Аэродинамическая компенсация рулей

      В полете при отклонении рулевых поверхностей возникают шарнирные моменты, которые уравновешиваются усилиями летчика на командных рычагах управления. Эти усилия зависят от размеров и угла отклонения руля, а также от скоростного напора. На современных самолетах (в том числе и на ЯК-42) усилия управления получаются слишком большими, поэтому приходится в конструкции рулей предусматривать специальные средства для уменьшения шарнирных моментов и уравновешивающих их усилий управления. С этой целью используется аэродинамическая компенсация рулей, суть которой заключается в том, что часть аэродинамических сил руля создают момент относительно оси вращения, противоположный основному шарнирному моменту.

На ЯК-42 используется сервокомпенсация. В хвостовой части руля шарнирно подвешивается небольшая поверхность, которая тягой связывается с неподвижной точкой на крыле или оперении. Эта тяга обеспечивает автоматическое отклонение сервокомпенсатора в сторону, противоположную отклонению руля. Аэродинамические силы на сервокомпенсаторе уменьшают шарнирный момент руля. Углы отклонения и эффективность работы такого компенсатора пропорциональны углам отклонения руля.

Средства аэродинамической балансировки самолета

       Любой установившийся режим полета самолета, как правило, выполняется с отклоненными рулями, что обеспечивает уравновешивание (балансировку) самолета относительно его центра масс. Возникающие при этом усилия на командных рычагах принято называть балансировочными. Чтобы облегчить работу пилота, на каждой рулевой поверхности устанавливается триммер, позволяющий полностью снимать балансировочные усилия.
Триммер конструктивно полностью идентичен сервокомпенсатору и также шарнирно подвешивается в хвостовой части руля, но, в отличие от сервокомпенсатора, имеет дополнительное ручное или электромеханическое управление. Пилот, отклоняя триммер в сторону противоположную отклонению руля, добивается уравновешивания руля на заданном угле отклонения при нулевых усилиях на командном рычаге.

4. Шасси представляет собой систему опор, обеспечивающих стоянку и передвижение самолета по аэродрому на взлете и посадке и при рулении по аэродрому.

Шасси должно отвечать следующим основным требованиям:

· устойчивость и управляемость при движении по земле;

· движение без повреждения взлетно-посадочной полосы; 

· исключение опрокидывания самолета и касания земли любыми другими агрегатами самолета, кроме шасси;

· поглощение кинетической энергии ударов при посадке и движении по неровной поверхности аэродрома с целью уменьшения перегрузок и рассеивание возможно большей части этой энергии для быстрого гашения колебаний;

· минимальное сопротивление движению на разбеге и требуемая эффективность тормозов на пробеге;

· малое время уборки и выпуска;

· обеспечение аварийного выпуска шасси;

· надежное запирание шасси в убранном и выпущенном положении и наличие средств сигнализации при уборке и выпуске;

· отсутствие автоколебаний колес и стоек шасси.

Кроме этих специфических требований шасси должно отвечать и общим требованиям, предъявляемым ко всем агрегатам самолета:

· минимум массы конструкции при заданной прочности, жесткости и долговечности;

· минимум аэродинамического сопротивления как в выпущенном, так и в убранном положении;

· высокая технологичность конструкции;

· хорошие эксплуатационные качества.

Нагрузки шасси

При взлете и посадке самолета, при его движении по аэродрому, на стоянке на колеса шасси действуют статические и динамические нагрузки. Их величина и направление определяются условиями и характером посадки, типом взлетно-посадочной полосы и др.

Опора шасси состоит из основного силового элемента - стойки, устройства для поглощения и рассеивания энергии ударных нагрузок - амортизатора и опорных устройств - колес.

4.1. Авиационные колеса служат для движения самолета по аэродрому. Колесо состоит из пневматика, корпуса и тормоза.

4.1.1. Пневматик состоит из покрышки и камеры, устанавливаемых на корпусе колеса. По ободу пневматика накладывается протектор из высококачественной резины. Протектор для увеличения сцепления с поверхностью аэродрома снаружи имеет канавки определенного рисунка. Не тормозные колеса могут изготавливаться с гладкой поверхностью. На пневматиках, используемых зимой, для повышения сцепления с грунтом могут устанавливаться металлические шипы. Канавки на поверхности пневматика обеспечивают выдавливание воды из-под него при движении по мокрому аэродрому.

4.1.2. Корпус колеса изготавливается литьем из алюминиевого или титанового сплава. В ступицу корпуса с двух сторон запрессовываются радиально-упорные подшипники, которые защищаются от грязи специальным уплотнением.

4.1.3. Тормоза колес. Устанавливаются внутри колеса и служат для сокращения длины пробега после посадки, обеспечивают маневрирование самолета и его неподвижность на стоянке и при опробовании двигателей. 

Амортизаторы шасси смягчают удар при посадке самолета на землю.

5. Силовая установка предназначена для создания силы тяги необходимой для преодоление силы лобового сопротивления, силы тяжести и ускоренного перемещения самолета в пространстве.

На ЯК-42 установлен трехвальный ДТРД Д-36 (со степенью двухконтурности 6), обеспечивающий тягу 6500 кгс на взлетном режиме. В Д-36 впервые в отечественной практике была реализована модульная конструкция. В сочетании с возможностью контроля состояния всех важнейших деталей и узлов модульность обеспечила возможность перехода от принципа эксплуатации с фиксированными межремонтными ресурсами к принципу эксплуатации по техническому состоянию. Оно предусматривает замену неисправных или выработавших ресурс модулей в условиях эксплуатации. Д-36 обладает высокими экологическими показателями, отличаясь низкими уровнями шума и эмиссии вредных веществ. ДТРД Д-36 и все его модификации имеют сертификат типа, выданный Авиационным регистром Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК) стран СНГ.

Принцип работы двухконтуpного туpбоpеактивного двигателя. В полете воздушный поток поступает во входное устройство двигателя. При этом вследствие торможения потока повышается давление воздуха – происходит его предварительное сжатие, величина которого тем больше, чем больше скорость полета. Далее поток воздуха пpоходит чеpез компpессоp пеpвого контура (высокого давления), где происходит его дальнейшее сжатие и pазделяется на две части.

Часть воздуха напpавляется в компpессоp втоpого контура (низкого давления), где происходит его основное сжатие, а затем поступает в камеpу сгоpания. В камеpу сгоpания чеpез фоpсунки впpыскивается топливо (кеpосин). В пpоцессе запуска pотоp pаскpучивается стаpтеpом до обоpотов, обеспечивающих устойчивое гоpение топлива в камеpе сгоpания. Поджиг смеси пpоизводится пpи помощи запальных свечей, которые устpоены пpимеpно так же, как в автомобиле.

Из камеры сгорания газовый поток, имеющий высокую темпеpатуpу и давление и обладающий высокой потенциальной энергией поступает в турбину, где, расширяясь, производит работу, которая расходуется на привод компрессора, находящегося на общем валу с турбиной, и вспомогательных агрегатов, обслуживающих двигатель (насосов, генераторов и т.д.). Избыточная мощность турбины передается компрессору второго контура, который называется вентилятором и является воздушным винтом. Далее газовый поток проходит через выходное устройство с реактивным соплом, в результате чего происходит его дальнейшее расширение и увеличение скорости газов.

   Дpугая часть воздуха пpоходит чеpез пpоточную часть втоpого контуpа и выходит в атмосфеpу.

Таким образом тяга ДТРД складывается из сил реакции потоков воздуха и продуктов сгорания, получивших ускорение во внутреннем и внешнем контурах и вытекающих через реактивное сопло.