10 Aviacijos Naujovių, Be Kurių Būtume Įstrigę

{h1}

Šios 10 aviacijos naujovių gali išlaikyti orlaivius aukštai. Sužinokite, kurios 10 aviacijos naujovių yra kritiškiausios skrendant svetainėje WordsSideKick.com.

2009 m. Birželio 1 d. „Air France Flight 447“ lėktuvas netikėtai nusileido šimtais pėdų per sekundę, prieš tai, kai pilvas smogė į Atlanto vandenyną, nupjovęs lėktuvą ir nužudydamas visus 228 keleivius ir įgulos narius. Laikui bėgant, avarijų tyrėjai sugebėjo susivokti, kas nutiko tą lemtingą naktį: Atšiaurių orų, įrangos gedimo ir įgulos painiavos derinys lėmė, kad orlaivis nukrito ir nukrito iš dangaus.

Skrydis 447 per aviacijos pramonę ištiko šoko bangą. Lėktuvas - „Airbus A330“ - buvo vienas patikimiausių pasaulyje lėktuvų, kuriame komercinių skrydžių nebuvo užfiksuota iki pasmerkto „Air France“ skrydžio. Tada avarija atskleidė bauginančią tiesą: sunkesnės už orą transporto priemonės veikia pagal labai siaurus nuokrypius. Kai viskas yra penki penki, lėktuvas daro tai, ką turėjo padaryti - skris - beveik be akivaizdžių pastangų. Iš tikrųjų jos sugebėjimas išlikti nuošalyje priklauso nuo sudėtingo technologijų ir jėgų sąveikos, visi kartu dirbdami subtiliai. Bet kokiu atveju sujaukiate tą pusiausvyrą ir lėktuvas negalės pakilti nuo žemės. Arba, jei jau ore, jis grįš į žemę, dažnai turėdamas pražūtingų rezultatų.

Šiame straipsnyje bus nagrinėjama tiksli linija tarp aukštai skrendančio ir greitai krintančio. Mes apsvarstysime 10 naujovių, lemiančių šiuolaikinio lėktuvo struktūrą ir funkcijas. Pradėkime nuo vienos struktūros - sparnų -, kuriuos turi visi skraidantys objektai.

10. Aerodinaminė plėvelė

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: aviacijos

Plokštės yra suformuotos taip, kad būtų užtikrintas maksimalus pakėlimas. „iStockphoto“ / „Thinkstock“

Paukščiai juos turi. Taip elkitės su šikšnosparniais ir drugeliais. Daedalusas ir Icarusas paragino juos pabėgti nuo Kretos karaliaus Minoso. Žinoma, mes kalbame apie sparnus arba aerodinaminės plokštės, kurios funkcija yra orlaivio pakėlimas. Aerodinaminės plokštelės paprastai būna šiek tiek ašaros formos, su išlenktu viršutiniu paviršiumi ir lygesniu apatiniu paviršiumi. Dėl to virš sparno tekantis oras sukuria aukštesnio slėgio sritį po sparnu, sukeliančią aukštyn kylančią jėgą, kuria plokštuma nukeliama nuo žemės.

Įdomu tai, kad kai kurios mokslo knygos remiasi Bernoulli principu paaiškinti pakilią aerodromų istoriją. Remiantis šia logika, oras, judantis virš sparno viršutinio paviršiaus, turi judėti toliau - todėl turi judėti greičiau -, kad patektų į galinį kraštą tuo pačiu metu, kai oras juda sparno apatiniu paviršiumi. Dėl greičio skirtumo susidaro slėgio skirtumas, dėl kurio kyla keltuvas. Kitose knygose tai atmetama kaip švilpukas, verčiau pasikliaujant Niutono išbandytais judėjimo dėsniais: sparnas stumia orą žemyn, taigi oras stumia sparną aukštyn.

9. Sraigtas

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: buvo

Tai ūsai ar oro sraigtas? „iStockphoto“ / „Thinkstock“

Prasidėjo sunkesnis nei oras skrydis sklandytuvai - lengvi orlaiviai, kurie ilgą laiką galėtų skristi nenaudodami variklio. Sklandytuvai buvo skraidančios aviacijos voverės, tačiau tokie pionieriai kaip Wilbur ir Orville Wright norėjo mašinos, galinčios mėgdžioti falšus, su stipriu, varomu skrydžiu. Tam reikėjo varomosios sistemos, kad būtų užtikrinta trauka. Broliai suprojektavo ir pastatė pirmuosius lėktuvo sraigtus, taip pat paskyrė keturių cilindrų, vandens aušinamus variklius, kad galėtų juos sukti.

Šiandien sraigto konstrukcija ir teorija nuėjo ilgą kelią. Iš esmės sraigtas veikia kaip besisukantis sparnas, užtikrinantis kėlimą, bet į priekį. Jie būna įvairių konfigūracijų, pradedant dviejų ašmenų, fiksuoto žingsnio sraigtais ir baigiant keturių ir aštuonių ašmenų modeliais su kintamu žingsniu, tačiau visi jie daro tą patį. Peiliams besisukant, jie nukreipia orą atgal, ir šis oras, dėka Niutono veiksmo-reakcijos dėsnio, stumia į priekį ašmenis. Ta jėga vadinama trauka ir stengiasi prieštarauti vilkite, jėga, atitraukianti orlaivio judėjimą į priekį.

8. Reaktyvinis variklis

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: kurių

Šiuolaikinis orlaivio variklis laukia užsakymų oro uoste. Ką iš to padarytų Frankas Whittlas! „iStockphoto“ / „Thinkstock“

1937 m. Aviacija padarė milžinišką šuolį į priekį, kai britų išradėjas ir inžinierius Frankas Whittlas išbandė pirmąjį pasaulyje reaktyvinį variklį. Tai neveikė taip, kaip tądien stūmoklinių variklių atraminiai lėktuvai. Vietoj to, Whitlos variklis išsiurbė orą per į priekį nukreiptus kompresoriaus mentes. Šis oras pateko į degimo kamerą, kur susimaišė su degalais ir sudegė. Tuomet iš išmetimo vamzdžio kilo perkaitintas dujų srautas, pastumdamas variklį ir orlaivį į priekį.

Hansas Pabstas van Ohainas iš Vokietijos pasirinko pagrindinį „Whittle“ dizainą ir paleido pirmąjį lėktuvą su reaktyviniu lėktuvu 1939 m. Po dvejų metų Didžiosios Britanijos vyriausybė pagaliau išleido žemės paviršių naudodamas inovatyvų Whitlio variklį „Gloster E.28 / 39“. dizainas. Pasibaigus Antrajam pasauliniam karui, „Gloster Meteor“ reaktyviniai lėktuvai, kurie buvo vienas po kito einantys pavyzdžiai, kuriuos skraidė Karališkųjų oro pajėgų pilotai, sumušė vokiečių raketas V-1 ir šaudė iš dangaus.

Šiandien turboreaktyviniai varikliai pirmiausia skirti kariniams lėktuvams. Komercinės oro transporto priemonės naudoja turboventiliatorius, kurie vis tiek praleidžia orą per į priekį nukreiptą kompresorių. Vietoj to, kad degtų visas gaunamas oras, turboventiliatorių varikliai leidžia šiek tiek oro tekėti aplink degimo kamerą ir susimaišyti su perkaitintų dujų srove, išeinančia iš išmetimo vamzdžio. Dėl to turboventiliatoriniai varikliai yra efektyvesni ir sukelia daug mažiau triukšmo.

7. reaktyvinis kuras

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: buvo

Prašau užpildyti! Apie 70 000 galonų (265 000 litrų) degalų tam Antonov AN-124-100 krovininiam lėktuvui turėtų pavykti. © Pat Vasquez-Cunningham / ZUMA Press / Corbis

Ankstyvieji stūmokliniai orlaiviai naudojo tą patį kurą kaip ir jūsų automobilis - benziną ir dyzeliną. Bet kuriant reaktyvinius variklius reikėjo kitokio kuro. Nors keli pašėlę sparnininkai pasisakė už žemės riešutų sviesto ar viskio naudojimą, aviacijos pramonė greitai įsitvirtino žibaluose kaip geriausias kuras didelio galingumo purkštukams. Žibalas yra žalios naftos komponentas, gaunamas distiliuojant arba atskiriant naftą į sudedamąsias dalis.

Jei turite žibalo šildytuvą ar lempą, tuomet galbūt esate susipažinęs su šiaudų spalvos kuru. Tačiau komerciniams orlaiviams reikia aukštesnės klasės žibalo nei buitiniam naudojimui naudojamas kuras. Reaktyvusis kuras turi degti švariai, tačiau, norint sumažinti gaisro pavojų, jo pliūpsnio temperatūra turi būti didesnė nei automobilių degalų. Reaktyvinis kuras taip pat turi išlikti skystas šaltame viršutinės atmosferos ore. Rafinavimo metu pašalinamas visas suspenduotas vanduo, kuris gali virsti ledo dalelėmis ir užblokuoti degalų linijas. Ir pats žibalo užšalimo taškas yra atidžiai kontroliuojamas. Dauguma reaktyvinių degalų neužšils tol, kol termometras nepasieks minus 58 laipsnių Farenheito (minus 50 laipsnių Celsijaus).

6. Skrydžio valdymas (pagal laidą)

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: aviacijos

Gary Krier padarė pirmąjį lėktuvo „F-8“ skraidymą orlaiviu „F-8“. Valdymui jis naudojo „Apollo 15“ komandų modulio kompiuterį. Bendra jos atmintis buvo 38K, iš kurių 36K buvo tik skaitoma. Vaizdas malonus NASA

Pakilti į orą lėktuvas yra vienas dalykas. Tai dar vienas dalykas, norint efektyviai valdyti, neatsigręžiant į žemę. Paprastame lengvame lėktuve pilotas mechaninėmis jungtimis perduoda vairavimo komandas valdymo paviršiams ant sparnų, pelekų ir uodegos. Tie paviršiai yra, atitinkamai, angarai, keltuvai ir vairas. Pilotas pasitelkia priekabas riedėjimui iš vienos pusės į kitą, liftais pakyla aukštyn arba žemyn, o vairas nukreipia pasukimo angą ar bortą. Pvz., Posūkio ir važiavimo metu reikia vienu metu veikti tiek priekabas, tiek prie vairo, dėl ko sparnas pasislenka į posūkį.

Šiuolaikiniai kariniai ir komerciniai lėktuvai turi tuos pačius valdymo paviršius ir naudojasi tais pačiais principais, tačiau jie panaikina mechaninius sujungimus. Ankstyvosios naujovės buvo hidraulinės-mechaninės skrydžių valdymo sistemos, tačiau jos buvo pažeidžiamos dėl mūšio žalos ir užėmė daug vietos. Šiandien beveik visi dideli orlaiviai pasikliauja skaitmeniniais skristi per laidą sistemos, kurios, remdamiesi borto kompiuterio skaičiavimais, koreguoja valdymo elementus. Tokia sudėtinga technologija leidžia sudėtingą komercinį lėktuvą skraidyti vos dviem pilotais.

5. Aliuminis ir aliuminio lydiniai

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: buvo

1902 m. „Wright“ brolių sklandytuvo pilno dydžio reprodukcija poilsio metu Brolių Wrightų nacionaliniame memoriale Kitty Hawke, N.C. © Kevinas Flemingas / Corbis

1902 m. Broliai Wrightai išskrido iš moderniausių šių dienų orlaivių - vieno žmogaus sklandytuvas su muslino „oda“, ištemptas virš eglės rėmo. Laikui bėgant, mediena ir audinys pakeitė sluoksniuotą medieną monokokas, orlaivio konstrukcija, kurioje plokštumos oda patiria visus ar visus įtempius. Monokokiniai lūžiai leido tvirtesnius, labiau supaprastintus lėktuvus, todėl 1900-ųjų pradžioje buvo pasiekta nemažai greičio rekordų. Deja, šiuose orlaiviuose naudojamai medienai reikėjo nuolatinės priežiūros ir ji susidėvėjo su elementais.

Iki 1930-ųjų beveik visi aviacijos dizaineriai pirmenybę teikė ne metalo konstrukcijoms, bet metalinėms konstrukcijoms. Plienas buvo akivaizdus kandidatas, tačiau jis buvo per sunkus praktiškam lėktuvui gaminti. Kita vertus, aliuminis buvo lengvas, stiprus ir lengvai formuojamas į įvairius komponentus. Laidynės su šepečiu aliuminio plokštėmis, laikomos kniedėmis, tapo moderniosios aviacijos eros simboliu. Bet medžiaga atsirado su savo problemomis, rimčiausia - metalo nuovargis. Dėl to gamintojai sukūrė naujus metodus, kaip aptikti problemines vietas orlaivio metalinėse dalyse. Techninės priežiūros ekipažai šiandien naudoja ultragarsinį skenavimą, kad aptiktų įtrūkimus ir įtempių lūžius, net ir nedidelius defektus, kurių gali būti nematoma ant paviršiaus.

4. Autopilotas

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: kurių

Ne visuose šiuolaikiniuose orlaiviuose yra autopiloto sistema, tačiau daugelis jų turi, ir tai gali padėti viskam - nuo pakilimo iki kruizo ir tūpimo. „iStockphoto“ / „Thinkstock“

Pirmosiomis aviacijos dienomis skrydžiai buvo trumpi, o pagrindinis piloto rūpestis nebuvo kritimas į žemę po kelių jaudinančių akimirkų ore. Tobulėjant technologijai, buvo įmanomi vis ilgesni skrydžiai - pirmiausia per žemynus, paskui per vandenynus, paskui po visą pasaulį. Pilotų nuovargis tapo rimtu rūpesčiu šiose kelionėse. Kaip vienišas pilotas ar maža įgula galėtų budėti ir budėti ištisas valandas, ypač monotoniškų kruizinių aukšto aukščio sesijų metu?

Įveskite automatinį pilotą. Sugalvojo Elmerio A. Sperry sūnus Lawrence'as Burstas Sperry'is autopilotasarba automatinė skrydžio valdymo sistema, sujungusi tris giroskopus prie orlaivio paviršiaus, kontroliuojančio aukštį, riedėjimą ir posūkius. Įrenginys padarė pataisas pagal nukrypimo kampą tarp skrydžio krypties ir pradinių giroskopinių parametrų. Revoliucinis Sperry išradimas sugebėjo stabilizuoti įprastą kreiserinį skrydį, tačiau jis taip pat galėjo atlikti nepadedamus kilimus ir tūpimus.

Šiuolaikinių lėktuvų automatinė skrydžių valdymo sistema mažai kuo skiriasi nuo pirmųjų giroskopinių autopilotų. Judesio jutikliai - giroskopai ir pagreičio matuokliai - renka informaciją apie orlaivio padėtį ir judesį ir perduoda šiuos duomenis į autopiloto kompiuterius, kurie perduoda signalus ant sparnų ir uodegos valdymo paviršių norimam kursui palaikyti.

3. Pitotiniai vamzdžiai

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: kurių

Lenktas vamzdis pasirodė esąs būtinas šiuolaikiniam „iStockphoto“ / „Thinkstock“ skrydžiui

Pilotai, būdami lėktuvo kabinoje, turi sekti daugybę duomenų. Oro greitis - orlaivio greitis oro masės, per kurią jis skraido, atžvilgiu, yra vienas iš svarbiausių dalykų, kurį jie stebi. Konkrečiai skrydžio konfigūracijai, nesvarbu, ar tai būtų tūpimas, ar skraidymas ekonomikoje, lėktuvo greitis turi išlikti gana siaurame verčių diapazone. Jei jis skrenda per lėtai, jis gali nukentėti dėl aerodinaminio strypo, kai keltuvo nepakanka, kad būtų įveikta sunkio jėga žemyn. Jei jis skrenda per greitai, jis gali patirti struktūrinių pažeidimų, pavyzdžiui, prarasti atvartus.

Komerciniuose lėktuvuose, pitot vamzdeliai padengti oro greičio matavimo naštą. Prietaisai gavo savo vardą iš prancūzo Henri Pitot, kuriam reikėjo įrankio, kuriuo būtų galima išmatuoti upių ir kanalų vandens tekėjimo greitį. Jo sprendimas buvo lieknas vamzdelis su dviem skylėmis - viena priekyje ir viena šone. Pitotas orientavo savo prietaisą taip, kad priekinė skylė būtų nukreipta prieš srovę, leidžianti vandeniui tekėti per vamzdelį. Išmatuodamas slėgio skirtumą priekinėse ir šoninėse skylėse, jis galėjo apskaičiuoti judančio vandens greitį.

Lėktuvo inžinieriai suprato, kad tą patį gali padaryti ir pritvirtindami pitoto vamzdelius ant sparnų krašto arba atsikišdami nuo korpuso. Toje padėtyje judantis oro srautas teka vamzdžiais ir leidžia tiksliai išmatuoti orlaivio greitį.

2. Skrydžių valdymas

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: turi

Vaizdas iš skrydžių valdymo bokšto. Tai gražu - ir užimta. © Bobas Sacha / Corbis

Iki šiol šiame sąraše daugiausia dėmesio buvo skiriama orlaivių konstrukcijoms, tačiau viena iš svarbiausių aviacijos naujovių - faktiškai naujovių kolekcija - yra oro eismo kontrolė, sistema, užtikrinanti, kad orlaiviai galėtų pakilti iš vieno oro uosto, nukeliauti šimtus ar tūkstančius mylių ir saugiai nusileisti paskirties oro uoste. JAV daugiau nei 20 skrydžių valdymo centrų stebi lėktuvų judėjimą visoje šalyje. Kiekvienas centras yra atsakingas už apibrėžtą geografinę sritį, taigi lėktuvui skrendant maršrutu jis gali būti perduodamas iš vieno valdymo centro į kitą. Lėktuvui atvykus į paskirties vietą, valdymas perduodamas į oro uosto eismo bokštą, kuriame pateikiamos visos kryptys, kad lėktuvas būtų ant žemės.

Priežiūros radarai vaidina pagrindinį vaidmenį kontroliuojant oro eismą. Fiksuotos antžeminės stotys, esančios oro uostuose ir valdymo centruose, skleidžia trumpo bangos ilgio radijo bangas, kurios keliauja į lėktuvus, trenkia į jas ir atsimuša. Šie signalai leidžia skrydžių vadovams stebėti orlaivių padėtis ir kursus tam tikrame oro erdvės tūryje. Tuo pačiu metu gabena dauguma komercinių orlaivių atsakikliai, prietaisai, perduodantys orlaivio tapatumą, aukštį, kursą ir greitį, kai "tardomi" radaru.

1. Landing Gear

10 Aviacijos naujovių, be kurių būtume įstrigę: naujovių

Šiam „E-2C Hawkeye“ nusileidimo įtaisą galite aiškiai pamatyti artėjant prie USS John C. Stennis skrydžio denio. „Stocktrek“ vaizdai / „Thinkstock“

Nusileidimas į komercinį lėktuvą atrodo vienas iš labiausiai neįtikėtinų žygdarbių. Lėktuvas turi nusileisti nuo 35 000 pėdų (10 668 metrų) iki žemės ir lėtai skrieti nuo 650 mylių (1 046 km) iki 0 mylių per valandą. Taip, visą savo svorį - apie 170 tonų - jis turi sudėti tik ant kelių ratų ir atramų, kurios turi būti stiprios, tačiau visiškai atitraukiamos. Ar nenuostabu, kad važiuoklė užima pirmą vietą mūsų sąraše?

Iki devintojo dešimtmečio pabaigos dauguma civilinių ir karinių orlaivių naudojo tris pagrindines nusileidimo įrangos konfigūracijas: vieną ratą kiekvienam statramsčiui, du ratus šonuose ant atramos arba du šoninius ratus šalia dviejų papildomų šoninių ratų. šoniniai ratai. Lėktuvams augant ir sunkėjant, nusileidimo įtaisų sistemos tapo sudėtingesnės tiek siekiant sumažinti apkrovą ratui ir statramsčių rinkiniams, tiek sumažinti jėgas, veikiamas kilimo ir tūpimo tako dangos. Pavyzdžiui, „Airbus A380 superjumbo“ lėktuvo nusileidimo įrenginyje yra keturi važiuoklės važiuoklės elementai - du su keturiais ratais ir du su šešiais ratais. Nepriklausomai nuo konfigūracijos, stiprumas yra daug svarbesnis nei svoris, todėl kėlimo priemonės metalinėse sudedamosiose dalyse rasite plieno ir titano, o ne aliuminio.

Ar FAA kada nors reglamentuos kojų erdvę komerciniuose planuose?

Ar FAA kada nors reglamentuos kojų erdvę komerciniuose planuose?

Oro linijų bendrovės nuolat kabinasi vis daugiau vietų, todėl kai kuriems skraidymas tampa beveik nepakeliamas. Bet ar tai taip pat nesaugu? „WordsSideKick.com“ tariasi su ekspertais.


Autoriaus pastaba

Orvilas Wrightas kartą sakė: „Lėktuvas atsistoja, nes neturi laiko nukristi“. Parašęs tai, aš tai vadinčiau per maža epine proporcija.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Vabzdžiai Įkvepia Roboto Dizainą
Vabzdžiai Įkvepia Roboto Dizainą

Nepertraukiamo Judesio Mašinos: Darbas Prieš Fizinius Įstatymus
Nepertraukiamo Judesio Mašinos: Darbas Prieš Fizinius Įstatymus

Mokslas Naujienos


Šlapimo Tyrimas Galėtų Geriau Nustatyti Prostatos Vėžio Riziką
Šlapimo Tyrimas Galėtų Geriau Nustatyti Prostatos Vėžio Riziką

Testų Metu Patvirtintos Menopauzės „Miglotos Smegenys“
Testų Metu Patvirtintos Menopauzės „Miglotos Smegenys“

Parodytas Dienos Arkties Dienos Arktikos Mitas
Parodytas Dienos Arkties Dienos Arktikos Mitas

Kaip Padaryti Tobulą Sniego Gniūžtę
Kaip Padaryti Tobulą Sniego Gniūžtę

Uraganas „Katrina“: Faktai, Žala Ir Padariniai
Uraganas „Katrina“: Faktai, Žala Ir Padariniai


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com