Немногие люди знают, как устроен самолет. Большинство это вообще не интересует. Главное, что он летает, а принцип устройства интересен мало. Но есть люди, которые не могут понять, как такая огромная железная машина поднимается в воздух и мчится на огромной скорости. Попробуем в этом разобраться.
Основные части
Любой современный авиалайнер состоит из следующих частей:
- фюзеляж;
- крылья;
- силовые установки (двигатели);
- оперение;
- взлетно-посадочное устройство;
- системы управления.
Каждая из частей принимает участие в процессе полета лайнера. Кроме этих основных частей, есть еще тысячи разных систем, отвечающих за управление, безопасность, создание нормальных условиях для пассажиров и членов экипажа и т. д.
Основной принцип
В теории нет ничего сложного в устройстве самолета, благодаря которому тот взлетает в воздух. Главный элемент лайнера – это его двигатели, которые обеспечивают большую тягу, позволяющую разогнать машину до огромных скоростей. Именно за счет большой скорости самолет и взлетает. Итак, два двигателя разгоняют машину на взлетно-посадочной полосе, из-за чего самолет набирает высокую скорость. Затем закрылки на крыльях опускаются вниз. Они воспринимают большую нагрузку встречного воздуха, из-за чего возникает большая подъемная сила, которая и отрывает лайнер от земли.
То есть, два двигателя разгоняют самолет, закрылки на крыльях позволяют изменить вектор тяги и направить лайнер вверх. Вот так в двух словах можно описать устройство самолета для чайников.
Фюзеляж
А теперь рассмотрим основные конструктивные части лайнера. Начнем с фюзеляжа.
Фюзеляж – это корпус, который состоит из разных частей. В нем размещаются пассажиры, экипаж, здесь есть багажный отсек, куда складываются вещи. Фюзеляж – это достаточно сложная система, которая должна быть прочной и герметичной. Если его обшивка в полете разрушается, то это может привести к человеческим жертвам, поэтому обеспечению герметичности фюзеляжа уделяют много внимания при конструировании судна. Если сильно обобщить, то это герметичная "коробка", где находятся пассажиры, оборудование, груз. Именно эту ее и нужно из точки "А" перегнать в точку "Б".
Крылья
Крылья или крыло (часто в самолетах всего одно крыло, которое ошибочно принимают за два) – устройство самолета, которое обеспечивает аэродинамическую устойчивость лайнера и позволяет им управлять. Благодаря крыльям также обеспечивается аэродинамическая подъемная сила.
Принцип их действия основан на третьем законе Ньютона: частицы воздуха сталкиваются с нижней поверхностью крыла, отскакивают вниз, толкая при этом крыло вверх. Вместе с ним вверх направляется сам самолет. Регулировать подъемную силу позволяют закрылки (оперение) крыльев. Угол их поднятия изменяет пилот из кабины.
Хвостовое оперение
Оперение есть на только на крыльях, но и на хвостовой части. Технически хвостовое является килем и стабилизатором. Последний имеет две консоли, благодаря которым пилот может сохранять или изменять текущую высоту судна при разных атмосферных условиях.
Киль на хвосте отвечает за сохранение прямого направления судна. Если пилоту необходимо немного развернуть самолет, то он задействует киль.
Шасси
Устройство пассажирского самолета также включает шасси – взлетно-посадочное устройство. По сути, это просто колесная база, которая дает возможность самолету разогнаться при взлете и не развалиться при посадке. Конечно, шасси – это не просто колеса, а достаточно сложный механизм, который должен принимать на себя колоссальные нагрузки при посадке самолета. Также данный элемент обладает механизмом уборки/открытия. После взлета убирать шасси необходимо для снижения сопротивления воздуха.
Двигатели
Одним из самых сложных в техническом и технологическом плане элементов является двигатель. Чаще всего в самолетах используется две или три силовые установки. Принцип работы реактивного двигателя чрезвычайно сложен, поэтому объяснять его невозможно. Этому необходимо посвятить целый курс лекций. Но в двух словах его работа выглядит так: авиационный керосин в крыльях самолета (чаще всего топливо находится в них) подается на силовые установки (двигатели), где смешивается с воздухом и при этом обогащается кислородом, поджигается. При этом выделяется энергия в большом количестве, которая и толкает самолет.
Каждый двигатель обладает огромной мощностью. В теории даже одной силовой установки достаточно для того, чтобы заставить самолет лететь, и наличие сразу двух или трех двигателей обусловлено отчасти из соображений безопасности. В мире много случаев, когда один из двух двигателей отказывал в работе, и пилоты без особых проблем сажали самолет всего с одним из них.
Заключение
Вкратце схема устройства самолета является простой: двигатели толкают самолет, крылья изменяют вектор тяги и создают подъемную силу. В результате машина поднимается в воздух и летит. Когда необходимо снижаться на посадку, пилот сбавляет обороты двигателя и немного меняет вектор подъемной силы с помощью закрылков и стабилизатора на крыле. При приближению к земле пилот активирует шасси, и самолет успешно касается покрытия взлетно-посадочной полосы.
Все это звучит очень просто, однако на самом деле техническое устройство самолета намного сложнее. Перед инженерами ставятся задачи высокой сложности, поскольку для того, чтобы безопасно поднять и посадить такую машину, необходимо проведение серьезных расчетов и обеспечение работы всех систем, включая системы безопасности и жизнеобеспечения.
Всего в самолете реализуется тысячи систем, каждая из которых просчитана до мелочей, и перечислять их все можно очень долго. К примеру, в судне реализована система сбрасывания кислородных масок, которая автоматически срабатывает при разгерметизации. Механизмы тушения двигателей в случае пожара, устройства обогрева салона, ориентировки в пространстве и т. д. Современные лайнеры оснащаются умным программным обеспечением, которое даже может вывести лайнер из так называемого "штопора" – ситуации, при которой частично теряется управление.
Все это разобрать в маленькой статье практически невозможно, но общее устройство самолета теперь, пожалуй, является понятным.
