В соответствии с кодексом Международной авиационной федерации летательные аппараты делятся на классы, например:
Класс А - свободные аэростаты;
Класс В - дирижабли;
Класс С - воздушные суда, вертолеты, гидросамолеты и т.д;
Класс S - космические модели.
Помимо этого, класс С делится на четыре группы, в зависимости от силовой установки. Также, все гражданские воздушные суда группируют по классам в зависимости от их взлетной массы:
Класс первый - 75 т и более;
Класс второй - 30-75 т;
Класс третий - 10-30 т;
Класс четвертый - до 10 т.
Классификация по типам воздушных судов.
Воздушное судно - летательный аппарат, поддерживаемый в атмосфере за счет его взаимодействия с воздухом, отличным от взаимодействия с воздухом, отраженным от земной поверхности.
Самолет - летательный аппарат тяжелее воздуха для полетов в атмосфере с помощью силовой установки создающей тягу и неподвижного крыла, на котором при движении в воздушной среде образуется аэродинамическая подъемная сила.
Самолеты можно классифицировать по множеству признаков, однако они взаимосвязаны и образуют единую систему воздушных судов, которая находится в постоянном движении под воздействием множества рыночных факторов.
В зависимости от характера эксплуатации воздушные суда гражданской авиации можно классифицировать на:
1) воздушные суда авиации общего назначения (АОН);
2) воздушные суда авиации коммерческого назначения.
Воздушные судна, находящиеся в регулярной эксплуатации, то есть в сфере деятельности коммерческих авиакомпаний, осуществляющих перевозки пассажиров и грузов по расписанию относятся к коммерческой авиации. Использование же воздушного судна в личных или деловых целях относит его к категории авиации общего назначения.
Последние годы наблюдается рост популярности воздушных судов общего назначения, так как они способны выполнять задачи, несвойственные коммерческой авиации - перевозку небольших грузов, сельскохозяйственные работы, патрулирование, обучение пилотированию, авиационный спорт, туризм и т.д., а также существенно экономят время для пользователей. Последнее достигается за счет возможности летать вне расписания, способности использовать для взлета и посадки небольшие аэродромы и пользователь не тратит время на оформление и регистрацию авиабилетов и имеет возможность выбора прямого маршрута до места назначения. Как правило, воздушные суда АОН - воздушные суда, имеющие взлетную массу до 8,6 т. Однако возможно и использование большего воздушного судна.
В зависимости от назначения можно выделить две основные группы воздушных судов, не зависимо от условий эксплуатации - многоцелевые и специализированные воздушные суда.
Многоцелевые воздушные суда предназначены для решения широкого круга задач. Это достигается за счет переоборудования и переоснащения воздушного судна для решения конкретной задачи при минимальных конструктивных изменениях или без таковых. В зависимости от способности взлетать и садиться не только на аэродромы с искусственным покрытием, но и использовать для этих целей водную поверхность многоцелевые воздушные суда бывают наземного базирования и амфибийными.
Специализированные воздушные суда, ориентированы на выполнение какой-либо одной задачи.
Классификация воздушных судов возможна в зависимости от характеристики аэродинамической схемы, под которой понимают некоторую систему несущих поверхностей воздушного судна. В системе несущих поверхностей имеются главные поверхности - крылья, создающие основную долю аэродинамической подъемной силы, и вспомогательные поверхности - оперение, предназначенное для стабилизации воздушного суда и управления его полетом. Различают следующие виды аэродинамических схем, в соответствии с рисунком 2.10.
Рисунок 2.10 - Аэродинамические схемы воздушных судов
Воздушные суда по отдельным признакам аэродинамической схемы классифицируются в первую очередь по конструктивным характеристикам крыла, в соответствии с рисунком 2.11.
Также воздушные судна, возможно, классифицировать по схеме фюзеляжа - в зависимости от типа силовых элементов, в зависимости от конструктивных характеристик шасси - которые различают по расположению опор шасси, по силовой установке - в зависимости от типа двигателя, количества двигателей и их расположения.
Рисунок 2.11 - Конструктивные характеристики крыла воздушных судов
Особое значение для гражданской авиации имеет классификация воздушных судов в зависимости от их дальности полета, в соответствии с рисунком 2.12:
Ближнее магистральное (основных авиалиний) воздушное судно, с дальностью полета - 1000-2500 км;
Среднее магистральное воздушное судно, с дальностью полета - 2500-6000 км;
Дальнее магистральное воздушное судно, с дальностью полета свыше 6000 км.
Рисунок 2.12 - Классификация воздушных судов
в зависимости от зон дальности
На сегодняшний день существует довольно много разных летательных аппаратов, но не каждый из них называется самолетом. Под этим термином понимают любое воздушное судно, которое предназначено для полетов в небе за счет силовой установки, которая создает тягу и крыла, которое все время остается недвижимым. Именно недвижимое крыло является главной характеристикой самолета, отличающей его от любых других летательных средств.
Сам по себе этот термин появился в далеком 1857 — тогда российский пилот назвал так аэростат, самолетов в том смысле, в котором мы употребляем это слово сегодня, еще не было. В близком к современному значение его упомянули через несколько лет — в 1863 году. Это была статья «Воздухоплавание», опубликованная в 1863 году в журнале «Голос». Автором был журналист Аркадий Эвальд.
На сегодняшний день существует огромное количество классификаций самолета. Например, по количеству крыльев, по аэродинамической системе, по типу шасси и по скорости.
В этом тексте мы рассмотрим одну из основных типологий. Любые самолеты, в первую очередь, разделяются по предназначению. Они бывают гражданскими, военными и экспериментальными. Каждая из этих категорий, в свою очередь также разделяется на несколько видов.
Как очевидно из самого названия, это самолеты, предназначенные для перевозки пассажиров или грузов. Первый полет на самолете такого типа произошел в России больше ста лет назад — в 1914 году. Полет был совершен из Петербурга в Киев, а самолет назывался «Илья Муромец». На борту находились 16 пассажиров.
Сегодня самым известным и часто используемым авиалайнером современности называют американский самолет модели Douglas DC-3. Он впервые совершил полет с пассажирами еще в далеком 1935 году. За прошедшее время самолет совершенствовали, на его основе создавались многие другие модели, в том числе и советской авиации.
Гражданские самолеты могут быть транспортными, учебными и специального применения. Транспортные, в свою очередь, делятся на по назначению:
- Грузовые — для транспортировки грузов;
- Пассажирские — те самолеты, которыми мы летаем;
Разновидностей таких транспортных средств очень много. Проще всего их делить просто по производителю. На самом деле подавляющее большинство самолетов мира произведено такими компаниями:
Boeing
Это американская компания, которая появилась очень давно, в 1916 году. Еще с тех пор она производила самолеты для гражданской авиации. Самая популярная модель — Боинг-737. Именно этот самолет, выпущенный в 1968 году сегодня используется чаще всего. Само название «Боинг» уже стало практически синонимом слова самолет.
Airbus
Эта компания на сегодня является главным конкурентом вышеописанного Боинга, хотя и была основана намного позже — в 1970 году. Эта европейская компания, на сегодняшний день главный ее офис находится во Франции. Некоторые модели этого производителя отличаются экономичностью, что делает их серьезным конкурентом Боингам.
Военные
Военные самолеты созданы для ведения боевых действий, то есть защиты от врага или же наоборот, нападения. Они подразделяются на некоторые виды, но в целом, могут выполнять самые разные задачи — в зависимости от сложившийся ситуации.
Бомбардировщики
У этого подвида военных самолетов по сути одна задача — уничтожение каких-либо наземных объектов с воздуха. Это происходит посредством сброса на цель бомб или ракет. На сегодняшний день существует очень много различных моделей, среди самых часто используемых Су-24 и Су-34.
Именно в бомбардировщика был переделан первый пассажирский самолет «Илья Муромец», о котором шла речь выше. В ходе Первой мировой войны самолет переоборудовали и в дальнейшем он всегда выполнял функции бомбардировщика.
Истребители
В отличии от бомбардировщиков, такие самолет используются для боя в воздухе. Название «истребитель» звучит громко и грозно, но на самом деле такие самолеты относятся к оборонной технике. Именно для наступления их почти никогда не используют. Истребители активно использовались обеими сторонами во время Второй мировой войны — самые известные модели МиГ-3 и Як-1.
Интересно, что в самых первых моделях истребителей, был установлен не пулемет, как сегодня, а револьвер, поэтому скорость стрельбы была куда ниже.
Истребители-бомбардировщики
Естественно, две вышеописанные модели соединили, чтобы получить универсальную модель, совмещающую в себе функции обоих видов. Главное преимущество этой разновидности — возможность бомбить любые наземные цели вообще без прикрытия. Такие самолеты очень легкие, маневренные и оборудованы мощным вооружением. Самые удачные модели Миг-27, Су-17, SEPECAT Jaguar.
Перехватчики
На самом деле это не совсем отдельный класс, просто подвид истребителей. Главное отличие в том, что перехватчики созданы для уничтожения конкретной цели, а именно вражеских бомбардировщиков. По строению они также немного отличаются — такие модели дополнительно оборудованы радиолокационным оборудованием. известные модели — Су-15, Су-9 и другие.
Предназначение штурмовиков — поддержать с воздуха сухопутные войска. Также их часто использовали и просто для поражения разных объектов. Самая популярная модель называется Ил-2 и этот самолет самый массовопроизводимый в истории — было выпущено почти 37 тысяч единиц.
Для выполнения воинских воздушных перевозок используются различные транспортные самолеты и вертолеты военной и гражданской авиации.
С точки зрения перевозок транспортные самолеты и вертолеты можно классифицировать по назначению, грузоподъемности и типу установленных двигателей.
По назначению транспортные самолеты (вертолеты) подразделяются на пассажирские, грузовые и грузопассажирские.
Пассажирские самолеты предназначены в первую очередь для перевозок пассажиров, багажа и почты, для чего они имеют соответствующее бытовое оборудование, обеспечивающее удобства и комфорт пассажирам. Перевозки в них грузов можно производить в небольших количествах в багажниках, расположенных под полом пассажирской кабины.
Пассажирские самолеты гражданской авиации в зависимости от пассажировместимости, дальности полета и класса используемых аэродромов подразделяются на магистральные и самолеты местных воздушных линий.
Магистральные самолеты в свою очередь делятся на дальние (ДМС), средние (CMC) и ближние (ВМС).
К ДМС относятся: Ил-62, Ту-114 и первый сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144.
К CMC -Ту-154, Ту-104, Ан -10, Ил-18.
К ВМС - Ту-134, Ту-124.
К самолетам местных -воздушных линий относятся: Ан-24, Як-40, Бе-30, Ан-2.
Грузовые самолеты предназначены для перевозки грузов и техники, имеют специальное оборудование, обеспечивающее погрузку грузов и их крепление, а также необходимые климатические условия внутри грузовой кабины во время полета. В случае необходимости они могут оборудоваться съемными сиденьями для перевозки людей.
К грузовым самолетам относятся: Ан-24т, Ан-12, Ан-22 и вертолеты Ми-4А, Ми-8, Ми-6, Ми-10.
Грузопассажирские самолеты предназначены для перевозки пассажиров и грузов. В грузопассажирских самолетах имеются отдельные помещения для пассажиров (обычно верхний этаж) и грузов (обычно нижний этаж) или пассажирское оборудование кабины выполняется легкосъемным, что позволяет в случае необходимости быстро приспособить самолет (вертолет) к комбинированной или чисто грузовой перевозке. Самолеты, приспособленные к -быстрому переоборудованию из пассажирского в грузовой вариант, называются конвертируемыми самолетами.
По грузоподъемности транспортные самолеты и вертолеты подразделяются на легкие, с нормальной десантной нагрузкой до 11 т, - средние - до 20 т и тяжелые - более 20 т.
Легкие самолеты и вертолеты в работе органов военных сообщений используются сравнительно мало - лишь для выполнения отдельных небольших перевозок или в условиях, когда в районе выгрузки нет аэродромов, пригодных для посадки самолетов средней грузоподъемности.
Для воинских перевозок в настоящее время наиболее -широко используются средние самолеты: грузовые типа Ан-12 и пассажирские типов Ил-18, Ту-104, Ан-10 и Ту-154. Однако известно, что по мере увеличения грузоподъемности и пассажировместимости самолетов производительность труда работников воздушного транспорта возрастает, а себестоимость перевозок снижается, создается возможность выполнить заданный объем перевозок меньшим числом самолетов, что способствует уменьшению частоты движения самолетов в районах аэропортов и улучшает безопасность полетов. Учитывая развитие воинских воздушных перевозок, есть все основания полагать, что для их выполнения все большее применение будут находить тяжелые транспортные самолеты грузоподъемностью 100 т и выше и пассажирские или конвертируемые самолеты вместимостью 300-500 человек и более.
По типу установленных двигателей современные транспортные самолеты и вертолеты подразделяются на имеющие газотурбинные (ГТД) и поршневые (ПД) двигатели.
Самолеты с газотурбинными двигателями в свою очередь делятся на имеющие турбореактивные двигатели (ТРД) и турбовинтовые (ТВД).
Самолеты с турбовинтовыми двигателями имеют гораздо меньший по сравнению с реактивными удельный расход топлива.
В настоящее время все большее распространение получают транспортные самолеты с двухконтурными турбореактивными двигателями (ДТРД), занимающими по экономичности промежуточное положение между ТВД и ТРД.
С дальнейшим ростом скоростей транспортных самолетов наиболее перспективными являются самолеты с бескомпрессорными воздушно-реактивными двигателями, прямоточными (ПВРД) и пульсирующими (ПуВРД), имеющими при крейсерских скоростях полета, соответствующих числу М > 3, лучшие по сравнению с ДТРД эксплуатационные характеристики.
С точки зрения, ведомственной принадлежности транспортные самолеты (вертолеты) делятся на военные и самолеты (вертолеты) гражданской авиации.
На военных самолетах устанавливается дополнительное оборудование, связанное с выполнением боевых задач (вооружение, специальное оборудование для парашютного десантирования войск, техники и грузов, система заправки топливом в полете и т. п.).
Летные геометрические и весовые характеристики, общая компоновка, применяемое оборудование, а также конструкция отдельных частей во многом определяются назначением самолета. По назначению все самолеты можно разделить на две большие группы: 1) гражданские и 2) военные.
Гражданские самолеты
Гражданские самолеты служат для перевозки пассажиров, грузов, почты и для обслуживания различных отраслей народного хозяйства. Они, в свою очередь, могут быть разделены на следующие основные типы.
1. Пассажирские самолеты, предназначенные для перевозки пассажиров, багажа и почты. В зависимости от дальности полета, количества перевозимых пассажиров, размеров и типа взлетно-посадочных полос эти самолеты делятся на магистральные и самолеты местных линии.
Магистральные самолеты в зависимости от дальности полета делятся на:
а) ближние с дальностью полета 1000…2000 км;
б) средние с дальностью полета 3000…4000 км;
в) дальние с дальностью полета 5000…11 000 км.
Самолеты местных линий подразделяются на:
а) тяжелые с числом пассажиров 50…55;
б) средние с числом пассажиров 24…30;
в) легкие с числом пассажиров 8…20.
2. Грузовые самолеты, основным назначением которых является перевозка различных грузов.
3. Самолеты специального назначения, применяемые в различных областях народного хозяйства. Это самолеты полярной, сельскохозяйственной, санитарной авиации, самолеты для геологической воздушной разведки, для охраны лесов от пожаров, для аэрофотосъемок и др.
4. Учебные самолеты, служащие для подготовки пилотов. Они подразделяются на самолеты первоначального обучения и переходные. Самолеты первоначального обучения — это двухместные самолеты, достаточно простые в освоении и технике пилотирования. Переходные самолеты служат, для обучения пилотов полетам на находящихся в эксплуатации серийных самолетах.
Военные самолеты служат для нанесения ударов с воздуха по военным объектам, коммуникациям, живой силе и технике противника в его тылу и в прифронтовой полосе, для защиты своих объектов.и войск от авиации противника, для высадки десантов, транспортировки войск, техники и грузов, для разведки, связи и л.
В зависимости от конкретного назначения военные самолеты можно разделить на следующие типы.
1. Бомбардировщики, назначением которых является нанесение бомбовых ударов по важнейшим объектам, узлам коммуникаций, местам сосредоточения техники и живой силы противника в его тылу.
2. Истребители, которые служат для борьбы с авиацией противника. Они, в свою очередь, могут быть разделены на несколько видов:
а) истребители сопровождения, предназначенные для защиты от авиации противника своих бомбардировщиков, выполняющих боевую задачу;
б) фронтовые истребители, обеспечивающие защиту своих войск от
авиации противника над полем боя и в прифронтовой полосе;
в) истребители противовоздушной- истребители перехватчики, назначением которых является перехват и уничтожение бомбардировщиков противника.
3. Истребители-бомбардировщики, снабженные бомбами, ракетным и пушечным вооружением и служащие для нанесения ударов по объектам в районе передовых позиций и в ближнем тылу противника и для уничтожения его авиации.
4. Военно-транспортные самолеты, используемые для высадки десантов, транспортировки войск, техники и различных, грузов.
5. Самолеты-разведчики, предназначенные для ведения воздушной разведки в тылу противника и над театром военных действий.
6. Вспомогательные самолеты, куда относятся самолеты-корректировщики, самолеты связи, санитарные и т.п.
Основные части самолета и их назначение
Основными частями самолета являются крыло, фюзеляж, оперение, шасси и силовая установка.
Крыло — несущая поверхность самолета, предназначенная для создания аэродинамической подъемной силы.
Фюзеляж — основная часть конструкции самолета, служащая для соединения в одно целое всех его частей, а также для размещения экипажа, пассажиров, оборудования и грузов.
Оперение — несущие поверхности, предназначенные для обеспечения продольной и путевой устойчивости и управляемости.
Шасси — система опор самолета, служащая для взлета, посадки, передвижения и стоянки на земле, палубе корабля или на воде.
Силовая установка, основным элементам которой является двигатель, служит для создания тяги.
Кроме этих основных частей самолет имеет большое количество различного оборудования. На нем устанавливаются системы основного управления (управления рулевыми поверхностями: элеронами, рулями высоты и направления), вспомогательного управления (управление механизацией, уборкой и выпуском шасси, створками люков, агрегатами оборудования и т.п.), гидро и пневмо оборудование, электро оборудование, высотное, защитное оборудование и др.
Классификация самолетов по схеме
Классификация самолетов по схеме производится с учетом взаимного расположения, формы, количества и типа отдельных составляющих самолет агрегатов. Схема самолета определяется следующими признаками:
1) количеством и расположением крыльев;
2) типом фюзеляжа;
3) расположением оперения
4) типом шасси;
5) типом, количеством и расположением двигателей.
Полностью охарактеризовать схему самолета можно лишь на основании всех этих пяти признаков. Классификация же лишь по одному или нескольким из них не может дать полного представления о схеме.
По количеству крыльев все самолеты делятся на бипланы и монопланы, а последние в зависимости от взаимного расположения крыла и фюзеляжа — на низко планы, среднепланы и высоко планы. По типу фюзеляжа самолеты делятся на одно фюзеляжные и двух балочные. В зависимости от условий взлета и посадки самолёты могут Иметь шасси колесное, лыжное, поплавковое. У гидросамолетов фюзеляж может выполнять функции и лодки. Встречаются смешанные схемы: колесно-лыжное шасси, лодка-амфибия.
В качестве основных двигателей на современных самолетах применяются поршневые и газотурбинные двигатели. Наибольшее распространение в настоящее время получили газотурбинные двигатели, которые, в свою очередь, делятся на турбовинтовые, турбореактивные, турбореактивные с форсажем и турбореактивные двухконтурные. Выбор типа двигателей, их количества и расположения определяется в значительной степени назначением самолета и оказывает существенное влияние на его схему.
Классификация самолетов может быть дана по различным признакам - по назначению, по аэродинамической схеме, по типу двигателей, по летно-техническим параметрам и т.п.
(аэродинамическая схема самолета, схема крыла, схема оперения, схема шасси, схема фюзеляжа, силовая установка).
Качества самолета и его эффективность определяются целым рядом характеристик и параметров,
наиболее важные из которых следующие:
взлетная масса,
масса целевой нагрузки,
максимальная скорость,
крейсерская скорость,
потолок,
дальность полета,
скороподъемность,
маневренность,
взлетно-посадочные характеристики,
надежность и безопасность эксплуатации,
ресурс.
Конструкция самолета должна отвечать многим требованиям, выработанным на основе многолетнего опыта
проектирования, производства и эксплуатации самолетов. Основным требованием всегда будет требование
обеспечения высокой эффективности самолета при
определенных затратах на его разработку, создание и эксплуатацию. Выполнение этого требования обеспечивается
высоким уровнем аэродинамического совершенства и
совершенства силовой установки, авиационного и радиоэлектронного оборудования самолета, достаточной
прочностью и жесткостью конструкции, высокой надежностью,
живучестью и безопасностью полета при заданном ресурсе самолета, его хорошими эксплуатационными качествами, а также высоким уровнем технологичности конструкции. Все эти требования должны выполняться при наименьшей массе конструкции и самолета в целом. Последнее требование является важнейшим для любого самолета, т.к. перетяжеление конструкции всегда приводит к увеличению
общей массы самолета и к снижению его эффективности.
карта маршрутов самолета Ил-96-300.
карта маршрутов самолета Ту-204
При изучении разделов комплекса можно дополнительно использовать источники:
Житомирский Г. И. Конструкция самолетов - М.: Машиностроение, 1995. - 416 с.
Гребеньков О.А. Конструкция самолетов. - М.: Машиностроение, 1984. - 238 с.
Егер С.М., Мишин В.Ф., Лисейцев Н.К. Конструкция самолетов. - М.: Машиностроение, 1983. - 616 с.
Шульженко М.Н. Конструкция самолетов - М.: Машиностроение, 1971. - 416 с. и др.
