Технические средства транспорта

Перерезывающая сила крыла с каждой его половины  передается на фюзеляж. С этой целью стенки лонжеронов и дополнительные продольные стенки крыла стыкуются с силовыми шпангоутами. На эти же силовые шпангоуты  опираются и бортовые нервюры крыла, которые, собирая с замкнутого контура крыла крутящий момент, передают его в виде пары сил на эти опорные шпангоуты.

Крепление стабилизатора к фюзеляжу принципиально ничем не отличается от схемы стыковки крыла.

Крепление киля к фюзеляжу требует обязательной передачи его изгибающего момента на фюзеляж. С этой целью каждый лонжерон киля соединяется с силовым шпангоутом  конструкции.

Крепление двигателей к фюзеляжу осуществляется как внутри к усиленным элементам каркаса, так и снаружи на специальных пилонах. Крепление пилонов к фюзеляжу подобно креплению стабилизатора или крыла.

Крепление шасси выполняется к усиленным шпангоутам и продольным балкам в нижней части фюзеляжа.

Вырезы под двери, окна, фонари, люки, ниши шасси нарушают замкнутость контура оболочки фюзеляжа и резко снижают ее крутильную и изгибную жесткость и прочность. Эти потери компенсируют путем создания по контуру выреза достаточно жесткой рамной окантовки. При малых размерах выреза такая окантовка создается в виде монолитной конструкции. Большие вырезы окантовываются по торцам силовыми шпангоутами, а в продольном направлении усиленными лонжеронами.

3. Оперение. Оперением называются аэродинамические поверхности, обеспечивающие устойчивость, управляемость и балансировку самолета в полете. Оно состоит из горизонтального и вертикального оперения.

Основные требования к оперению:

·        обеспечение высокой эффективности при минимальном лобовом сопротивлении и наименьшей массе конструкции;

·        возможно меньшее затенение оперения другими частями самолета - крылом, фюзеляжем, гондолами двигателей, а также одной части оперения другой,

·        отсутствие вибраций и колебаний;

·        более позднее, чем на крыле развитие волнового кризиса.

 Горизонтальное оперение обеспечивает продольное движение самолета относительно его поперечной оси. Горизонтальное оперение состоит из неподвижной поверхности - стабилизатора и шарнирно подвешенного к нему руля высоты. Горизонтальное оперение устанавливается в хвостовой части самолета.

Вертикальное оперение: Обеспечивает самолету путевую устойчивость, управляемость и балансировку относительно вертикальной оси. Оно состоит из неподвижной поверхности - киля и шарнирно подвешенного к нему руля поворота (направления).

 Стабилизаторы и кили имеют полную аналогию с крылом как по составу и конструкции основных элементов - лонжеронов, продольных стенок, стрингеров, нервюр, так и по типу силовых схем.

Рули и элероны. Их основным силовым элементом, работающим на изгиб и воспринимающим практически всю перерезывающую силу, является лонжерон, который опирается на шарнирные опоры узлов подвески. Их основная нагрузка - воздушная аэродинамическая, возникающая при балансировке, маневрировании самолета или при полете в неспокойном воздухе. Воспринимая эту нагрузку лонжерон работает как неразрезная многоопорная балка. Особенность его работы заключается в том, что опоры руля и элеронов закреплены на упругих конструкциях, деформации которых под нагрузкой существенно влияют на силовую работу лонжерона.
Восприятие крутящего момента рулями высоты, рулями поворота и элеронами обеспечивается замкнутым контуром обшивки, который в местах выреза под кронштейны крепления замыкается стенкой лонжерона.

Аэродинамическая компенсация рулей

           В полете при отклонении рулевых поверхностей возникают шарнирные моменты, которые уравновешиваются усилиями летчика на командных рычагах управления. Эти усилия зависят от размеров и угла отклонения руля, а также от скоростного напора. На современных самолетах (в том числе и на ЯК-42) усилия управления получаются слишком большими, поэтому приходится в конструкции рулей предусматривать специальные средства для уменьшения шарнирных моментов и уравновешивающих их усилий управления. С этой целью используется аэродинамическая компенсация рулей, суть которой заключается в том, что часть аэродинамических сил руля создают момент относительно оси вращения, противоположный основному шарнирному моменту.

На ЯК-42 используется  сервокомпенсация. В хвостовой части руля шарнирно подвешивается небольшая поверхность, которая тягой связывается с неподвижной точкой на крыле или оперении. Эта тяга обеспечивает автоматическое отклонение сервокомпенсатора в сторону, противоположную отклонению руля. Аэродинамические силы на сервокомпенсаторе уменьшают шарнирный момент руля. Углы отклонения и эффективность работы такого компенсатора пропорциональны углам отклонения руля.

Средства аэродинамической балансировки самолета

            Любой установившийся режим полета самолета, как правило, выполняется с отклоненными рулями, что обеспечивает уравновешивание (балансировку) самолета относительно его центра масс. Возникающие при этом усилия на командных рычагах принято называть балансировочными. Чтобы облегчить работу пилота, на каждой рулевой поверхности устанавливается триммер, позволяющий полностью снимать балансировочные усилия.
Триммер конструктивно полностью идентичен сервокомпенсатору и также шарнирно подвешивается в хвостовой части руля, но, в отличие от сервокомпенсатора, имеет дополнительное ручное или электромеханическое управление. Пилот, отклоняя триммер в сторону противоположную отклонению руля, добивается уравновешивания руля на заданном угле отклонения при нулевых усилиях на командном рычаге.

4. Шасси  представляет собой систему опор, обеспечивающих стоянку и передвижение самолета  по аэродрому на взлете и посадке и при рулении по аэродрому.

Шасси должно отвечать следующим основным требованиям:

·        устойчивость и управляемость при движении по земле;

·        движение без повреждения взлетно-посадочной полосы; 

·        исключение опрокидывания самолета и касания земли любыми другими агрегатами самолета, кроме шасси;

·        поглощение кинетической энергии ударов при посадке и движении по неровной поверхности аэродрома с целью уменьшения перегрузок и рассеивание возможно большей части этой энергии для быстрого гашения колебаний;

·        минимальное сопротивление движению на разбеге и требуемая эффективность тормозов на пробеге;

·        малое время уборки и выпуска;

·        обеспечение аварийного выпуска шасси;

·        надежное запирание шасси в убранном и выпущенном положении и наличие средств сигнализации при уборке и выпуске;

·        отсутствие автоколебаний колес и стоек шасси.

Кроме этих специфических требований шасси должно отвечать и общим требованиям, предъявляемым ко всем агрегатам самолета:

·        минимум массы конструкции при заданной прочности, жесткости и долговечности;

·        минимум аэродинамического сопротивления как в выпущенном, так и в убранном положении;

·        высокая технологичность конструкции;

·        хорошие эксплуатационные качества.

Нагрузки шасси

При взлете и посадке самолета, при его движении по аэродрому, на стоянке на колеса шасси действуют статические и динамические нагрузки. Их величина и направление определяются условиями и характером посадки, типом взлетно-посадочной полосы и др.

Опора шасси состоит из основного силового элемента - стойки, устройства для поглощения и рассеивания энергии ударных нагрузок - амортизатора и опорных устройств - колес.

4.1. Авиационные колеса служат для движения самолета по аэродрому. Колесо состоит из пневматика, корпуса и тормоза.

4.1.1. Пневматик состоит из покрышки и камеры, устанавливаемых на корпусе колеса. По ободу пневматика накладывается протектор из высококачественной резины. Протектор для увеличения сцепления с поверхностью аэродрома снаружи имеет канавки определенного рисунка. Не тормозные колеса могут изготавливаться с гладкой поверхностью. На пневматиках, используемых зимой, для повышения сцепления с грунтом могут устанавливаться металлические шипы. Канавки на поверхности пневматика обеспечивают выдавливание воды из-под него при движении по мокрому аэродрому.

4.1.2. Корпус колеса изготавливается литьем из алюминиевого или титанового сплава. В ступицу корпуса с двух сторон запрессовываются радиально-упорные подшипники, которые защищаются от грязи специальным уплотнением.

4.1.3. Тормоза колес. Устанавливаются внутри колеса и служат для сокращения длины пробега после посадки, обеспечивают маневрирование самолета и его неподвижность на стоянке и при опробовании двигателей. 

Амортизаторы шасси смягчают удар при посадке самолета на землю.

5. Силовая установка предназначена для создания силы тяги необходимой для преодоление силы лобового сопротивления, силы тяжести и ускоренного перемещения самолета в пространстве.

На ЯК-42 установлен трехвальный ДТРД  Д-36 (со степенью двухконтурности 6), обеспечивающий тягу 6500 кгс на взлетном режиме. В Д-36 впервые в отечественной практике была реализована модульная конструкция. В сочетании с возможностью контроля состояния всех важнейших деталей и узлов модульность обеспечила возможность перехода от принципа эксплуатации с фиксированными межремонтными ресурсами к принципу эксплуатации по техническому состоянию. Оно предусматривает замену неисправных или выработавших ресурс модулей в условиях эксплуатации. Д-36 обладает высокими экологическими показателями, отличаясь низкими уровнями шума и эмиссии вредных веществ. ДТРД Д-36 и все его модификации имеют сертификат типа, выданный Авиационным регистром Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК) стран СНГ.

Принцип работы двухконтуpного туpбоpеактивного двигателя. В полете воздушный поток поступает во входное устройство двигателя. При этом вследствие торможения потока повышается давление воздуха – происходит его предварительное сжатие, величина которого тем больше, чем больше скорость полета. Далее поток воздуха пpоходит чеpез компpессоp пеpвого контура (высокого давления), где происходит его дальнейшее сжатие и pазделяется на две части.

Часть воздуха напpавляется в компpессоp втоpого контура (низкого давления), где происходит его основное сжатие, а затем поступает в камеpу сгоpания. В камеpу сгоpания чеpез фоpсунки впpыскивается топливо (кеpосин). В пpоцессе запуска pотоp pаскpучивается стаpтеpом до обоpотов, обеспечивающих устойчивое гоpение топлива в камеpе сгоpания. Поджиг смеси пpоизводится пpи помощи запальных свечей, которые устpоены пpимеpно так же, как в автомобиле.

Из камеры сгорания газовый поток, имеющий высокую темпеpатуpу и давление и обладающий высокой потенциальной энергией поступает в турбину, где, расширяясь, производит работу, которая расходуется на привод компрессора, находящегося на общем валу с турбиной, и вспомогательных агрегатов, обслуживающих двигатель (насосов, генераторов и т.д.).  Избыточная мощность турбины передается компрессору второго контура, который называется вентилятором и является воздушным винтом. Далее газовый поток проходит через выходное устройство с реактивным соплом, в результате чего происходит его дальнейшее расширение и увеличение скорости газов.

        Дpугая часть воздуха пpоходит чеpез пpоточную часть втоpого контуpа и выходит в атмосфеpу.

Таким образом тяга ДТРД складывается из сил реакции потоков воздуха и продуктов сгорания, получивших ускорение во внутреннем и внешнем контурах и вытекающих через реактивное сопло.

Модернизация самолета ЯК-42

             Федеральной целевой программой развития гражданской авиационной техники России на период 2001-2015 гг. предусмотрено создание модификаций самолета Як-42. Одной из таких модификаций явится Як-42Д-90. Другой модификацией может стать модификация с двигателями Д-436Т1. Замена двигателей приведет к повышению дальности, крейсерской скорости полета, понизятся показатели шума и эмиссии вредных веществ в атмосферу. В процессе модернизации планируется усилить некоторые элементы конструкции и
продлить срок службы самолета, увеличив его ресурс до 30000 часов.

В конструкцию и комплектацию самолета внесен ряд серьезных улучшений. В том числе:

·        Увеличение размеров левой двери, что позволит использовать ее для посадки (высадки) пассажиров с применением стандартных аэропортовых трапов или закрытых телескопических переходов;

·        Использование модернизированного комплекса отечественного пилотажно-навигационного и радиотехнического оборудования, который обеспечит возможность полетов как по внутренним, так и по международным авиалиниям.

На сегодняшний день загрузка 120-местных самолетов Як-42 не
превышает 60-70% поэтому планируется 90-местная компоновка салона, что позволит (при неизменном пассажиропотоке) поднять уровень загрузки самолета.

 Стоимость НИОКР программы переоборудования Як-42 в Як-42Д-90 оценивается примерно в 1,5 млн. долларов при стоимости переоборудования каждого Як-42Д в несколько сотен миллионов долларов в зависимости от технического состояния поступаемых на переоборудование самолетов. [3]

4.     Водный транспорт

Техническая характеристика сухогрузного теплохода, проект 1565

Тип судна: однопалубный двухвинтовой сухогрузный теплоход с двумя закрытыми трюмами, двойными бортами, двойным дном, полубаком, жилыми и служебными надстройками в кормовой части, снабжен носовым подруливающим устройством.

Назначение судна: перевозка генеральных грузов, строительного материала, угля, леса, навалочных, зерновых грузов и контейнеров в трюмах и на люковых крышках.
            Район плавания: речные бассейны и водохранилища без ограничения по погоде. Финский залив Балтийского моря, Таганрогский залив Азовского моря с ограничениями по погоде.

           Теплоходы данного проекта построены на верфи "Олтеница" (Румыния).

Строение сухогрузного теплохода, проект 1565

Судно – плавающее инженерное сооружение. Состоит из корпуса, надстройки, энергетической установки, судовых движителей, устройств, систем и радионавигационного оборудования.

1. Корпус

Корпус судна образует тонкая водонепроницаемая оболочка – обшивка, подкрепленная продольными и поперечными балками набора. Нижняя часть корпуса называют днищем, боковые стенки – бортами, верхнюю часть – палубой.

Наружную обшивку корпуса и настил палубы сваривают из отдельных листов, длинные кромки которых направляют вдоль судна: они образуют пояса обшивки. Сухогрузный теплоход проекта 1565 имеет двойное дно и двойные борта. Это увеличивает общую прочность корпуса, повышает живучесть судна и создает удобства для выполнения перегрузочных операций.

С помощью вертикальных поперечных и продольных водонепроницаемых переборок корпус разделен на отсеки, что обеспечивает непотопляемость судна и выделение помещений различного назначения. Поперечными водонепроницаемыми переборками выделяют машинное отделение, носовой отдел – форпик и кормовой отсек – ахтерпик, а также грузовые трюмы. Между отсеками с топливом и жилыми помещениями устраивают небольшие порожние отсеки – коффердамы, которые, как правило, оборудуют вытяжной вентиляцией.

Для предотвращения заливания оконечностей судна при ходе во время волнения палубу и борта над форпиком и ахтерпиком приподнимают над уровнем главной палубы. Такие водонепроницаемые возвышения над форпиком называют баком, а над ахтерпиком – ютом. В палубе имеются специальные отверстия – люки – для доступа в отсеки судна. Их размеры зависят от  назначения  отсеков. По всему периметру люки подкрепляют вертикальными балками – комингсами.

1.1. Надстройку на судне используют для размещения жилых (каюты экипажа), бытовых (хозяйственные, санитарно-гигиенические помещения  и др.) и служебных помещений (ходовая рубка, радиорубка и др.). Судовые помещения образуют путем разделения надстроек и отсеков корпуса перегородками  на отдельные замкнутые пространства.

Оборудование и удобство жилых помещений зависит от служебного положения члена экипажа. При размещении кают учитывают место несения вахты. Путь от каюты до рабочего места должен быть кратчайшим.

1.2. Грузовые люки делают в палубе для обеспечения загрузки трюмов, а также доступа в помещения, расположенные в корпусе

1.3. Дельными вещами называют металлические и пластмассовые изделия, составляющие часть оборудования корпуса и предназначенные для создания нормальных условий обитаемости экипажа, а также обеспечения их безопасности. К ним относят:

-         металлические двери;

-         световые люки, которые устанавливают над помещениями, в которых необходимы естественное освещение и вентиляция;

-         сходные люки служат для доступа людей в подпалубные помещения;

-         горловины устанавливают для доступа в междубортное и междудонное пространство, а также в цистерны для хранения жидкостей;

-         иллюминаторы служат для естественного освещения и вентиляции судовых помещений.

2.Судовая энергетическая установка. Состоит из:

2.1.  Главный двигатель является источником энергии, которая расходуется на движение судна. В качестве главных двигателей на данном судне используют двигатели внутреннего сгорания.

2.2.  Вспомогательные механизмы и аппараты различного назначения.

 В машинных отделениях совместно с главным двигателем размещают дизель-генераторы, насосы, аппараты для приготовления питьевой воды, различные трубопроводы, приборы, средства автоматики, оборудование для защиты окружающей среды.

3. Движители преобразуют энергию главных двигателей в полезную тягу, под действием которой осуществляется движение. На сухогрузном теплоходе проекта 1565 в качестве судового движителя применяют два гребные винты. Гребной винт – гидравлический механизм, лопасти которого захватывают забортную воду и сообщают ей дополнительную скорость в направлении, противоположном движению судна. При этом гидродинамические силы, возникающие на лопастях, создают осевую равнодействующую силу, называемую упором движителя. Упор движителя передается корпусу судна через жестко связанный с ним упорный подшипник.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6