפתח המקומי כי הם מפתחים מטוס חדש לגמרי, "MS-21". הייחוד שלה הוא כי כמעט שלושה עשורים, היא המכונית הראשונה המקומית לטיסות בתוך המדינה. בייצורו זה נבדק רב של הטכנולוגיות החדישות ביותר, אשר במידה רבה השפיעו על התכונות החדשניות של השדרית וסביב הזנב.

בפיתוח ובייצור מטוס "MS-21" caisson שדרית, מומחים מקומיים הצליחו להשיג את הדברים הבאים:

• אוטומטי לחלוטין קינון של חלקים וחומרי גלם המשמשים לייצור. כתוצאה מכך, היא הצליחה להגיע הפחתת 50% לפחות מהעלות הכוללת של הזנב כולו, ובמיוחד השדרית.
• בהפקה של תכנית שימוש empennage ProDirector המאפשרת לך להשיג דיוק מושלם בעיבוד חלק. זה מאפשר ליצור לא רק מוצק, אלא גם באוויר ושדרה קלה מאוד.
• כמו כן, השדרית של מטוסים מודרניים נוצרה באמצעות טכניקות עקמומיות כפולות. הודות להם, אפשר להשיג עובי רב-כיוונית באזורים שבהם המבנה חיזוק נוסף הכרחי (מתחת למטוס שדרית).
• גם היום, חלקים גדולים של השדרית יכול "צלוי היטב" ב אוטוקלאב מיוחד. התוצאה היא רכיבים חזקים מאוד נוקשים כדי לעמוד בעומס של כל תואר.
• בקרה גם עוברת פרטים של הגיאומטריה של המתחם תחת שליטה של מערכות ממוחשבות.

תכונות אחרות

באמצעות השימוש בטכנולוגיות וטכניקות חדשות, המורכבות של יצירת זנב שדרית הופחתו 50-70%. היום, בדיקות המדינה כבר יותר מארבעה אלף חתיכות סנפיר זנב.

ההישג העיקרי - פתח טכנולוגיה אמינה ופשוטה של ייצור של הרכיבים של גודל שדרית קופסא 7.6 x 2.5 מ 'כרגע הם כבר החלו לספק על. Plant התעופה אירקוטסק. הם עשויים מחומרים מרוכבים מתקדמים, ואת התכונות של תהליך זה כבר עניין מוביל יצרני מטוסים זרים.

בעיות מודרניות

בשביל מה בזבזנו כל כך הרבה זמן דן בשיטות מודרניות של תכנון והקמה של השדרית? העובדה היא כי מאז שנות ה -60 של המאה הקודמת התברר כי עלייה נוספת מטוסים ביצועי מהירות אפשרית רק אם להגדיל את כוחם ואת להכניס הייצור זן חדש לגמרי של חומרים פולימריים. הבעיה של דור המטוסים האחרון היא שהעיצוב שלהם (ואת השדרית בפרט) היא מאוד רגיש "עייפות". מסיבה זו, על 70 שנים של המאה הקודמת פותחו שיטות רבות של ניטור המצב של הכנף והזנב.

דרישות ייצור הן גם גבוהות. כל אצווה של חלקים נתונים הספסלים רטט עומס החמורים ביותר לחוות בטמפרטורות ולחצים. הדבר אינו מפתיע, שכן הסדק הקל בסופו של דבר להוביל למותם של מאה נוסעים.

אז אתה יודע איפה סנפיר המטוסים ומה זה בשביל!