История создания систем оборудования ЛА

Методическое пособие

 

Оборудование бортовых систем

для специальности 160203 «Производство летательных аппаратов»

 

ЧАСТЬ I

 

Раздел 1.

Конструктивно-технологическая характеристика бортовых систем летательных аппаратов

 

ВОЗДУШНЫЙ КОДЕКС РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Принят Государственной Думой 19 февраля 1997 года. Одобрен Советом Федерации 5 марта 1997г

Воздушное судно – летательный аппарат, поддерживаемый в атмосфере за счет взаимодействия с воздухом, отличного от взаимодействия с воздухом, отраженным от поверхности земли или воды.

Виды авиации

Авиация подразделяется на гражданскую, государственную и экспериментальную авиацию.

Гражданская авиация

1.Авиация, используемая в целях обеспечения потребностей граждан и экономики, относится к гражданской авиации.

2.Гражданская авиация, используемая для предоставления услуг (по осуществлению воздушных перевозок пассажиров, багажа, грузов, почты) и (или) выполнения авиационных работ, относится к коммерческой гражданской авиации.

3.Гражданская авиация, не используемая для осуществления коммерческих воздушных перевозок и выполнения авиационных работ, относится к авиации общего назначения.

Государственная авиация

1.Авиация, используемая для осуществления военной, пограничной, милицейской, таможенной и другой государственной службы, а также для выполнения мобилизационно-оборонных задач, относится к государственной авиации.

2.Использование государственной авиации в коммерческих целях осуществляется в порядке, установленном Правительством Российской Федерации.

Экспериментальная авиация

1.Авиация, используемая для проведения опытно-конструкторских, экспериментальных, научно-исследовательских работ, а также испытаний авиационной и другой техники, относится к экспериментальной авиации.

2.Использование экспериментальной авиации в коммерческих целях осуществляется в порядке, установленном Правительством Российской Федерации.

Агрегаты - это изделия, выполня­ющие однозначную функцию.

Система - совокупность агрегатов, соединенных между собой определенной связью и взаимодействующих в рамках единого решения какой -либо задачи.

Авиационные комплексы предназначены для вы­полнения широкого круга задач - транспортных, поисково-спасательных, исследовательских, сельскохозяйственных, военных. В со­став авиационного комплекса входят: летательные аппараты, средства (наземные и бортовые) управления, комплекс связи и обслу­живания, экипаж и пассажиры, обслуживающий и вспомогательный персонал.

ЛА включает:

1— планер;

2— силовую установку;

3— взлетно-посадочные устройства;

4— системы управления;

5— пилотажно-навигационное оборудование;

6— радиотехническое оборудование;

7— электротехническое оборудование;

8— системы жизнеобеспечения (высотное оборудование) и спа­сения;

9— энергосистемы (пневматические и гидравлические);

10—пассажирское бортовое или специальное оборудование.

История создания систем оборудования ЛА

В создании систем оборудования ЛАсвязана с именами выдающихся ученых России.

В 1875 г. Д. И. Менделеев предло­жил схему герметической кабины для защиты экипажа при полетах на больших высотах, а в 1888 г. он разработал способ хранения на борту воздушных шаров сжатых газов в стальных баллонах при давлении 10 — 12 МПа.

В 1898 г. К. Э. Циолковский обосновал необходимость и предло­жил схему автопилота в состав которого входил исполни­тельный привод руля.

В 1911 г. Г. Е. Котельников разработал, а в 1912 г. успешно испытал первый в мире ранцевый парашют для прыжков с самолета.

В 1913 г. в России четырехмоторный самолет "Илья Муромец" уже имел закрытую остекленную кабину с отоплением и освещением, оборудованную пилотажными приборами (компасами, кренометрами, указателями высот и скоростей полета), указателями контроля параметров двигателей, фотоаппаратами.

В 1918 г. был создан Центральный аэрогидродинамический инс­титут (ЦАГИ), крупнейший центр авиационной науки мирового значения. В комиссию по созданию ЦАГИ входили Н. Е. Жуковский и А. Н. Туполев. По инициативе Н. Е. Жуковского в 1919 г. создается Московский авиационный техникум (в 1922 г. преобразованный в Военно-воздушную инженерную академию (ВВИА) им. проф. Н. Е. Жуковского), вводится аэродинамическая специализация на механи­ческом факультете Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана (на его базе в 1930 г. был создан Московский авиаци­онный институт — МАИ).

В 1918 — 20 гг. заводами РСФСР было выпущено 558 самолетов и 237 двигателей.

В 20-е гг. были организованы отечественные конструктор­ские бюро по самолетостроению А. Н. Туполева, Н. Н. Поликарпова, Д. П. Григоровича.

К началу первой пятилетки (1929 г.) наша авиапромышленность полностью отказалась от копирования трофейных и лицензионных образцов и перешла на производство отечественных самолетов, мо­торов и оборудования к ним.

Военно-воздушные силы начали получать истребители И-3 и разведчики Р-5 Поликарпова, бомбардировщики ТБ-1, а затем и ТБ-3 Туполева.

В эти годы создаются Всесоюзный институт авиационных мате­риалов (ВИАМ), Центральный институт авиационного моторострое­ния (ЦИАМ).

В 1933 — 37 гг. авиационная промышленность и наука бурно раз­вивались. В самолетостроении окончательно определился переход к схеме моноплана. Для увеличения скорости полета возросла нагрузка на крыло (1400 — 1700 Н/м² против 650 — 1000 Н/м²), что потре­бовало для сохранения взлетно-посадочных характеристик создания системы механизации крыла (управляемых щитков, закрылков, предкрылков) и торможения колес при пробеге.

Системы уборки-выпуска шасси позволили уменьшить сопротив­ление самолета на 20 — 25 %. Винты изменяемого шага с автомати­чески меняющимся углом атаки лопастей позволили увеличить ско­рость самолета на 7 — 10%, потолок на 18 — 20 %, тягу на взлете на 40 —45 %.

В 1936 — 38 гг. создаются гермокабины (ГК) советских самолетов как мягкие, так и жесткие (А. Я. Щербаков, Н. Н. Поликарпов, В. А. Чижевский).

Создаются совершенные самолеты И-15, И-16 (Поликарпова), ДБ-3 и АНТ-25 (Туполева). С 1940 г. создаются новые скоростные монопланы Як-1, МиГ-1, ЛаГГ-3, Ил-2, Пе-2, составившие основу военно-воздушных сил в годы Великой Отечественной войны.

После начала войны в кратчайшие сроки была произведена ре­организация и передислокация авиационной промышленности. Уже в 1942 г. наша авиационная промышленность превзошла герман­скую. В 1942 г. Германия выпустила 14,7 тыс. самолетов, СССР — 25,4 тыс.; в 1943 г. Германия — 25,3 тыс., СССР — 35 тыс.

Самолеты были просты по конструкции и построены из недефи­цитных материалов, что существенно облегчило их серийное произ­водство в условиях военного времени. Советские самолеты (Ла-5, Ла-7, Як-1, Як-3, Як-9, МиГ-3, Пе-2, Ил-2, Ил-4, Ту-2) имели более высокое качество в отношении аэродинамики, массы, вооружения, чем немецкие.

В послевоенные годы были решены сложнейшие научно-техни­ческие задачи создания авиационной техники нового типа.

Резкое повышение скоростей полета потребовало разработки принципиально новых систем оборудования ЛА. Так, в конце 50-х гг. были созданы системы автоматического управления полетом, систе­мы управления воздухозаборниками и реактивными соплами двига­телей, автоматизированные системы торможения самолетов, систе­мы изменения геометрии крыла, разработаны автоматы парирования крена при одностороннем отказе двигателя.

Во всех этих системах широко использовались электрогидравли­ческие приводы как линейные, так и вращательные, питаемые авто­номными гидравлическими системами.

В этот же период была решена задача спасения летчиков при авариях на больших скоростях полета — появились первые ката­пультные кресла.

Освоение больших высот и скоростей стало возможно после со­здания и испытания систем жизнеобеспечения и спасения экипажей, систем кондиционирования воздуха, высотных скафандров, средств кислородного обеспечения, катапультных кресел летчиков. Первое катапультирование из самолета в нашей стране совершил испытатель Г. А. Кондрашов 24 06 1947 г.

Высокий уровень современного бортового оборудования достиг­нут благодаря самоотверженному труду нескольких поколений уче­ных и конструкторов, среди них С. М. Алексеев, Т. М. Башта, Г. И. Воронин, И. И. Зверев, Ф. Ф. Куприянов, Н. А. Лобанов, А. И. Привалов, М. П. Селиванов и др.

Бортовое оборудование ЛА составляет около 30% от общей массы самолета, а их стои­мость — более 50% стоимости самолета.

Оборудование самолета это сложный техниче­ский комплекс, позволяющий выполнять поставленные задачи при любых условиях. Из существующих систем можно выделить основные группы, каждая из которых характеризуется определенным функциональным назначением.

Электрооборудование обеспечивает генерирование элек­троэнергии и ее распределение между потребителями. В его состав входят источники и преобразователи электроэнергии, система электроснабжения, светотехническое оборудование и самолетный электропривод, система запуска двигателей.

Радиоэлектронное оборудование подразделяется на радиосвязное, радио­навигационное и радиолокационное.

Радиосвязное оборудование обеспечивает двухстороннюю внешнюю и внутреннюю связь.

Радио­навигационное оборудование обеспечивает:

- информацией аппаратуру пилотажно-навигационного комплекса при автоматическом полете самолета по маршруту, выполнение предпосадочного маневра и захода на посадку;

- с помощью приборов экипаж самолета необходимой информацией при автоматическом и ручном управлении самолетом.

Радиолокационное оборудование обеспечивает:

-наблюдение на экране индикатора панораму пролетаемой местности,

метеообстановку впереди самолета, зон опасных грозовых очагов;

-передачу информации наземным службам УВД о координатах самолета, бортовом номере, высоте полета, запасе топлива и векторе путевой скорости, о госпринадлежности самолета.

Пилотажно-навигационное оборудование — вывод самолета в назначенный пункт по заданной траектории в строго установленное время.

Для этого необходимо знать его местонахождение, курс, высоту и скорость полета. Эти параметры измеряются аэронавигационным оборудованием.

Оборудование систем, обеспечивающих работу двигателей летательных аппаратов -приборы измеряющие параметры двигателя, сигнализаторы отклонения в работе двигателя, а также автоматическое изменение режимов работы.

Бортовые системы управления полетом летательных аппаратов позволяют управлять самолетом в ручном, автоматическом и автоматизированном режиме.

Высотное оборудование обеспечивает защиту организма чело­века от воздействия атмосферы больших высот. Наилучшим сред­ством является герметическая кабина, оборудование которой позволяет автоматически регулировать давление, влаж­ность, температуру и химический состав воздушной среды, а также контролировать изменение этих параметров во времени. К высот­ному оборудованию относятся также кислородные системы.

Защитное оборудование позволяет повысить регулярность вы­полнения полетов и их безопасность. С этой целью самолеты оснаща­ются противообледенительным и противопожарным оборудованием.

Аварийно-спасательное оборудование, защитное снаряжение и морские спасательные средства обеспечивают аварийное поки­дание экипажем борта самолета на всех режимах и высотах полета, включая взлет и посадку, защиту экипажа от скоростного напора, отрицательного воздействия атмосферы больших высот и перегру­зок при покидании самолета. Морское спасательное снаряжение осуществляет спасание людей при аварийном покидании самолета над водным пространством или его вынужденной посадке на воду.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: