Обучающие программы и исследовательские работы учащихся
Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Объявление

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.
Будем благодарны, если установите наш баннер!
Баннер сайта Обучонок
Код баннера:
<a href="https://obuchonok.ru/" target="_blank"> <img src="https://obuchonok.ru/banners/banob2.gif" width="88" height="31" alt="Обучонок. Исследовательские работы и проекты учащихся"></a>
Все баннеры...
Тематика: 
Физика
Автор работы: 
Гирфатова Камилла Маратовна
Руководитель проекта: 
-
Учреждение: 
МБОУ "Гимназия имени Подольских курсантов"
Класс: 
9

В процессе проведения работы над итоговым индивидуальным проектом по физике на тему "Гражданские самолёты" учащаяся 9 класса разобралась и систематизировала составные части конструкции самолёта, а также изучила и подробно описала каковы основные принципы классификации гражданских самолетов.

Подробнее о работе:


В готовой исследовательской работе по физике на тему «Гражданские самолёты» обучающаяся 9 класса ознакомилась с основными требованиями, которые предъявляются к гражданским самолетам, а также проработала и подробно рассказала о перспективах дальнейшего развития гражданской авиации.

Содержание индивидуального исследовательского проекта по физике о гражданских самолётах ученицы 9 класса отражает выводы о том, что самолёты - неотъемлемая часть современности. Для подготовки будущим специалистам необходимо иметь представление о конструкции воздушных судов, их классификации и направлении развития авиационной отрасли в том числе.

Оглавление

Введение

  1. Общее представление о самолете
  2. Конструкция (компоновка) самолета
  3. Классификация самолетов гражданской авиации
  4. Основные требования, предъявляемые к гражданским самолетам
  5. Перспективы дальнейшего развития гражданской авиации

Заключение
Список используемой литературы
Приложение 1

Введение

Авиация развивалась и продолжает развиваться невиданными темпами и сейчас невозможно представить себе современный мир без самолетов, они по сравнению с другими видами транспорта, позволяют людям значительно сэкономить время на преодоление больших расстояний.

Цели работы:

  1. Изучить различные компоновки самолетов гражданской авиации в зависимости от их назначения и выполняемых задач.
  2. Проработать перспективы дальнейшего развития гражданской авиации

Задачи:

  1. Изучить конструкцию самолёта.
  2. Изучить принципы классификации гражданских самолетов.
  3. Ознакомиться с основными требованиями, предъявляемыми к гражданским самолетам.
  4. Проработать перспективы дальнейшего развития гражданской авиации.

1. Общее представление о самолете


Самолетом называется летательный аппарат тяжелее воздуха, использующий аэродинамический принцип полета.

Самолет, как и любое тело, имеет массу. Когда самолет стоит на земле, то на него действует единственная сила, направленная вертикально вниз – это сила тяжести. В воздухе самолет держится благодаря сбалансированности силы тяжести и подъемной силы, которая создается на крыле самолета за счет несимметричности обтекания крыла (аэродинамической поверхности) потоком воздуха. Для создания подъемной силы (создания обтекания крыла воздухом) самолет должен двигаться вперед, что обеспечивается за счет силы тяги двигателей, при этом двигатель расходует энергию запасенного топлива.

2. Конструкция (компоновка) самолета

Конструктивно самолет состоит из следующих основных частей (Приложение 1, Рис.1):

  • крыло,
  • фюзеляж,
  • хвостовое оперение (вертикальное и горизонтальное) и управляющие поверхности,
  • силовая установка (двигатель),
  • шасси.

Крыло служит для создания подъемной силы.
Фюзеляж предназначен для размещения полезной нагрузки (пассажиров, грузов).
Хвостовое оперение и управляющие поверхности служат для обеспечения устойчивости и изменения направления полета самолета.
Силовая установка (состоит из двигателей (одного или нескольких) с их системами управления) приводит самолет в движение.

Шасси – обеспечивает стоянку самолета, его передвижение по аэродрому или воде при взлете, посадке или рулении.
При создании самолета конструкторы, опираясь на знания законов движения воздуха, придают ему такие формы, чтобы он отвечал определенным требованиям исходя из конкретного назначения и задач, которые будет выполнять данный самолет.

В настоящее время в авиастроении существует два основных направления – это гражданская и военная авиация. В данном проекте мы будем рассматривать классификацию и конструкцию гражданских самолетов.

3. Классификация самолетов гражданской авиации


Многообразие типов гражданских самолетов (воздушных судов ВС) и направления их использование в народном хозяйстве обусловлено необходимостью классификации по различным признакам.

Классификация ВС по назначению:

  • транспортные,
  • специального назначения,
  • учебные.

К транспортным ВС относятся пассажирские (Приложение 1, Фото 1) и грузовые самолеты.
К ВС специального назначения относятся самолеты сельскохозяйственные, санитарные, противопожарные и т.д.
Учебные самолеты предназначены для подготовки и тренировки летного состава.

В зависимости от максимальной взлетной массы самолетам присваиваются классы:

  • 1 класс: масса 75 тонн и более,
  • 2 класс: масса от 30 до 75 тонн,
  • 3 класс: масса от 2 до 5 тонн,
  • 4 класс: масса до 2 тонн.

По дальности полета ВС подразделяются на:

  • магистральные дальние: более 6000 км;
  • магистральные средние: от 2500 до 6000 км;
  • магистральные ближние: от 1000 до 2500 км;
  • самолеты местных воздушных линий: до 1000 км.

Классификация по конструктивным признакам (Приложение 2, Схема 1):

  • по числу, расположению и форме крыльев;
  • по типу фюзеляжа:
  • по форме и расположению оперения;
  • по типу, количеству и расположению двигателей;
  • по типу и расположению шасси.

По количеству крыльев ВС делят на монопланы (самолеты с одним крылом) и бипланы (самолеты с двумя крыльями, расположенными одно над другим).
По расположению крыла относительно фюзеляжа различают низкоплан, среднеплан и высокоплан.
Все многообразие крыльев самолетов по форме в плане может быть сведено к трем основным типам: прямые, стреловидные, треугольные. Прямые крылья широко применяют на самолетах, летающих при дозвуковых скоростях, стреловидные крылья – на самолетах, летающих на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях, треугольные крылья – на самолетах больших сверхзвуковых скоростей.

По типу фюзеляжа делят на однофюзеляжные и двухбалочные. Фюзеляжи, не несущие оперения, называют гондолами. Оперение в этом случае поддерживается двумя балками, и самолеты при этом называют двухбалочными.

В зависимости от расположения оперения различают:

  1. самолеты стандартной схемы, у которых стабилизатор и киль размещаются в хвостовой части фюзеляжа;
  2. самолеты схемы «утка», у которых горизонтальное оперение расположено впереди крыла;
  3. самолеты типа «бесхвостка», у которых горизонтальное оперение отсутствует.

Большинство современных самолетов выполнено по первой схеме, которая имеет следующие конструктивные разновидности:

  • однокилевое оперение;
  • разнесенное вертикальное оперение;
  • V-образное оперение;
  • Т-образное оперение.

Переднее расположение горизонтального оперения при использовании схемы «утка» повышает его эффективность, исключая его затенение впереди находящимся крылом.

По типу, количеству и расположению двигателей различают:
По типу двигателя различают самолеты с:

  • поршневым двигателем,
  • турбовинтовым двигателем (ТВД),
  • винтовентиляторным двигателем (ВВД),
  • турбореактивным двигателем (ТРД),
  • двухконтурным турбореактивным двигателем (ТРДД).

В зависимости от количества двигателей различают одно, двух, трехмоторные самолеты и т.д. до восьми и более двигателей.

На самолетах двигатели могут быть расположены:

  • в передней чести фюзеляжа (поршневые, ТВД и ВВД),
  • на пилонах крыла (ТРД, ТРДД),
  • в хвостовой части фюзеляжа (ТРД, ТРДД).

В зависимости от типа шасси различают сухопутные, гидросамолеты и амфибии.
Шасси сухопутных самолетов бывают колесными и лыжными.
Гидросамолеты разделяются на лодочные и поплавковые.
По количеству опор шасси самолеты подразделяются на трехопорные с передней опорой, трехопорные с хвостовой опорой и «велосипедного» типа. Наиболее распространенной в настоящее время является трехопорная схема с передней опорой, которая предотвращает капотирование и «козление» самолета.

4. Основные требования, предъявляемые к гражданским самолетам

Основные требования:

  • безопасность полетов,
  • регулярность вылета,
  • экономичность эксплуатации,
  • комфорт.


Безопасность обеспечивается большой энерговооруженностью самолета; оснащением крыла средствами механизации, обеспечивающими хорошие взлетно-посадочные характеристики; правильным расчетом прочности и живучести конструкции с учетом возможных эксплуатационных нагрузок; противопожарным оборудованием и мероприятиями; дублированием жизненно важных систем и устройств ВС; наличием противообледенительной системы; оснащением пилотажно-навигационным и связным оборудованием, которое обеспечивает полет в любых погодных условиях; оборудованием кабины аварийными выходами, различными приспособлениями и плотами.

Экономичность достигается большой весовой отдачей (отношение полезной массы к взлетной), возможностью варьировать полезную нагрузку (пассажиры и грузы), увеличением налета часов на одно ВУС, улучшением топливной эффективности, высокой крейсерской скоростью, применением передовых технологий в организации перевозок, сокращением числа членов экипажа, сокращением стоимости, продолжительности, трудоемкости техобслуживания и ремонта.

Максимальная масса ведет к увеличению посадочной скорости и уменьшению маневренности, а увеличение дальности полета ведет к уменьшению полезной нагрузки, следовательно, всегда должен соблюдаться баланс между требованиями к безопасности и экономичности полетов.
Комфорт обеспечивается наличием просторных эстетичных кабин; систем кондиционирования; удобных кресел, складывающихся столиков, освещения, вентиляции; звукоизоляции и различных бытовых вещей.

5. Перспективы дальнейшего развития гражданской авиации

Авиастроение является динамично развивающейся областью, где интегрированы самые передовые технологии, которые сегодня радикально меняют привычные для нас летательные аппараты. Так, например, появляются новые рынки услуг с применением беспилотных летательных аппаратов, что сделает нашу привычную жизнь более технологичной и комфортной. Уже сейчас беспилотники применяются при мониторинге в сельском хозяйстве, в сфере развлечений, аэрологистике, а в дальнейшем будут развиваться и в области аэротакси.

Современные технологии позволяют обеспечить принципиально новую скорость при передвижении человека по миру и сейчас особое внимание уделяется сверхзвуковой пассажирской авиации. Применение композитных и аддитивных технологий улучшает функциональные свойства летательных аппаратов, снижают их вес, повышают энергоэффективность, минимизируют эксплуатационные расходы и обеспечивают безопасность полёта.

На всех этапах проектирования, испытаний и эксплуатации используются цифровые технологии. Новая цифровая среда направлена на оптимизацию процессов и снижения стоимости производства и испытаний летательного аппарата. Электрические и гибридные авиационные двигатели позволяют сократить затраты и выбросы в окружающую среду. Ведущие авиационные предприятия по всему миру планируют к 2030 году перевести свои воздушные судна на биотопливо, которое позволяет сократить выбросы углекислого газа в атмосферу на 80%. Это существенно улучшит экологию при использовании летательных аппаратов.

Заключение

По окончании работы над исследовательским индивидуальным проектом на тему «Гражданские самолёты» можно сказать, что сейчас самолёты являются неотъемлемой частью современного мира. С учетом современных вызовов, для развития отечественной авиации необходимо вложение больших ресурсов, в том числе подготовленный персонал. Это люди, которые имеют достаточно большой объем знаний и опыт.

Для подготовки будущим специалистам, помимо основных базовых предметов, необходимо иметь представление в рассмотренной в данной работе основной конструкции воздушных судов, их классификации, а также направлении развития авиационной отрасли в целом.

Список используемой литературы

  1. Материал из Википедии «Воздушное судно» ru.wikipedia.org/wiki/Воздушное_судно
  2. Корнеев, В.М. Конструкция и основы эксплуатации летательных аппаратов :конспект лекций / В.М. Корнеев. – Ульяновск : УВАУ ГА(и), 2009. – 130 с.

Приложение 1

конструкция самолета

Рис 1. Конструкция самолёта

пассажирский самолет

Фото 1. Самолёт пассажирский

Классификация самолетов по конструктивным признакам

Схема 1. Классификация самолетов по конструктивным признакам


Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Объявление

Статистика