ЛА различных типов Экраноплан (экранолет) Основы конструкции

летающий вблизи
поверхности воды и ровных участков земли с

Главное достоинство – уменьшение потребной мощности
двигателя (по сравнению с самолетом).

– большая взлетная
скорость;

Недостатки:

– малая высота полета
(проблема преодо-
ления препятствий).

крейсерском режиме
осуществляется вблизи
экрана, при необходи-
мости способен подни-
маться на

горизонтального полета боком и задом;
- возможность посадки в режиме «авторотации»

- возможность «висения» (полет с нулевой скоростью);

Основы конструкции самолета

Вертолет – это ЛА тяжелее воздуха совершающий полет за
счет тяги, создаваемой одним или несколькими несущими
винтами (НВ) по аэродинамическому принципу.

разработки и эксплуатации;
- сложность конструкции;
- малый ресурс узлов и агрегатов;
-

Основы конструкции самолета

- сложность пилотирования из-за плохой устойчивости;

- склонность к вибрациям;

лопастей, представля-
ющих собой крылья большого удлинения, приводимые во
вращение двигателем.

В режиме вертикального набора высоты, снижения или
«висения» плоскость
вращения НВ распо-
ложена горизонтально,
а центр масс вертолета
перемещается верти-
кально или неподвижен.

производится наклон
плоскости НВ в сторону полета, что вызывает появле-
ние

Основы конструкции самолета

моменты Р·b=Y·a, вертолет совершает
равномерный полет в горизонтальной плоскости.
Для обеспечения

Основы конструкции самолета

двигателя
вертолета выводом НВ из зацепления с редуктором. В этом

рулевым винтом
Вертолет c соосными НВ
Вертолет продольной схемы
Вертолет поперечной

Основы конструкции самолета

Вертолет

autos – сам и gyros – круг,
вращение) это летательный

Режим установившегося самовращения «авторотации»
является основным.
На режиме самовращения реактивный момент на
фюзеляже отсутствует, так как мощность, необходимая
для вращения НВ, создается потоком воздуха

на НВ потока воздуха и преодоления
силы аэродинамического сопротивления, обеспечи-
вается

С тянущим винтом

С толкающим винтом

СВВП объединяет достоинства самолета и вертолета и

Недостатки:

- высокая относительная масса силовой установки

- низкая экономичность;

- малый ресурс двигателей.

- низкая относительная масса полезной нагрузки

СВВП с подъемными двигателями
СВВП с подъемно-маршевыми двигателями
СВВП с

др.);
- энергетическую механизацию (обдув крыла и закрылков струей
газа из

- применение аэродинамических схем с НУПС;

- маршевый двигатель с отклоняемым вектором тяги;

- повышенная тяговооруженность ;

Основы конструкции самолета

ЛА короткого взлета и посадки (СКВП)

Для реализации короткого взлета и посадки используют:

Для уменьшения недостатков СВВП используют самолеты
с коротким взлетом и посадкой (СКВП)

действия;
- увеличить массу полезной нагрузки;
- уменьшить время разгона до

Основы конструкции самолета

ЛА короткого взлета и посадки (СКВП)

Реализация короткого взлета у СВВП позволяет:

Непосредственное управление
подъемной силой (НУПС)

В момент отрыва СВВП от повер-
хности вектор тяги отклоняется
вниз на нужный угол, а после
набора скорости принимает
горизонтальное направление.
Возможен взлет с трамплина.

аэродинамическое
- образуются скачки уплотнения на элементах планера ЛА;
- происходит

При обтекании ЛА сверхзвуковым потоком:

Особенности конструкции сверхзвуковых ЛА:

- стреловидное или треугольное крыло малой площади и удлинения;

- обтекаемые формы с минимальной площадью миделя ;

- заостренные передние кромки элементов конструкции (ЛА);

- тонкие профили крыла и оперения;

- регулируемый воздухозаборник двигателя;

- титановая и стальная обшивка (при );

- ТРД (ТРДД) с форсажной камерой.

Основы конструкции самолета

сопротивление летательного аппарата (ЛА);

полета
Особенности конструкции сверхзвуковых ЛА:

фюзеляж интегрированный с силовой
- обшивку из жаропрочной стали.
Основы конструкции самолета

ЛА сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростей полета

установкой и крылом малого удлинения;

МВКЛА с гиперзвуковым самолетом -разгонщиком

счет отброса части собственной массы.
Уравнение Циолковского (1903 г.):
где:
- стартовая

- масса топлива (активная масса);

- масса конструкции (пассивная масса);

- скорость истечения (отброса) активной массы;

- приращение скорости ракеты.

При и

Основы конструкции самолета

ЛА различных типов

Особенность ракеты

- все компоненты топлива находятся на борту ЛА,

поэтому работа РД не зависит от наличия или отсутствия атмосферы.

оперативные, стратегические).
Ракеты
Основы конструкции самолета
ЛА различных типов
Классификация ракет:
1.
- управляемые;
-

а – «бесхвостка»;

Аэродинамические схемы:

б – «утка»;

в – нормальная схема;

г – крылатая.

3.

2.

назначению:
1. Геофизические – для исследования верхних слоев

2. Противоградовые – для доставки и распыления
специальных реагентов внутри потенциально градовых
облаков, с целью их конденсации и выпадения в виде;
дождя;

3. Сигнальные;

4. Космические – для вывода космических летательных
аппаратов (КЛА) и боевых блоков в космос и перемещения
их в космическом пространстве.

(ЖРД);
- ракеты с ракетным двигателем твердого топлива (РДТТ).
- боевой заряд

- КЛА, приборы и т. п. (гражданские ракеты)

- выдача команд на включение (выкл.)

и изменение тяги двигателей;

- изменение траектории движения ракеты

по командам СУ

- выдача управляющих команд на ОУ

Устройство ракеты

Основы конструкции самолета

ЛА различных типов

Ракеты

Головная часть (ГЧ):

Система управления (СУ):

Органы управления (ОУ):

топливо.
Основную долю по стоимости – полезная нагрузка.
Основы конструкции самолета
ЛА

Ракеты

РН позволяет замедлить
Основы конструкции самолета
ЛА различных типов
Ракеты

так как по мере выработки топлива быстро растет

относительная масса конструкции

резко снижается

В соотвествие с уравнением Циолковского приращение скорости

снижение приращения скорости

использования относительно просты
технически, но так как полезная нагрузка (ПН) составляет

Для снижения стоимости каждого пуска конструкторы
стремятся создать КЛА многоразового использования.

Многоразовые воздушно-космические ЛА (МВКЛА) делают в
виде воздушно-космического ЛА, который выводится на орбиту
РН или выходит самостоятельно после предварительного
разгона дозвуковым или гиперзвуковым самолетом-носителем,
а затем, выполнив задачу в космосе, МВКЛА снижает скорость
до VЗемли, далее тормозится в атмосфере, и совершает посадку
«по- самолетному».

нагрев конструкции при торможении в атмосфере несколько тысяч градусов
(требуется

- высокая начальная стоимость создания МВКЛА и сети аэродромов.

Недостатки МВКЛА:

Основы конструкции самолета

ЛА различных типов

Ракеты

Первыми многоразовыми
космическими системами
стали«Спейс шатл» – косми-
ческий челнок (США)
и комплекс «Энергия – Буран»
(СССР)

в качестве разгонной ступени МВКЛА, может быть
серьезной альтернативой многоразовым

Основная проблема – создание комбинированной силовой
установки для полета как в атмосфере, так и в космосе с
минимальным расходом топлива

полете:
1.
Сила тяжести

2.

3.

где:

- гравитационный параметр;

- гравитационная постоянная;

Тяга двигателя (на АУТ);

Аэродинамическая сила (на АУТ);

Управляющие силы (на АУТ);

4.

5.

Сила инерции (на ПУТ).

- масса Земли;

- масса спутника.

Основы конструкции самолета

ЛА различных типов

типов
Движение КЛА в гравитационном поле Земли происходит
в одной

Параметры в точке к:

- расстояние от точки к
до центра масс Земли

- скорость в точке к

- угол бросания в точке к

типов
где:
- эллиптическая
В зависимости от значений перечисленных параметров
в точке к

- первая космическая скорость

- круговая

- баллистическая

- парабаллическая

- гипербаллическая

где:

Частные случаи эллиптической орбиты:

- вторая космическая скорость

Земли;
где:
- высота траектории.
Основы конструкции самолета
ЛА различных типов
Движение КЛА в

ЛА различных типов
Движение КЛА в поле притяжения Земли

в поле притяжения Земли
реализуется при:
Задавая

Обычно используется для доставки термо-
ядерных зарядов к цели баллистическими
ракетами военного назначения.