Var är kölen av flygplanet? Flygplan Kiel: construction

Även mannen hade aldrig sett havet, förvisso vet avskedsord "Sju fot under kölen" Och frågan uppstår omedelbart. Kölen av fartyget - den viktigaste strukturella delen, som är fästa många delar av hans kropp. Men om någon känner till var placerad och vad som är kölen av flygplanet?

Vad är det?

Detta är den "myndighet" stabilitet som gör att du kan spara flygplanet viss kurs. Till skillnad från fartyg, är kölen av flygplanet en integrerad del av den vertikala stabilisatorn av svansen. Längst ned i flygkroppen är ingen köl i flygande maskiner inte! Men det finns en finess. Det faktum att denna del ordentligt ansluten till lastbärande delar av flygkroppen, men eftersom något gemensamt finns det fortfarande i havet och luften sikt. Så var är kölen av flygplanet? Enkelt uttryckt är det den vertikala delen av svansen.

Det är fast placerad, är fixerat vid tre punkter som är symmetriska med planet axiell linje. I utseende, har denna pjäs en perfekt form av en trapets. Som regel kölen av flygplanet består av rundhult, revben och hud. Detta system är ett klassiskt, har förändrats mycket sedan det första flygplanet. Den främre spar placeras snett (som regel).

layouter

Oftast är kölen singel, men i vissa fall göra dubbel och även trippel (på propellerbombplan). I det senare fallet, är det nödvändigt att tillhandahålla en hög riktningsstabilitet av tunga maskiner. Förresten, alla plan på plats för placeringen av kölen delas in i tre typer:

• Byggd av den normala ordningen. Sådan till exempel kölen av A321 flygplan.
• "Ducks", dvs flygplan vars horisontella stjärtfenan ligger framför vingarna.
• "Svanslösa". Kölen är endast vertikal svans, horisontella skevroder helt frånvarande.

Naturligtvis, de sista två arterna är mer typiska för "community" av militära flygplan, såsom placeringen av kölen är nödvändigt att ge flygplanet extra hög manövrerbarhet.

I vissa fall, använda mer komplexa konstruktioner. Till exempel podkilevye Combs (aka - ventrala kölar). De används i vissa överljudsflygplan, där bevarandet av perfekt stabilitet under flygning är avgörande. Således under kölen av flygplanet (det är där vi redan har sett) finns det ytterligare och en massiv tillströmning. Vanligare situation är när den horisontella stabilisatorn svansen alla måste flytta till toppen av kölen. Detta sker när motorn är monterad i den bakre delen av flygplanet. Ett sådant system, till exempel, kan ses i den inhemska verktyget flygplan "IL".

Vad är det för?

Som bekant vindstilla väder - en otrolig sällsynthet, vilket inte händer ofta par gånger om året. I de flesta fall finns det vinden, och dess styrka och riktning kan variera kraftigt. När flygplanet flyger, kan vindbyar kraftigt påverka inriktningen och kurs. Flygplanet ska ordnas så att deras egna för att återgå till ett stabilt läge. Endast på detta sätt kan en säker flygning.

Det huvudsakliga syftet med

Huvudregeln för byggandet av kölen - placera den så att den är under inga omständigheter fick inte i suget bakom vingen. Annars förmodligen skarp strid med stabilitetsprogrammet och i de svåraste situationer - fysisk deformation och förstörelse av hela svansen. Så det huvudsakliga syftet med kölen - spara riktningsstabilitet.

Utformningen av många flygplan är sådan att denna del - rörlig. Genom att justera storleken på avvikelsen av kölen, besättningen övervakar pejlriktningen. Undantag - militärflygplan, som att ändra riktning på flygmotorer svarar med en kontrollerad dragkraft vektor. I deras fall, att den rörliga köl flygplan (foto är i artikeln) är dum, eftersom överbelastning vid manövrering så att den är helt enkelt förstörs.

Vilka typer av stabilitet från kölen?

Det finns tre typer av stabilitet, till förmån för vilken flygplansstrukturen innehåller en köl:

• Track.
• Längs.
• Tvär.

Vi kommer att förstå alla dessa arter i detalj. Så riktningsstabilitet. Man bör komma ihåg att i händelse av förlust av längd stabilitet av flygkroppen under flygning, kommer flygplanet fortfarande att fortsätta under en tid att flyga framåt på grund av tröghetskraften. Därefter börjar luftströmmen att löpa mot den bakre av flygplanet, som ligger bakom tyngdpunkten. Kiel i detta fall förhindrar uppkomsten av en rotationskraft som tvingar flygplanet att rotera runt sin axel.

Längsgående stabilitet. Antag att flygplanet flyger i ett normalläge, tyngdpunkten sammanfaller med centrum för applicering av tryck till dess flygkroppen. Vid denna punkt, flygkroppen fungerar också flera riktningar krafter som försöker expandera kroppen av flygplanet. Lyft och allvar är på samma gång. flygplans köl (bilder av objekt som du ser i artikeln) ger balans, som i detta fall är mycket bräcklig. Normal flygning utan empennage, köl och stabilisator är inte möjlig.

Andra typer av stabilitet

Sidostabilitet. Generellt sett är denna faktor en logisk fortsättning på de tidigare funktioner. När vingen och tvär fenstabilisatorer är flera riktningar krafter, de "försök" att störta flygplanet. Motsätter sig denna form av vingar: om man tittar på dem på avstånd, liknar de bokstaven "U" med en mycket utspädda top "horn". Denna form ger en självkorrigerande positionen för flygplanet i rymden. Kiel samtidigt bidrar till att bevara stabilitet i sidled.

Observera att flygplanet med framåt svepte flygel behovet av kölen är inte så stor ... vid höga hastigheter. Om det faller, ökningen av reaktionskrafter förekommer i en geometrisk progression. Och på grund av dessa maskiner är mycket viktigt mest robusta, lätta köl, som kan motstå sådana höga belastningar. Och hur kan det uppnås? Och berätta om det.

Dragen av skapandet av moderna flygplan

För närvarande är Federal Air Transport Agency experter och deras utländska kollegor fokuserade på att skapa flygplansdelar (inklusive kölen) av stor storlek delar tillverkade av avancerade kompositmaterial.

Andelen av dessa föreningar i utformningen av moderna flygfordon ökar stadigt. Enligt information från experterna, har deras volymförhållande redan nått 25% till 50%, och små icke-kommersiella flygplan, och alla kan vara sammansatt av plast och kompositer med 75%. Varför detta tillvägagångssätt var så utbredd inom flygindustrin? Det faktum att samma kölen av flygplanet "Boeing", gjord av en polymer "legeringar", har en mycket låg vikt, en mycket hög hållfasthet och en resurs som, för att med användning av standardmaterial uppnå helt enkelt orealistiskt.

direkt material

De flesta motiverade användningen av kompositmaterial i utformningen av inte bara svansen, men också av vingarna och flygkroppen bärande element, som bör vara inte bara mycket stark men också tillräckligt flexibel. Annars finns det en risk för strukturella fel under inverkan av flyglaster.

Men det var inte alltid. Således är stolthet Sovjetflygindustrin, flygplanet "Tu-160", även känd som "White Swan" eller "Blackjack", kölen av ... titanlegeringar. Sådan specifik och mycket dyrt material valdes på grund av de enorma belastningar på strukturen av maskinen, som till denna dag behåller titeln av den tunga bombplan var beväpnade. Men en sådan avgörande förhållningssätt till skapandet av kölen - en sällsynthet, men eftersom idag där designers har ofta att göra med flera enkla kompositmaterial.

Vilka är utmaningarna i att skapa en sammansatt köl?

Under utvecklingen av den inhemska designers fick lösa en mängd olika utmaningar:

• Arbetade skapandet av stora delar av kölen, och en annan kolfiber produktionsmetod infusion.
• hade också nästan helt tänka om och åter utrusta de viktigaste stegen i produktionen, som inte var avsedda för användning av kompositmaterial.

andra funktioner

Tillverkningsprocessen har genomförts den senaste programvaran (FiberSIM), vilket gör det möjligt att uppnå högsta möjliga grad av automatisering. Också, nu köl plan, som beskrivs i artikeln, kan tillverkas på sådan teknik, där praktiskt taget inga ritningar. Produktionen av denna del i denna strategi är följande:

• Utformning eller val av den färdiga modellen. Idag kölen (företrädesvis) projiceras i ett helautomatiskt läge, utan den "mänskliga" utvecklare.
• Skärning av de material som används, såsom underhålls av den automatiska moden.
• I automatiskt läge, används samma beräkning gjord av råvaror som används för att skapa kölen och dess strukturella delar.
• Stapelskikten robot mekanism som styrs av ett datorprogram.

Dessutom har en modern syn på produktionen av fenor antar följande:

• Kontinuerlig produktion av prototyper som testas i de mest krävande förhållanden.
• Utvecklade oförstörande provning teknik, som medger kontinuerlig övervakning av kölen på planet.

Avancerade metoder för att skapa "MC-21" flygplan empennage

I en inte så länge sedan, är flygindustrin bokstavligen bedövas tillämpningen av inhemska utvecklare att de utvecklar en helt ny flygplan, "MS-21". Dess unika är att i nästan tre decennier, är den första inhemska bil flygningar inom landet. I tillverkningen har testats många av den senaste tekniken, som till stor del påverkat innovativa funktioner i kölen och runt svansen.

Utveckla och producera "MS-21" kassun köl flygplan, inhemska experter kunde uppnå följande:

• Helt automatiserad stapling av delar och råmaterial som används i produktionen. Som ett resultat, lyckades det att nå åtminstone 50% minskning av den totala kostnaden för hela svansen, särskilt kölen.
• Vid framställning av stjärtpartiet ProDirector använda program som låter dig att uppnå perfekt precision vid bearbetning av delar. Detta gör det möjligt att skapa inte bara fast, men också extremt lätta kölar.
• Dessutom är kölen av moderna flygplan skapas med hjälp av en dubbel krökning tekniker. Tack vare dem, är det möjligt att uppnå flera riktningar tjocklek i de områden där den nödvändiga ytterligare förstärkningsstrukturen (under kölen planet).
• Än idag, stora delar av kölen kan "roast noggrant" i särskilda autoklaver. Resultatet är en extremt stark och styva komponenter för att motstå belastningen av någon grad.
• Kontroll passerar också uppgifter om geometri av komplexet under kontroll av datoriserade system.

andra funktioner

Genom användningen av ny teknik och tekniker, var komplexiteten i att skapa en svans och köl minskas med 50-70%. Idag har staten tester varit mer än fyra tusen bitar fin och svans.

Det viktigaste resultatet - har utvecklat en pålitlig och enkel teknik för produktion av komponenter i lådan köl storlek på 7,6 x 2,5 m Just nu har de redan börjat leverera. Irkutsk Aviation Plant. De är gjorda av avancerade kompositmaterial och funktioner i denna process har redan är intresserade av ledande utländska flygplanstillverkare.

moderna problem

För vad vi spenderat så mycket tid åt att diskutera moderna metoder för design och konstruktion av kölen? Faktum är att sedan 60-talet av förra seklet stod det klart att en ytterligare ökning av hastigheten prestanda flygplan är endast möjligt om att öka sin styrka och att införa i produktion en helt ny art av polymera material. Problemet med flygplan förra generationen är att deras konstruktion (och kölen i synnerhet) är mycket känslig för "utmattning". På grund av detta har cirka 70 år av förra seklet har utvecklat ett antal metoder för att övervaka tillståndet av vingen och svans.

Produktionskrav är också hög. Varje sats av delar utsatta för de svåraste överbelastningar vibrations bänkar att uppleva temperaturer och tryck. Detta är inte förvånande, eftersom den minsta spricka så småningom leda till döden av hundratals passagerare.

Så du vet där flygplanet fin och vad det är för!