Учактын кили кайда? Учак кили: дизайн

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Деңизди көрбөгөн адам да «Келдин астында жети фут» деген сөздү билсе керек. Бул жерде эч кандай суроолор жок. Кеменин кильи анын корпусунун көптөгөн бөлүктөрү жабышкан эң маанилүү структуралык бөлүгү болуп саналат. Бирок кимдир бирөө учактын кили кайда жайгашканын жана ал эмне үчүн кызмат кылаарын билеби?

Бул эмне?

Бул учакты берилген курста кармоого мүмкүндүк берген туруктуулуктун "органы". Кемелерден айырмаланып, учактын киль вертикалдуу куйрук канатынын ажырагыс бөлүгү болуп саналат. Фюзеляждын түбүндө учактар үчүн кил жок! Бирок бир сыры бар. Чындыгында, бул бөлүк фюзеляждын күч элементтери менен тыгыз байланышкан, ошондуктан деңиз жана аба шарттарында дагы эле жалпы нерсе бар. Ошентип, учактын кили кайда? Жөнөкөй сөз менен айтканда, бул куйруктун вертикалдуу бөлүгү.

Ал кыймылсыз жайгаштырылган, үч чекитте бекитилген, учактын борбордук сызыгына симметриялуу. Сырткы көрүнүшү боюнча, бул детал идеалдуу трапециянын формасына ээ. Эреже катары, самолеттун кильи штангалардан, кабыргалардан жана териден турат. Бул схема классикалык, бир аз өзгөргөнбиринчи учак пайда болгондон бери. Алдыңкы шпаты кыйгач жайгаштырылган (эреже катары).

Макетинг

Көбүнчө киль жалгыз, бирок кээ бир учурларда ал эки, ал тургай үч эсе (винттик бомбардировщиктерде) жасалат. Акыркы учурда, бул оор машина жогорку багыт туруктуулугун камсыз кылуу үчүн талап кылынат. Айтмакчы, бардык учактар килдин жайгашкан жери боюнча үч түргө бөлүнөт:

• Кадимки үлгүдө курулган. Бул, мисалы, A321 учагынын килини.
• "Өрдөктөр", башкача айтканда, килдин горизонталдуу куйругу канаттарынын алдында жайгашкан учак.
• "Куйруксуз". Килден тик куйругу гана калат, горизонталдык элерондор такыр жок.

Албетте, акыркы эки сорт аскердик учактардын "коомчулугуна" көбүрөөк мүнөздүү, анткени кильди мындай жайгаштыруу учакка өзгөчө жогорку маневрдүүлүктү берүү үчүн зарыл.

Кээ бир учурларда андан да татаал конструкциялар колдонулат. Мисалы, астындагы килдер (алар дагы вентралдык килдер). Алар учуу учурунда кемчиликсиз туруктуулукту сактоо абдан маанилүү болгон кээ бир үн ылдам учактарда колдонулат. Ошентип, учактын килинин астында (бул жерде, биз буга чейин эле аныктаганбыз) кошумча жана массалык агым бар. Көбүрөөк таралган жагдай - куйруктун горизонталдуу жүндөрүн килдин эң жогору жагына которуу керек. Бул кыймылдаткычтар учактын артына орнотулган болсо болот. Мындай диаграмманы, мисалы, көрүүгө болотата мекендик жүк-жүргүнчү учак "Ил".

Бул эмне үчүн?

Белгилүү болгондой, тынч аба ырайы - жылына бир нече жолудан ашпаган укмуштуудай сейрек учур. Көпчүлүк учурларда, шамал бар, анын күчү жана багыты кескин өзгөрүшү мүмкүн. Учак учуп баратканда шамалдын шамалы багытына жана багытына чоң таасирин тийгизет. Учак өз алдынча туруктуу абалга кайтып келүүгө ылайыкташтырылган болушу керек. Бул учурда гана коопсуз учуу мүмкүн.

Негизги максат

Келди конструкциялоонун негизги эрежеси - аны эч кандай шартта канаттан сокпой тургандай кылып жайгаштыруу. Болбосо, багыт туруктуулугун кескин бузуу, ал эми абдан оор кырдаалдарда, физикалык деформация жана бүт куйрук бирдигинин бузулушу мүмкүн. Демек, килдин негизги максаты - багыттын туруктуулугун сактоо.

Көптөгөн учактардын конструкциясы бул бөлүк кыймылдуу болуп саналат. Килдин ийилишин жөнгө салуу менен экипаж курстун багытын көзөмөлдөйт. Аскердик учактар өзгөчө болуп саналат, аларда башкарылуучу басым вектору бар кыймылдаткычтар учуунун багытын өзгөртүү үчүн жооптуу. Алардын учурда учактын кыймылдуу килин жасоо (анын сүрөтү макалада бар) акылсыздык, анткени маневр жасоодо ашыкча жүктөөлөр ал жөн эле кулап кете тургандай болот.

Кел кандай туруктуулукту камсыз кылат?

Туруктуулуктун үч түрү бар, алар үчүн кил учактын конструкциясына киргизилген:

• Трек.
• Узунунан.
• Туура.

Бул сорттордун бардыгына кененирээк токтололу. Ошентип, багыт туруктуулугу. Учуп жатканда фюзеляждын узунунан туруктуулугун жоготкон учурда, инерциялык күчтүн таасиринен учак дагы эле бир канча убакытка чейин алдыга учуусун уланта турганын эстен чыгарбоо керек. Андан кийин, аба агымы тартылуу борборунун артында жаткан учактын арткы жагына агып кете баштайт. Бул учурда киль учакты өз огунун айланасында айланууга мажбур кылган айлануучу күчтүн пайда болушуна жол бербейт.

Узунунан туруктуулук. Самолет кадимки режимде учуп жатат деп ойлойлу, тартылуу борбору анын фюзеляжына басым көрсөтүү борборуна дал келет. Ушул тапта анын фюзеляжына көп багыттуу күчтөр да аракеттенет, алар учактын кузовун жайгаштырууга умтулушат. Көтөрүү жана тартылуу күчү бир эле учурда иштейт. Учактын килини (бул бөлүктүн сүрөтүн макаладан көрө аласыз) бул өзгөчө учурда өтө туруксуз болгон тең салмактуулукту камсыз кылат. Куйручу, килини жана стабилизатору жок кадимки учуу мүмкүн эмес.

Башка туруктуулук

Кыйылышынын туруктуулугу. Жалпысынан алганда, бул фактор мурунку менчиктин логикалык уландысы болуп саналат. Көп багыттуу күчтөр килдин канатына жана каптал стабилизаторуна аракет кылганда учакты оодарууга «аракет кылышат». Канаттардын формасы буга каршы турат: эгер сиз аларды алыстан карасаңыз, алар катуу бөлүнгөн үстүнкү "мүйүздөрү" менен "U" тамгасына окшош. Бул форма кызмат ордун өз алдынча оңдоону камсыз кылаткосмосто учак. Кил капталдагы туруктуулукту сактоого жардам берет.

Көңүл буруңуз, шыпыргыч канаттуу учактарга килдин кереги жок…жогорку ылдамдыкта. Эгерде ал түшүп кетсе, анда каршы күчтөрдүн өсүшү экспоненциалдуу түрдө пайда болот. Ошондуктан, бул машиналар үчүн, абдан бышык жана жеңил кил абдан маанилүү болуп саналат, мындай жогорку жүктөрдү туруштук бере алат. Анан кантип алса болот? Келгиле, бул тууралуу сүйлөшөлү.

Заманбап учактарды жасоонун өзгөчөлүктөрү

Учурда Росавиациянын адистери жана алардын чет өлкөлүк кесиптештери эң акыркы композиттик материалдардан жасалган чоң тетиктерден учактын тетиктерин (анын ичинде килди) түзүүгө басым жасашууда.

Заманбап учактардын конструкциясында бул кошулмалардын үлүшү тынымсыз өсүүдө. Эксперттердин маалыматы боюнча, алардын көлөмдүк үлүшү 25% дан 50% га чейин жетет, ал эми чакан коммерциялык эмес учактар 75% пластиктен жана композиттерден турушу мүмкүн. Эмне үчүн бул ыкма авиацияда кеңири таралган? Чындыгында, полимердик "эритмелерден" жасалган ошол эле Боинг учагынын килинин салмагы өтө аз, өтө жогорку күч жана ресурсу бар, аны стандарттык материалдарды колдонуу менен ишке ашыруу мүмкүн эмес.

Негизги материалдар

Күйрөктү гана эмес, канаттарды жана фюзеляждын кубаттуу элементтерин долбоорлоодо композиттерди эң негиздүү пайдалануу, алар абдан күчтүү гана эмес, ошондой эле жетиштүү деңгээлде болушу керек.ийкемдүү. Болбосо, учуу жүктөрүнүн таасири астында конструкциянын бузулуу ыктымалдыгын жокко чыгарууга болбойт.

Бирок дайыма эле мындай боло берчү эмес. Ошентип, советтик самолет енер жайынын сыймыгы болгон Ту-160 самолету «Ак куу» же «Блэкджек» деп да аталат, анын кили … титан эритмелеринен жасалган. Мындай спецификалык жана өтө кымбат материал ушул күнгө чейин кызмат өтө оор бомбардировщик наамын сактап калган бул машинанын дизайнына эбегейсиз басым жасалгандыктан тандалып алынган. Бирок ошентсе да, килди түзүүгө мындай радикалдуу мамиле сейрек кездешет, андыктан бүгүнкү күндө дизайнерлер жөнөкөй композиттик материалдар менен көп иштешүүгө туура келет.

Композиттүү килди түзүүдө кандай кыйынчылыктарга туш болосуз?

Өнүктүрүү процессинде ата мекендик дизайнерлерге бир катар татаал милдеттерди чечүүгө туура келген:

• Келдин жана башка көмүртектүү жабдуулардын ири өлчөмдөгү бөлүктөрүн инфузия ыкмасы менен түзүү иштелип чыкты.
• Ошондой эле композиттик материалдарды колдонуу үчүн иштелип чыкпаган өндүрүштүн негизги этаптарын дээрлик толугу менен кайра карап чыгууга жана кайра курууга туура келди.

Башка функциялар

Өндүрүш процессине эң акыркы программалык камсыздоо (FiberSim) киргизилди, ал автоматташтыруунун эң жогорку деңгээлине жетишүүгө мүмкүндүк берет. Мындан тышкары, азыр дизайн макалада сүрөттөлгөн учактын киль, иш жүзүндө эч кандай чиймелери жок технологияларды колдонуу менен жасалышы мүмкүн. Бул ыкма менен бул бөлүктүн өндүрүшү төмөнкүдөйжол:

• Дизайндоо же даяр моделди тандоо. Бүгүн, кил (негизинен) "адам" иштеп чыгуучулардын катышуусуз толук автоматтык режимде иштелип чыккан.
• Колдонулган материалдарды кесүү, ошондой эле автоматтык режимде жүргүзүлөт.
• Автоматтык режимде килди жана анын конструкциялык бөлүктөрүн түзүү үчүн колдонулган чийки заттар жайгаштырылат.
• Кабаттарды төшөө компьютердик программа тарабынан башкарылган роботтук механизмдер аркылуу ишке ашырылат.

Мындан тышкары, килдерди өндүрүүгө заманбап мамиле төмөнкүлөрдү сунуштайт:

• Эң катаал шарттарда сыналган прототиптерди тынымсыз куруу.
• Учактагы килдин абалын үзгүлтүксүз көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берген кыйратпаган сыноо технологиялары иштелип чыгууда.

MS-21 учагынын куйрук бөлүгүн түзүүнүн өркүндөтүлгөн ыкмалары

Жакында эле авиация тармагы ата мекендик иштеп чыгуучулардын таптакыр жаңы MS-21 учагын жасап жаткандыгы жөнүндө жарыясынан таң калган. Анын адаттан тыш жагы, бул дээрлик акыркы үч он жылдыкта өлкөнүн ичинде каттамдар үчүн биринчи ата мекендик унаа болуп саналат. Аны өндүрүү учурунда көптөгөн эң акыркы технологиялар сыналган, алар негизинен килдин инновациялык өзгөчөлүктөрүнө жана бүт куйрук монтажына таасирин тийгизген.

MS-21 учагынын килинин кессонун иштеп чыгуу жана өндүрүү менен ата мекендик адистер төмөнкүдөй натыйжаларга жетише алышты:

• Өндүрүштө колдонулган бардык тетиктерди жана сырьёлорду кесүүнү толук автоматташтыруу. Ушунун аркасында буткул куйрук агрегатынын жана езгече килдин езуне турган наркын кеминде 50 процентке кыскартууга жетишууге мумкун болду.
• ProDirector программалык камсыздоосу тетиктерди иштетүүдө эң сонун тактыкка жетишүүгө мүмкүндүк берүүчү куйрук агрегатын өндүрүүдө колдонулат. Бул күчтүү гана эмес, өтө жеңил килдерди да түзүүгө мүмкүндүк берет.
• Ошондой эле заманбап учактын кильи кош ийрилик ыкмаларын колдонуу менен түзүлгөн. Алардын аркасында кошумча конструкциялык бекемдөө керек болгон аймактарда көп багыттуу калыңдыкка жетишүүгө болот (самолёттун килинин астында).
• Бүгүнкү күндө килдин чоң бөлүктөрүн атайын автоклавтарда «куурууга» болот. Натыйжада, ар кандай даражадагы жүктөргө туруштук бере ала турган өтө күчтүү жана катуу компоненттер.
• Белтиктердин геометриясын башкаруу да татаал компьютерлештирилген системалар тарабынан башкарылат.

Башка функциялар

Жацы технологияны жана техниканы колдонуунун эсебинен куйрук агрегатын жана кийликти тузуунун эмгек ендурумдуулугу 50-70 процентке кыскарды. Бүгүнкү күндө кил жана куйрук агрегатынын төрт миңден ашык бөлүгү мамлекеттик сыноолордон өттү.

Негизги жетишкендик - 7,6 х 2,5 метр елчемундегу кил-коробка тетиктерин жасап чыгаруунун ишенимдуу жана женекей технологиясын иштеп чыгуу Азыркы учурда алар Иркутскидеги авиациялык заводго жеткириле баштады. Алар заманбап композиттик материалдардан жасалган жана бул процесстин өзгөчөлүктөрү буга чейин авиациялык техниканын алдыңкы чет элдик өндүрүүчүлөрүнүн кызыгуусун жараткан.

Заманбап Маселелер

Эмне үчүн килди долбоорлоонун жана куруунун заманбап жолдорун талкуулоого көп убакыт короттук? Кеп еткен кылымдын 60-жылдарынан бери самолеттордун ылдамдыгын мындан ары жогорулатуу алардын куч-кубатын жогорулатуу жана полимердик материалдардын таптакыр жаны турлерун ендурушке киргизуу шартында гана мумкун экендиги толук айкын болуп калды. Акыркы муундардын учактарынын көйгөйү, алардын конструкциясы (айрыкча, киль) "чарчоого" өтө сезгич. Ушундан улам өткөн кылымдын 70-жылдарына карата канат менен куйруктун абалын көзөмөлдөөнүн көптөгөн ыкмалары иштелип чыккан.

Өндүрүштүк талаптар да жогору. Тетиктердин ар бир партиясы титирөө стенддеринде эң катуу ашыкча жүктөмгө дуушар болот, температура жана басым менен сыналат. Бул таң калыштуу эмес, анткени кичине эле жарака жүздөгөн жүргүнчүлөрдүн өлүмүнө алып келет.

Ошентип, сиз учактын кили кайда жана эмне үчүн экенин билдиңиз!