Fejn hi l-karina tal-pjan? Ajru tal-keel: kostruzzjoni

Anki persuna li qatt ma rajt il-baħar qabel, ċertament jaf il-kliem tal-firda: "Seba 'saqajn taħt il-karina." U m'hemmx mistoqsijiet. Il-karina tal-bastiment hija l-iktar parti kostruttiva importanti, li fuqha hemm mehmuża ħafna dettalji tal-buq. Imma xi ħadd jaf dwar fejn tinsab il-karina tal-ajruplan u għal liema skop?

X'inhu?

Dan huwa l- "organu" ta 'stabbiltà, li jippermettilek iżżomm l- inġenju tal - ajru f'kors partikolari. B'differenza mill-vapuri, il-prim tal-inġenju tal-ajru huwa parti integrali tar-rix vertikali tad-denb. Fil-qiegħ tal-fuselage, m'hemm l-ebda karina fl-inġenji ta 'l-ajru! Imma hemm waħda sleek. Il-fatt hu li din il-parti hija marbuta sew mal-elementi tal-qawwa tal-fuselage, iżda minħabba dan hemm xi ħaġa komuni fil-baħar u fl-arja. Allura fejn hi l-karina tal-pjan? Fi kliem sempliċi, din hija l-parti vertikali tad-denb.

Huwa mqiegħed mingħajr ċaqliq, imwaħħal fi tliet punti, linja simetrika axjali tal-inġenju tal-ajru. Jidher bħal trapezojde ideali. Tipikament, il-prim tal-ajruplan jikkonsisti minn spars, kustilji u ġilda. Din l-iskema hija klassika, ftit inbidlet mid-dehra ta 'l-ewwel inġenju ta' l-ajru. L-ispina ta 'quddiem hija mżerżqa (bħala regola).

Dijagrammi ta 'tqassim

Ħafna drabi, il-karina hija waħda, iżda f'ċerti każijiet hija magħmula doppja u saħansitra tripla (fuq bombi li jaħdmu bl-iskrun). Fl-aħħar każ, dan huwa meħtieġ biex jiżgura livell għoli ta 'stabbiltà tal-magna tqila. Inċidentalment, l-ajruplani kollha fil-post tal-karina huma maqsuma fi tliet tipi:

• Mibni skond l-iskema normali. Dan huwa, pereżempju, il-prim tal-A321.
• "Papri", jiġifieri ajruplan, li fih id-denb orizzontali tal-karina jinsab quddiem il-ġwienaħ.
• "Dnub". Mill-karina hemm biss denb vertikali, l-ailerons orizzontali huma kompletament assenti.

Naturalment, l-aħħar żewġ varjetajiet huma aktar karatteristiċi għall-"komunità" ta 'ajruplani militari, peress li tali tqegħid tal-keel huwa meħtieġ biex l-inġenju tal-ajru jkun ta' manuvrabbiltà partikolarment għolja.

F'xi każijiet jintużaw kostruzzjonijiet aktar kumplessi. Per eżempju, il-ġnub tal-podkilevye (huma l-istess bħall-karinae mtaqqbin). Jintużaw fuq xi ajruplan supersoniċi, fejn iż-żamma tal-istabbiltà ideali matul it-titjira hija vitali. Għalhekk, taħt l-ajruplan keel (dan huwa fejn, aħna diġà sab) hemm influss addizzjonali u massiv. Aktar komuni hija s-sitwazzjoni fejn id-denb orizzontali tad-denb ġeneralment irid jinġarr lejn in-naħa ta 'fuq tal-karina. Dan jiġri jekk il-magni huma installati fil-poppa tal-inġenju tal-ajru. Tista 'titqies skema simili, pereżempju, fuq ajruplani domestiċi ta' merkanzija u passiġġieri.

Għal xiex?

Kif tafu, it-temp mingħajr riħ huwa rarità inkredibbli, li jiġri mhux aktar spiss minn darba fis-sena. F'ħafna każijiet, hemm riħ, u s-saħħa u d-direzzjoni tiegħu jistgħu jkunu radikalment differenti. Meta l-pjan itajjar, l-istonku tar-riħ jista 'jaffettwa sew id-direzzjoni u l-kors. L-inġenju tal-ajru għandu jkun iddisinjat biex jirritorna f'pożizzjoni stabbli waħedha. Huwa biss f'dan il-każ li titjira sigura hija possibbli.

Għan ewlieni

Ir-regola ewlenija li tinbena l-karina hija li titpoġġaha sabiex ma taqax taħt l-ebda kundizzjoni fid-dawl tal-ġwienaħ. Inkella, vjolazzjoni qawwija tal-istabbiltà tar-rata tal-kambju hija possibbli, u fis-sitwazzjonijiet l-iktar ħorox - deformazzjoni fiżika u distruzzjoni tal-unità tad-denb kollu. Għalhekk, l-għan ewlieni tal-prim huwa l-preservazzjoni tal-istabbiltà tal-binarji.

Id-disinn ta 'ħafna inġenji ta' l-ajru huwa tali li din il-parti hija mobbli. Billi taġġusta l-kobor tad-devjazzjoni tal-karina, l-ekwipaġġ jikkontrolla d-direzzjoni tal-intestatura. L-eċċezzjoni hija ajruplan militari, li fih il-magni bi vettur ta 'pressjoni kontrollata huma responsabbli biex ibiddlu d-direzzjoni tat-titjira. Fil-każ tagħhom, biex tagħmel ajruplan bil-keel li jiċċaqilqu (ritratt huwa fl-oġġett) huwa stupidu, peress li l-piż żejjed waqt il-manuvrar huwa tali li sempliċement xxejjen.

Liema tipi ta 'stabbiltà huma pprovduti mill-prim?

Hemm tliet tipi ta 'stabbiltà, għal raġunijiet ta' konservazzjoni li l-karina hija inkluża fid-disinn ta 'l-inġenju ta' l-ajru:

• Track.
• Longitudinali.
• Trasversali.

Se nittrattaw dawn il-varjetajiet f'aktar dettall. Allura, l-istabbiltà tat-triq. Għandu jiġi mfakkar li f'każ ta 'telf ta' stabilità lonġitudinali tal-fuselage waqt it-titjira, l-inġenju tal-ajru xorta se jkompli jtir għal xi żmien minħabba l-forza inerzjali. Wara dan, in-nixxiegħa tal-arja tibda taħdem fuq wara tal-inġenju tal-ajru, li tinsab wara ċ-ċentru tal-gravità. Il-karina f'dan il-każ tipprevjeni l-okkorrenza ta 'forza li ddur li ġġiegħel l-inġenju tal-ajru jdur fuq l-assi tiegħu.

Stabbiltà lonġitudinali. Ejja ngħidu li inġenju ta 'l-ajru jtir f'modalità normali, iċ-ċentru tal-gravità jikkoinċidi maċ-ċentru ta' l-applikazzjoni tal-pressjoni fuq il-fuselage tiegħu. F'dan il-punt, il-fuselage tagħha jopera wkoll forzi multidirezzjonali li jfittxu li jużaw il-ġisem tal-inġenju tal-ajru. Il-forza tal-irfigħ u l-gravità jaġixxu fl-istess ħin. Il-prim tal-inġenju tal-ajru (ritratt ta 'dan id-dettall se tara fl-artikolu) jipprovdi ekwilibriju, li f'dan il-każ partikolari huwa instabbli ħafna. It-titjira normali mingħajr il-denb tad-denb, il-karina u l-istabbilizzaturi mhix possibbli.

Tipi oħra ta 'stabbiltà

Stabbiltà trasversali. B'mod ġenerali, dan il-fattur huwa estensjoni loġika tal-proprjetà ta 'qabel. Meta l-istabbilizzaturi tal-ġwienaħ u l-cross tal-keel jaġixxu f'direzzjonijiet opposti, huma "jippruvaw" jtellgħu l-inġenju tal-ajru. Dan huwa kontrobilanċjat mill-forma tal-ġwienaħ: jekk tħares lejnhom minn afar, jixbħu l-ittra "U" b'qawwa ta 'fuq imqawwsa ħafna. Din il-formola tipprovdi korrezzjoni indipendenti tal-pożizzjoni tal-inġenju tal-ajru fl-ispazju. Kiel fl-istess ħin jgħin biex tinżamm l-istabbiltà laterali.

Innota li f'inġenji ta 'l-ajru bi ġirja miksija tal-ġwienaħ, il-ħtieġa tal-karina mhijiex tant kbira ... b'veloċità għolja. Jekk taqa ', allura l-akkumulazzjoni tal-forzi ta' kontrora sseħħ fi progressjoni ġeometrika. Għalhekk, għal dawn il-magni, il-prim li jdum aktar fit-tul u ħafif huwa importanti ħafna, li jista 'jirreżisti tagħbijiet kbar bħal dawn. U kif tista 'tiġi rċevuta? Ejja nitkellmu dwar dan.

Karatteristiċi tal-ħolqien ta 'ajruplani moderni

Bħalissa, l-esperti ta 'Rosaviatsia u l-kollegi barranin tagħhom qed jiffukaw fuq il-ħolqien ta' partijiet tal-inġenji tal-ajru (inkluż il-prim) minn partijiet kbar magħmula mill-aħħar materjali komposti.

Is-sehem ta 'dawn il-komposti fid-disinn ta' ajruplani moderni qed jikber b'mod kostanti. Skont informazzjoni minn speċjalisti, il-frazzjoni tal-volum tagħhom diġà tilħaq minn 25% għal 50%, u ajruplani żgħar mhux kummerċjali jistgħu jkunu magħmula minn plastik u komposti b'kollox 75%. Għaliex tali approċċ sar tant mifrux fl-avjazzjoni? Il-fatt hu li l-istess keel tal-inġenju tal-ajru Boeing, magħmul minn "ligi" tal-polimeru, għandu piż baxx ħafna, qawwa għolja ħafna u riżors li, bl-użu ta 'materjali standard, huwa sempliċement mhux realistiku.

Materjali Bażiċi

L-aktar użu ġustifikat ta 'kompożiti fid-disinn mhuwiex biss il-fin tad-denb, iżda wkoll il-ġwienaħ u l-elementi tal-qawwa tal-fuselage, li mhux biss għandhom ikunu b'saħħithom ħafna, iżda wkoll flessibbli biżżejjed. Inkella, il-probabbiltà ta 'falliment strutturali taħt l-influwenza tat-tagħbijiet tat-titjiriet mhix eskluża.

Imma mhux dejjem kien hekk. Allura, il-kburija tal-kostruzzjoni tal-ajruplani Sovjetika, it-Tu-160, il-White Swan jew Black Jack, għandha prim ta '... ligi tat-titanju. Materjal speċifiku u estremament għoli ntgħażel minħabba t-tagħbijiet enormi fuq id-disinn ta 'din il-magna, li sal-lum iżżomm it-titlu tal-bomber l-iktar qawwi fis-servizz. Imma xorta tali approċċ kardinali għall-ħolqien tal-karina huwa rarità, u għalhekk id-disinjaturi tal-lum ħafna drabi jkollhom jittrattaw ma 'materjali komposti aktar sempliċi.

Liema kompiti għandek issolvi meta toħloq prim kompost?

Fil-proċess ta 'żvilupp, id-disinjaturi domestiċi kellhom isolvu firxa sħiħa ta' problemi kumplessi:

• Il-ħolqien ta 'partijiet kbar ta' l-għoqod u għodda oħra tal-fibra tal-karbonju permezz tal-metodu ta 'l-infużjoni ġie maħdum.
• Barra minn hekk, kien neċessarju li terġa 'ssir riflessjoni mill-ġdid u mill-ġdid l-istadji prinċipali tal-produzzjoni, li ma kinux iddisinjati għall-użu ta' materjali komposti.

Karatteristiċi oħrajn

Fil-proċess ta 'produzzjoni, ġie introdott l-aħħar softwer (FiberSim), li jippermetti li jinkisbu l-ogħla livelli possibbli ta' awtomazzjoni. Barra minn hekk, issa l-prim tal-inġenju tal-ajru, li l-kostruzzjoni tiegħu hija deskritta fl-artikolu, jista 'jiġi mmanifatturat bl-użu ta' teknoloġiji bħal dawn, fejn prattikament m'hemmx disinji. Il-produzzjoni ta 'din il-parti b'din l-istrateġija hija kif ġej:

• Disinjar jew għażla ta 'mudell lest. Illum il-prim (l-aktar) huwa pproġettat b'mod kompletament awtomatiku, mingħajr il-parteċipazzjoni ta 'żviluppaturi "umani".
• Qtugħ ta 'materjali użati, imwettqa wkoll f'modalità awtomatika.
• Fil-mod awtomatiku, il-materja prima użata għall-prim u l-partijiet strutturali tagħha huma stabbiliti.
• It-tqegħid ta 'saffi jitwettaq permezz ta' mekkaniżmi robotiċi kkontrollati minn programm tal-kompjuter.

Barra minn hekk, l-approċċ modern għall-produzzjoni tal-keels jissuġġerixxi dan li ġej:

• Produzzjoni kostanti ta 'prototipi, li huma ttestjati fl-iktar kundizzjonijiet severi.
• Huma żviluppati teknoloġiji tal-ittestjar mhux distruttivi, li jippermettu monitoraġġ kostanti tal-kundizzjoni tal-prim fuq l-inġenju tal-ajru.

Metodi avvanzati għall-ħolqien tad-denb ta 'pjan "MS-21"

Fl-imgħoddi mhux imbiegħed, l-industrija tal-avjazzjoni kienet litteralment storduta mid-dikjarazzjoni tal-iżviluppaturi domestiċi li kienu qegħdin jiżviluppaw ajruplan assolutament ġdid, l-MS-21. Mhux tas-soltu tiegħu huwa li kważi fl-aħħar tliet deċennji huwa l-ewwel karozza domestika għal titjiriet domestiċi. Fil-manifattura tiegħu, ġew ittestjati ħafna teknoloġiji ġodda, li f'ħafna aspetti laqgħu l-karatteristiċi innovattivi tal-karina u l-empennage tad-denb kollu.

L-iżvilupp u r-rilaxx tal-inġenju tal-ajru tal-caisson keel "MS-21", speċjalisti domestiċi kienu kapaċi jiksbu dan li ġej:

• Awtomatizzazzjoni sħiħa tal-qtugħ tal-partijiet u l-materja prima kollha użati fil-produzzjoni. Minħabba dan, kien possibbli li jinkiseb tnaqqis ta 'mhux anqas minn 50% fl-ispiża totali tal-ġwienaħ kollha tad-denb u, b'mod partikolari, il-karina.
• Fil-produzzjoni ta 'denb tad-denb, jintuża l-programm ProDirector, li jippermetti li tinkiseb l-eżattezza ideali fil-magni tal-partijiet. Dan jagħmilha possibbli li jinħolqu mhux biss keels b'saħħithom, iżda estremament ħfief.
• Ukoll, il-karina ta 'ajruplan modern hija maħluqa bl-użu ta' tekniki ta 'kurvatura doppja. Grazzi għalihom, huwa possibbli li jinkiseb ħxuna multidirezzjonali f'dawk iż-żoni fejn huwa meħtieġ tisħiħ addizzjonali tal-istruttura (taħt il-prim tal-ajruplan).
• Anke partijiet kbar tal-karina issa jistgħu jiġu "inkaljati" f'autoklavi speċjali. Bħala riżultat, jinkisbu komponenti estremament reżistenti u riġidi, li jifilħu tagħbijiet ta 'kwalunkwe grad.
• Il-kontroll tal-ġeometrija tal-partijiet huwa kkontrollat ukoll minn sistemi kompjuterizzati kumplessi.

Karatteristiċi oħrajn

Grazzi għall-użu ta 'teknoloġiji u tekniki ġodda, ix-xogħol tal-ħolqien tad-denb u tad-denb naqas b'50-70%. Illum, iktar minn erbat elef partijiet tal-unità tal-karina u tad-denb għaddew mit-testijiet tal-istat.

Il-kisba ewlenija kienet l-iżvilupp ta 'teknoloġija affidabbli u sempliċi għall-produzzjoni ta' partijiet tal-keel tad-daqs tal-keel ta '7.6 x 2.5 m. Bħalissa, diġà ġew fornuti lill- Impjant ta' Avjazzjoni ta 'Irkutsk. Dawn huma magħmula minn materjali komposti moderni, u l-partikolaritajiet ta 'dan il-proċess diġà kienu ta' interess għall-manifatturi ewlenin ta 'l-inġenji ta' l-ajru barranin.

Problemi attwali

Għaliex inħallu tant żmien id-diskussjoni ta 'modi moderni ta' tfassil u bini ta 'prim? Il-fatt hu li anke sa mis-snin 60 tas-seklu li għadda deher ċar li żieda ulterjuri fil-prestazzjoni tal-inġenju tal-ajru hija possibbli biss jekk iżżid is-saħħa tagħhom u tintroduċi varjetajiet kompletament ġodda ta 'materjali polimeru fil-produzzjoni. Il-problema tal-aħħar ġenerazzjoni tal-inġenji tal-ajru hija li d-disinn tagħhom (u l-prim b'mod partikolari) huwa suxxettibbli ħafna għal "għeja". Minħabba dan, mis-snin 70, ġew żviluppati bosta tekniki għall-kontroll tal-istat tal-ġwienaħ u tad-denb.

Ir-rekwiżiti għall-produzzjoni huma wkoll għoljin. Kull lott ta 'dettalji huwa soġġett għal tagħbijiet severi fuq stands li jivvibraw, ittestjati minn temperaturi u pressjoni. U dan mhux sorprendenti, peress li l-iċken xquq hija sussegwentement mimlija bil-mewt ta 'mijiet ta' passiġġieri.

Allura sibt fejn hu l-pjan tal-keel u għaliex hi meħtieġa!