Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up

ОПЕРЕ́НИЕ

Авторы: Г. И. Житомирский

ОПЕРЕ́НИЕ ле­та­тель­но­го ап­па­ра­та (ЛА), не­су­щие по­верх­но­сти, обес­пе­чи­ваю­щие про­доль­ную и пу­те­вую ус­той­чи­вость и управ­ляе­мость ЛА (напр., са­мо­лё­та) в по­лё­те. О. са­мо­лё­та обыч­но со­сто­ит из го­ри­зон­таль­ных и вер­ти­каль­ных опе­ре­ний и рас­по­ла­га­ет­ся, как пра­ви­ло, в хво­сто­вой, ино­гда в но­со­вой час­ти фю­зе­ля­жа. Го­ри­зон­таль­ное опе­ре­ние (ГО) обес­пе­чи­ва­ет про­доль­ную ус­той­чи­вость и управ­ляе­мость са­мо­лё­та; со­сто­ит из ста­би­ли­за­то­ра [как пра­ви­ло, пе­ре­став­но­го, с из­ме­няе­мым в по­лё­те уг­лом ус­та­нов­ки, для сни­же­ния по­терь аэ­ро­ди­на­мич. ка­че­ст­ва (от­но­ше­ние подъ­ём­ной си­лы, дей­ст­вую­щей на ЛА, к аэ­ро­ди­на­ми­че­ско­му со­про­тив­ле­нию) при из­ме­не­нии ре­жи­ма по­лё­та] и ру­ля вы­со­ты (РВ), рас­по­ло­жен­но­го вдоль зад­ней кром­ки ста­би­ли­за­то­ра. Вер­ти­каль­ное опе­ре­ние (ВО) обес­пе­чи­ва­ет пу­те­вую ус­той­чи­вость и уп­рав­ляе­мость са­мо­лё­та; со­сто­ит из ки­ля с ру­лём на­прав­ле­ния (РН). РВ шар­нир­но под­ве­шен на опо­рах – уси­лен­ных нер­вю­рах ста­би­ли­за­то­ра, РН – ана­ло­гич­но на ки­ле. Управ­ле­ние ру­ля­ми (их от­кло­не­ние) осу­ще­ст­в­ля­ет­ся сис­те­мой управ­ле­ния са­мо­лё­та (си­ло­вы­ми ци­лин­д­ра­ми). В про­цес­се управ­ле­ния са­мо­лё­том ис­поль­зу­ют­ся трим­ме­ры (не­боль­шие ру­ле­вые по­верх­но­сти у зад­них кро­мок рулей) для сни­же­ния на­гру­зок лёт­чи­ка в про­цес­се управ­ле­ния са­мо­лё­том.

Рис. 1. Схемы оперения: а – нормальная; б – Т-образная; в – цельноповоротная горизонтальная; 1 – стабилизатор; 2 – руль высоты; 3 – киль; 4 – руль направления...

Схе­мы О. са­мо­лё­та раз­ли­ча­ют­ся вза­им­ным рас­по­ло­же­ни­ем ГО и ВО (ри­сун­ки 1, 2); чис­лом ВО (од­но, двух и мно­го­ки­ле­вое); фор­мой (при ви­де сбо­ку и спе­ре­ди – нор­маль­ное, Т, V и П-об­раз­ное); рас­поло­же­ни­ем ВО (на фю­зе­ля­же, на ГО, на кры­ле). На рис. 1 (а и б) по­ка­за­ны внеш­ний вид О. са­мо­лё­та нор­маль­ной (обыч­ной) и Т-об­раз­ной схем. Они ха­рак­тер­ны для боль­шин­ст­ва совр. са­мо­лё­тов с доз­ву­ко­вой ско­ро­стью по­лё­та. На са­мо­лё­тах со сверх­зву­ко­вой ско­ро­стью по­лё­та, из-за не­дос­та­точ­ной эф­фек­тив­но­сти на та­ких ско­ро­стях РВ, при­ме­ня­ют цель­но­по­во­рот­ное го­ри­зон­таль­ное опе­ре­ние без РВ (рис. 1, в). На этом же ри­сун­ке по­ка­за­ны фор­киль и под­фю­зе­ляж­ный киль, уве­ли­чи­ваю­щие эф­фек­тив­ность ВО. На тя­жё­лых сверх­зву­ко­вых са­мо­лё­тах воз­мож­но при­ме­не­ние и цель­но­по­во­рот­но­го вер­ти­каль­но­го опе­ре­ния.

Рис. 2. Аэродинамические схемы самолёта: а – нормальная; б – Т-образная; в – «утка»; г – «бесхвостка»; д – летающее крыло.

В за­ви­си­мо­сти от вза­им­но­го рас­по­ло­же­ния кры­ла и ГО вы­де­ля­ют сле­дую­щие осн. аэ­ро­ди­на­мич. схе­мы са­мо­лё­тов (рис. 2): нор­маль­ной аэ­ро­ди­на­мич. схе­мы (ГО ус­та­нав­ли­ва­ет­ся в хво­сто­вой час­ти са­мо­лё­та по­за­ди кры­ла); в схе­ме «ут­ка» – в но­со­вой час­ти пе­ред кры­лом; в схе­ме «бес­хво­ст­ка» и ле­таю­щее кры­ло – без ГО, и др.

Кон­ст­рук­ция ГО и ВО, как и вхо­дя­щих в их со­став РВ и РН, со­сто­ит из об­шив­ки, под­кре­п­лён­ной кар­ка­сом из лон­же­ро­нов, стрин­ге­ров, сте­нок и нер­вюр. По кон­ст­рук­ции, ар­хи­тек­ту­ре, па­ра­мет­рам (раз­мах, пло­щадь, уд­ли­не­ние, стре­ло­вид­ность, су­же­ние, от­но­си­тель­ная тол­щи­на) и ра­бо­те под на­груз­кой О. сход­но с крылом ле­та­тель­но­го ап­па­ра­та.

Ос­нов­ным тре­бо­ва­ни­ем для обес­пе­че­ния вы­со­кой эф­фек­тив­но­сти О. ЛА яв­ля­ется по­лу­че­ние не­об­хо­ди­мых ха­рак­те­ри­стик ус­той­чи­во­сти и управ­ле­ния ЛА на всех пре­ду­смот­рен­ных ре­жи­мах по­лё­та при его наи­мень­шей мас­се. Его вы­пол­не­ние дос­ти­га­ет­ся пре­ж­де все­го вы­бо­ром ра­цио­наль­ных с точ­ки зре­ния на­зна­че­ния ЛА (са­мо­лё­та) и ус­ло­вий его ис­поль­зо­ва­ния форм, зна­че­ний па­ра­мет­ров и рас­по­ло­же­ни­ем час­тей опе­ре­ния са­мо­лё­та.

Лит.: Жи­то­мир­ский ГИ. Кон­ст­рук­ция са­мо­ле­тов. 3-е изд. М., 2005.

Вернуться к началу