Đâu là keel của máy bay? Máy bay Kiel: xây dựng

Ngay cả những người đàn ông chưa bao giờ nhìn thấy biển, chắc chắn biết chia tay dòng chữ: "Bảy chân dưới keel" Và câu hỏi ngay lập tức phát sinh. Các keel của tàu - phần cấu trúc quan trọng nhất, được gắn nhiều nơi trên cơ thể của mình. Nhưng nếu ai đó biết về nơi đặt trụ sở và keel của máy bay là gì?

nó là gì?

Đây là "quyền lực" của sự ổn định mà cho phép bạn lưu các máy bay trình nhất định. Không giống như tàu, keel của chiếc máy bay là một phần không thể thiếu của bộ ổn định thẳng đứng của đuôi. Ở dưới cùng của thân máy bay là không keel trong bay máy không! Nhưng có một sự tinh tế. Thực tế là phần này chắc chắn kết nối với các yếu tố chịu lực của thân máy bay, nhưng vì một điểm chung đó vẫn còn trong hạn biển và không khí. Vậy đâu là keel của máy bay? Một cách đơn giản, nó là phần thẳng đứng của đuôi.

Người ta chăm chú đặt, là cố định tại ba điểm là đối xứng với dòng máy bay trục. Trong lần xuất hiện, mảnh này có hình dạng hoàn hảo của một hình thang. Như một quy luật, các keel của máy bay bao gồm xà dọc, xương sườn và da. Đề án này là một cổ điển, đã thay đổi rất ít kể từ khi chiếc máy bay đầu tiên. Spar phía trước được đặt chéo (như một quy luật).

bố trí

Thông thường, các keel là duy nhất, nhưng trong một số trường hợp nó làm đôi và thậm chí gấp ba lần (trên máy bay ném bom cánh quạt). Trong trường hợp sau, nó là cần thiết để cung cấp một sự ổn định chiều cao của máy móc nặng. Bằng cách này, tất cả các máy bay tại nơi vị trí của keel được chia thành ba loại:

• Được xây dựng bởi các chương trình bình thường. Như vậy, ví dụ, keel của máy bay A321.
• "Vịt", đó là máy bay mà ngang đuôi vây nằm ở phía trước của cánh.
• "Đuôi". Các keel chỉ đuôi dọc, ngang ailerons hoàn toàn vắng mặt.

Tất nhiên, hai loài cuối cùng là điển hình hơn cho "cộng đồng" của máy bay quân sự, chẳng hạn như vị trí của keel là cần thiết để cung cấp cho máy bay thêm khả năng cơ động cao.

Trong một số trường hợp, sử dụng các thiết kế phức tạp hơn. Ví dụ, podkilevye Combs (aka - sống tàu bụng). Chúng được sử dụng trong một số loại máy bay siêu thanh, nơi giữ gìn sự ổn định hoàn hảo trong chuyến bay là rất quan trọng. Như vậy, dưới sự keel của máy bay (đây là nơi mà chúng ta đã thấy) có một bổ sung và một làn sóng khổng lồ. Hơn tình hình chung là khi ổn định đuôi ngang tất cả phải di chuyển đến phía trên cùng của keel. Điều này xảy ra khi động cơ được gắn ở phía sau của máy bay. một chương trình như vậy, ví dụ, có thể được nhìn thấy trong các máy bay tiện ích trong nước "IL".

nó là để làm gì?

Như được biết, thời tiết có gió - một hiếm lạ thường, mà không xảy ra thường lần vài năm. Trong hầu hết các trường hợp, có gió, và sức mạnh và hướng của nó có thể thay đổi đáng kể. Khi máy bay đang bay, cơn gió có thể ảnh hưởng lớn đến định hướng và tất nhiên. Chiếc máy bay phải được sắp xếp sao cho riêng mình để trở lại một vị trí ổn định. Chỉ bằng cách này có thể một chuyến bay an toàn.

Mục đích chính của

Nguyên tắc chính của việc xây dựng các keel - đặt nó để nó là trong mọi trường hợp không nhận được trong slipstream của cánh. vi phạm nếu không có lẽ sắc bén của Chương trình ổn định, và trong những tình huống khó khăn nhất - biến dạng vật lý và tiêu hủy toàn bộ đuôi. Vì vậy, mục đích chính của keel - tiết kiệm ổn định hướng.

Thiết kế của nhiều máy bay là như vậy mà phần này - di chuyển. Bằng cách điều chỉnh độ lớn của độ lệch của keel, phi hành đoàn giám sát chỉ đạo việc tìm kiếm hướng. Ngoại lệ - máy bay quân sự, trong đó để thay đổi hướng của động cơ máy bay phản ứng với một vector lực đẩy kiểm soát. Trong trường hợp của họ, để làm cho máy bay keel di động (ảnh đó là trong bài viết) là ngu ngốc, bởi vì tình trạng quá tải khi vận động như vậy mà nó chỉ đơn giản là phá hủy.

Những loại ổn định được cung cấp bởi các keel?

Có ba loại ổn định, vì lợi ích trong đó cấu trúc máy bay bao gồm một keel:

• Theo dõi.
• Theo chiều dọc.
• Ngang.

Chúng ta sẽ hiểu với tất cả các loài trong chi tiết. Vì vậy, sự ổn định hướng. Nên nhớ rằng trong trường hợp mất ổn định dọc của thân máy bay trong chuyến bay, chiếc máy bay vẫn sẽ tiếp tục trong một thời gian để bay về phía trước do lực quán tính. Sau đó, các luồng không khí bắt đầu chạy lại phía sau của máy bay, nằm phía sau trung tâm của lực hấp dẫn. Kiel trong trường hợp này ngăn ngừa sự xuất hiện của một thế lực xoay, buộc máy bay để xoay xung quanh trục của nó.

ổn định theo chiều dọc. Giả sử máy bay đang bay trong một chế độ bình thường, trung tâm của trọng lực trùng với trung tâm của ứng dụng của áp lực phải thân máy bay của nó. Tại thời điểm này, thân máy bay cũng đóng vai trò lực lượng đa chiều mà tìm cách mở rộng cơ thể của máy bay. Lift và trọng lực là cùng một lúc. keel máy bay (ảnh của các mục mà bạn nhìn thấy trong bài viết) cung cấp sự cân bằng, mà trong trường hợp này là rất mong manh. chuyến bay bình thường mà không empennage, keel và ổn định là không thể.

Các loại ổn định

ổn định bên. Nói chung, yếu tố này là sự tiếp nối logic trong những tính năng trước. Khi cánh và ổn định vây chéo là lực lượng đa chiều, họ "thử" để lật đổ máy bay. Phản đối hình thức cánh: nếu bạn nhìn vào họ từ xa, họ giống với chữ "U" với một cao pha loãng top "sừng". Hình dạng này cung cấp một vị trí tự điều chỉnh của máy bay trong không gian. Kiel đồng thời giúp duy trì sự ổn định bên.

Lưu ý rằng các máy bay với cánh phía trước-xuôi về sự cần thiết cho keel không phải là quá tuyệt vời ... ở tốc độ cao. Nếu nó rơi, sự gia tăng lực lượng phản ứng xảy ra trong một cấp số nhân. Và vì các máy này là rất quan trọng gồ ghề nhất, keel nhẹ, có giới hạn chịu tải cao như vậy. Và làm thế nào nó có thể đạt được? Và nói về nó.

Đặc điểm của việc tạo ra máy bay hiện đại

Hiện nay, các chuyên gia Cơ quan vận tải hàng không liên bang và các đồng nghiệp nước ngoài của họ đang tập trung vào việc tạo ra các bộ phận máy bay (trong đó có keel) bộ phận cỡ lớn làm bằng vật liệu composite tiên tiến.

Tỷ lệ các hợp chất này trong việc thiết kế xe bay hiện đại đang dần tăng lên. Theo thông tin từ các chuyên gia, tỷ lệ khối lượng của họ đã đạt 25% đến 50%, và máy bay phi thương mại nhỏ, và tất cả có thể được cấu tạo bằng nhựa và composit 75%. Tại sao phương pháp này rất rộng rãi trong ngành công nghiệp hàng không? Thực tế là keel cùng của chiếc máy bay "Boeing", được làm từ một loại polymer "hợp kim", có trọng lượng rất nhẹ, một sức mạnh rất cao và một nguồn tài nguyên đó, sử dụng vật liệu tiêu chuẩn để đạt được chỉ đơn giản là không thực tế.

vật liệu trực tiếp

Hầu hết chứng minh việc sử dụng các vật liệu tổng hợp trong việc thiết kế không chỉ là cái đuôi, mà còn của cánh và thân máy bay các yếu tố chịu lực, mà phải là không chỉ rất mạnh mẽ nhưng cũng đủ linh hoạt. Nếu không có một khả năng thất bại cấu trúc dưới tác động của tải chuyến bay.

Nhưng nó không phải lúc nào. Như vậy, niềm tự hào của ngành công nghiệp máy bay của Liên Xô, máy bay "Tu-160", hay còn gọi là "White Swan" hoặc "Blackjack", là keel của ... hợp kim titan. vật chất cụ thể và cực kỳ đắt tiền như vậy đã được lựa chọn vì tải lớn vào cấu trúc của máy, mà cho đến ngày nay vẫn giữ được danh hiệu của máy bay ném bom hạng nặng được vũ trang. Tuy nhiên, một cách tiếp cận như vậy rất quan trọng để tạo ra các keel - rất hiếm, nhưng vì ngày nay, nơi các nhà thiết kế thường phải đối phó với nhiều vật liệu composite đơn giản.

những thách thức phải đối mặt trong việc tạo ra một keel tổng hợp là gì?

Trong sự phát triển của các nhà thiết kế trong nước đã phải giải quyết một loạt các thách thức:

• Làm việc sáng tạo của các bộ phận lớn của keel, và một sợi carbon phương pháp sản xuất truyền.
• Cũng đã gần như hoàn toàn suy nghĩ lại và tái trang bị cho các giai đoạn chính của sản xuất, mà không được thiết kế cho việc sử dụng các vật liệu composite.

các tính năng khác

Quá trình sản xuất đã được triển khai phần mềm mới nhất (FiberSim), cho phép để đạt được mức độ cao nhất có thể tự động hóa. Ngoài ra, máy bay tại keel có thiết kế được mô tả trong bài viết, có thể được sản xuất trên công nghệ như vậy, nơi thực tế không có bản vẽ. Sản xuất của phần này trong phương pháp này là như sau:

• Thiết kế hoặc lựa chọn các mô hình đã hoàn thành. Hôm nay keel (tốt nhất) dự kiến trong một chế độ hoàn toàn tự động, mà không cần các nhà phát triển "của con người".
• Cắt vật liệu được sử dụng, như duy trì bởi các chế độ tự động.
• Trong chế độ tự động, các tính toán tương tự được làm bằng vật liệu thô được sử dụng trong việc tạo ra keel và các bộ phận cấu trúc của nó.
• lớp xếp chồng được cơ chế robot điều khiển bởi một chương trình máy tính.

Bên cạnh đó, một cách tiếp cận hiện đại để sản xuất vây giả định sau đây:

• sản xuất liên tục của nguyên mẫu được thử nghiệm trong các điều kiện khắt khe nhất.
• công nghệ kiểm tra không phá hủy phát triển, cho phép giám sát liên tục của keel trên máy bay.

phương pháp tiên tiến để tạo ra "MC-21" máy bay empennage

Trong quá khứ không xa, ngành công nghiệp hàng không là nghĩa đen choáng váng ứng dụng của nhà phát triển trong nước mà họ đang phát triển một máy bay hoàn toàn mới, "MS-21". tính độc đáo của nó là trong gần ba thập kỷ, là chiếc xe nội địa đầu tiên chuyến bay trong nước. Trong sản xuất của nó đã được thử nghiệm rất nhiều các công nghệ mới nhất, mà bị ảnh hưởng phần lớn các tính năng sáng tạo của keel và xung quanh đuôi.

Phát triển và sản xuất "MS-21" máy bay giếng chìm keel, các chuyên gia trong nước đã có thể đạt được như sau:

• Hoàn toàn tự động làm tổ của các bộ phận và nguyên liệu sử dụng trong sản xuất. Kết quả là, nó quản lý để đạt được giảm ít nhất 50% trong tổng chi phí của toàn bộ đuôi, và đặc biệt là keel.
• Trong việc sản xuất các chương trình sử dụng empennage ProDirector cho phép bạn để đạt được độ chính xác hoàn hảo trong việc xử lý của các bộ phận. Điều này làm cho nó có thể tạo ra không chỉ ở mức giỏi, mà còn sống tàu cực kỳ nhẹ.
• Ngoài ra, các keel của máy bay hiện đại được tạo ra bằng cách sử dụng các kỹ thuật cong kép. Nhờ đó, nó có thể đạt được độ dày đa chiều trong những lĩnh vực mà cần thiết thêm cấu trúc cốt (thuộc mặt phẳng keel).
• Thậm chí ngày nay, phần lớn các keel có thể "nướng triệt để" trong nồi hấp đặc biệt. Kết quả là một thành phần cực kỳ mạnh mẽ và cứng nhắc để chịu được tải trọng của bất kỳ mức độ.
• Điều khiển cũng đi chi tiết của hình học của khu phức hợp dưới sự kiểm soát của hệ thống máy tính.

các tính năng khác

Thông qua việc sử dụng các công nghệ và kỹ thuật mới, sự phức tạp của việc tạo ra một cái đuôi và keel đã giảm 50-70%. Hôm nay, các bài kiểm tra nhà nước đã được hơn bốn ngàn mảnh vây và đuôi.

Các thành tựu chính - đã phát triển một công nghệ đáng tin cậy và đơn giản của sản xuất của các thành phần của hộp kích thước keel 7,6 x 2,5m Tại thời điểm họ đã bắt đầu để cung cấp trên. Nhà máy hàng không Irkutsk. Chúng được làm bằng vật liệu composite tiên tiến, và các tính năng của quá trình này có đã quan tâm hàng đầu sản xuất máy bay nước ngoài.

vấn đề hiện đại

Đối với những gì chúng tôi đã dành rất nhiều thời gian thảo luận về các phương pháp hiện đại của thiết kế và xây dựng các keel? Thực tế là kể từ thập niên 60 của thế kỷ trước nó trở nên rõ ràng rằng một sự gia tăng hơn nữa trong máy bay hiệu suất tốc độ chỉ có thể nếu để tăng sức mạnh của mình và giới thiệu vào sản xuất một loài hoàn toàn mới của vật liệu polime. Các vấn đề của máy bay thế hệ cuối cùng là thiết kế của họ (và keel nói riêng) là rất dễ bị "mệt mỏi". Bởi vì điều này, khoảng 70 năm của thế kỷ trước đã được phát triển nhiều phương pháp theo dõi tình trạng của cánh và đuôi.

yêu cầu sản xuất cũng rất cao. Mỗi lô bộ phận chịu sự quá tải băng ghế rung dữ dội nhất để trải nghiệm nhiệt độ và áp suất. Đây không phải là đáng ngạc nhiên, vì vết nứt nhỏ cuối cùng dẫn đến cái chết của hàng trăm hành khách.

Vì vậy, bạn biết nơi vây máy bay và những gì nó cho!