Малюнок літака забирає багато часу у дітей, а й дорослих. Промальовування дрібних деталей, рівні геометричні лінії та правильний нахил – лише частина того, що слід враховувати при написанні аматорської картини. Тому, щоб не розчаруватися у підсумковому результаті та втратити багато часу на творчість, у сьогоднішній статті пропонуємо своїм читачам покроковий майстер-клас із фото інструкціями та рекомендаціями. Такий підхід допоможе зобразити літак малюнок олівцем, якщо не з першого, то з другого чи третього разу.

Нижче у статті можна знайти уроки малювання не лише пасажирського, а й військового та старого літака. Як ідею свого малюнка пропонується використовувати шаблони для змальовування, поетапні майстер-класи, і свою фантазію.

Найпростіші малюнки літаків олівцем

Малюнок літака олівцем для дітей та дорослих новачків є підставою, чимось схоже з вістрям списа, з'єднане з двома крилами та хвостом. На самому судні має бути виділений ілюмінатор, а під ним двигун.

Після того, як обрис літака намальований, необхідно надати йому додаткового обсягу. Для цього слід скористатися і затемнення, а вже після переходу до розфарбовування кольоровими олівцями.

Готовий літак можна вручити як подарунок батькам або залишити для себе як нагадування про перший урок малювання в даному напрямку.


Пасажирський літак креслення олівцем

Цей малюнок літака можна віднести до складних через використання множинних деталей та ліній. Тому цей малюнок якщо і вибирати як приклад для змальовування, то тільки дорослим чи хоча б підліткам.

  • 1 етап

Підготуйте необхідні атрибути для малювання: два простих олівця з твердим і м'яким грифелем, гумка, кілька білих аркушів паперу формату А4 (про всяк випадок, якщо з першого разу не вийде малюнок), кольорові олівці для фарбування.

  • 2 етап

Розгорніть білий аркуш паперу горизонтально. Намалюйте основу у вигляді овалу, проведіть усередині нього лінію. У правому підставі проведіть дві прямі, як початок хвоста, а лівому — маленький овал чи малюнок правого двигуна.

  • 3 етап

Відповідно до фото нижче, промалюйте лінію в області хвоста та крил літака.

  • 4 етап

Прорисуйте крило пасажирського літака з одного боку, залишивши заднє тло незмінним.

  • 5 поверх

Додайте в малюнок дрібні деталі, без яких повітряне судно не може бути повноцінним. Вікна, ілюмінатор і т.д.

  • 6 етап

Нанесіть штрихування і розфарбуйте в колір, що сподобався.

Військовий літак креслення олівцем

Військову техніку малювати теж не просто, тому, перш ніж приступити до малювання, художники рекомендують уважно переглянути покроковий урок. Це допоможе візуально уявити поетапну роботу, не змарнувавши жодної дрібної деталі.

На фото нижче прикладено урок, що пропонує два варіанти військового літака. Перший — заснований із п'яти картинок, інший — із чотирьох.


Малюнок літака олівцем для малюків + фото уроки:



Усі хлопчики люблять грати з машинками, поїздами та іншою технікою. Той, хто із задоволенням займається художньою творчістю, може зацікавитись, як малювати літак, паровоз, вертоліт чи танк. Використовуючи покрокові методи створення зображення, розклавши складну форму кілька простих, можна легко виконати будь-яке завдання.

Як малювати літак для дітей

Вибираючи зразок для виконання завдання, потрібно виходити з рівня підготовки художника-початківця. Зобразити будь-який об'єкт можна плоским (вид збоку) або обсягом, вибудовуючи перспективу. Для школярів та хлопців дитячого садка достатньо буде найпростішої картинки з мінімумом деталей. Головне, щоби форма відповідала реальному предмету. Отже, виконуєте такі кроки:

1. Намічаєте загальний контур.

2. Додаєте крила та елементи хвостової частини.

3. Забираєте зайві лінії.

4. Надайте реалістичність за допомогою деталей.

Як малювати літак поетапно в обсязі

Другий приклад є складнішим для виконання, але й результат виглядає набагато реалістичнішим. Для побудови будь-якої форми можна використовувати метод перспективи чи проекції. У першому випадку паралельні лінії на картині сходяться в одну точку на лінії горизонту, а в другому – ні. Спробуйте освоїти більш простий спосіб створення зображення з паралельними лініями. Таким методом користуються у шкільному курсі креслення. Отже, щоб вивчити, як малювати літак обсягом, спочатку необхідно правильно виконати допоміжні побудови. Ваші дії мають бути такими:

1. Виконайте дві осі, що перетинаються, як показано на малюнку. Паралельно зробіть основу прямокутної частини корпусу. Зводьте в одну точку напрямні хвостового елемента. Тут усі побудови будуть геометричними. Якщо ви зрозумієте, як створити таку форму, то скруглити краї не важко.

2. З отриманих кутів кресліть вертикальні грані об'єкта. Виконуєте задню частину, що звужується. Приблизно у центрі отриманого об'єкта будуєте кабіну.

3. Деталізуєте зображення: додаєте лопаті хвоста, крила, стійки, шасі.

4. Малюєте пропелер. Спрощена картинка з літаком готова.

Тепер ви знаєте, як малювати літак двома способами. Вибирайте будь-який, який вважаєте найбільш простим та зручним для себе. Отриману лінійну схему можна використовувати для роботи аквареллю, олівцем, ручкою або навіть в якості основи під аплікацію або пластиліновий рельєф.

Ілюзія польоту

Якщо ви хочете дізнатися, як малювати літак у русі, прочитайте кілька простих порад і дотримуйтесь їх:

1. Намагайтеся виконати об'єкт по діагоналі, створюючи враження прагнення вгору.

2. Правильно розміщуйте зображення на аркуші. Більшу кількість вільного простору потрібно залишати у тому боці, куди прямує літак. Це створює ілюзію руху об'єкта. Наші очі звикли сприймати текст, читати зліва направо, тому зображення надходить у мозок таким же чином. Краще робити хвостову частину з лівого боку листа, посилюючи ефект сприйняття польоту.

Чим розфарбувати картинку

Тепер ви вивчили, як малювати літак поетапно, але, можливо, хочете робити більш реалістичні зображення. Їх можна отримати, використовуючи кольорові матеріали, такі як акварель, гуаш, пастель, воскова крейда, фломастери, кольорові олівці. Цікаво поєднувати кілька технік.

Початківцям художникам краще не намагатися повністю заповнити аркуш кольором. Коли неправильно підібрано відтінок простору за основним предметом, головний об'єкт, швидше за все, загубиться, зіллється із заднім планом. Якщо малюк запитує, як малювати літак на тлі синього неба, це варто робити дуже акуратно. Показавши яскравий відтінок контуру об'єкта, потрібно виконати поступовий перехід до білого тла до країв аркуша. Інший простий варіант – взяти тонований папір світло-блакитного відтінку, а корпус літального апарату зробити білою гуашшю чи пастеллю.

Отже, ви дізналися, як малювати літаки олівцем. Незалежно від складності зображення, послідовність дій буде у кожному випадку приблизно однаковою. Розкладаючи кожен об'єкт на складові його прості елементи і малюючи їх кроками, можна зробити будь-яку ілюстрацію.

Зараз ми розглянемо, як намалювати військовий літак з гри War Thunder, а також намалюємо значок Вартандер олівцем поетапно. Малюнок буде зовсім не складний і міститиме сюжет атаки на літак, військові дії в небі.

Ось цей витвір має вийти.

Ось скріншот із гри.

Двома лініями визначаємо напрямок польоту, довжину літака та крил, і починаємо промальовувати корпус. Натисніть на зображення для збільшення.

Крила і хвіст літака.

Намалюйте кабіну пілота та пропелер (повітряний гвинт).

Число умовно намалюйте людину в кабіні, потім під крилами гармати, що видніються. Вдалині два атакуючі літаки, як можна видно, вони зовсім не промальовані, а лише намальовані їхні силуети. Ну, звичайно, ще малюємо сліди від снарядів. Можна, як оригіналі, ще намалювати сліди від снарядів та бойове забарвлення, але це вже ви самі.

Ось, що має вийти. Наступним кроком буде розгляд значка Вар Тандер.

Так як, напевно, замішає вас вводить тільки слово WAR з логотипу, ми розглянемо тільки його малювання, слово THUNDER намалюєте самі.

Візьміть листок у клітинку, відповідно по них малюватимемо. Слово WAR у нас зайняло два квадрати по 10 клітинок, ну ще 1,5 зліва. Візьміть лінійку, рахуйте клітини та кресліть букви, як показано.

Тепер у середину літери "А" малюємо силует літака, а в "W" корпус корабля.

Стираємо всі бічні лінії, що межують з об'єктами. Малюємо силует танка із зіркою в букві «R» та силует щогли з гарматами військового корабля в букві «W».

Винахід літака дозволив не лише здійснити найдавнішу мрію людства - підкорити небо, а й створити найшвидший вид транспорту. На відміну від повітряних куль та дирижаблів, літаки мало залежать від примх погоди, здатні долати великі відстані на високій швидкості. Складові частини літака складаються з наступних конструктивних груп: крила, фюзеляжу, оперення, злітно-посадкових пристроїв, силової установки, систем керування, різного обладнання.

Принцип дії

Літак - літальний апарат (ЛА) важчий за повітря, обладнаний силовою установкою. З допомогою цієї найважливішої частини літака створюється необхідна реалізації польоту тяга - діюча (рушійна) сила, що розвиває землі чи польоті мотор (повітряний гвинт чи реактивний двигун). Якщо гвинт розташований перед двигуном, він називається тягне, а якщо ззаду - штовхає. Таким чином, двигун створює поступальний рух літака щодо навколишнього середовища (повітря). Відповідно, щодо повітря рухається і крило, що створює підйомну силу внаслідок цього поступального руху. Тому апарат може триматися у повітрі лише за наявності певної швидкості польоту.

Як називаються частини літака

Корпус складається з наступних основних частин:

  • Фюзеляж – це головний корпус літака, що зв'язує в єдине ціле крила (крило), оперення, силову систему, шасі та інші складові. У фюзеляжі розміщуються екіпаж, пасажири (у цивільній авіації), обладнання, корисне навантаження. Також може розміщуватись (не завжди) паливо, шасі, мотори тощо.
  • Двигуни використовуються для руху ЛА.
  • Крило – робоча поверхня, покликана створювати підйомну силу.
  • Вертикальне оперення призначене для керованості, балансування та колійної стійкості літака щодо вертикальної осі.
  • Горизонтальне оперення призначене для керованості, балансування та колійної стійкості літака щодо горизонтальної осі.

Крила та фюзеляж

Основна частина конструкції літака – крило. Воно створює умови для виконання головної вимоги щодо можливості польоту - наявність підйомної сили. Крило кріпиться до корпусу (фюзеляжу), який може мати ту чи іншу форму, але наскільки можна з мінімальним аеродинамічним опором. Для цього йому надають краплеподібну форму, що зручно обтічна.

Передня частина літака служить для розміщення кабіни пілотів та радіолокаційних систем. У задній частині знаходиться так зване хвостове оперення. Воно служить задля забезпечення керованості під час польоту.

Конструкція оперення

Розглянемо середньостатистичний літак, хвостова частина якого виконана за класичною схемою, характерною для більшості військових та цивільних моделей. У цьому випадку горизонтальне оперення включатиме нерухому частину - стабілізатор (від латинського Stabilis, стійкий) і рухливу - кермо висоти.

Стабілізатор служить надання стійкості ЛА щодо поперечної осі. Якщо ніс літального апарату опуститься, то, відповідно, хвостова частина фюзеляжу разом із оперенням підніметься нагору. В цьому випадку тиск повітря на верхній поверхні стабілізатора збільшиться. Створюваний тиск поверне стабілізатор (відповідно, і фюзеляж) у вихідне положення. При підйомі носа фюзеляжу вгору тиск потоку повітря збільшиться на нижній поверхні стабілізатора, і він знову повернеться у вихідне положення. Таким чином, забезпечується автоматична (без втручання пілота) стійкість ЛА у його поздовжній площині щодо поперечної осі.

Задня частина літака також включає вертикальне оперення. Аналогічно горизонтальному, воно складається з нерухомої частини - кіля, і рухомий - керма напряму. Кіль надає стійкість руху літаку щодо вертикальної осі в горизонтальній площині. Принцип дії кіля подібний до дії стабілізатора - при відхиленні носа вліво кіль відхиляється вправо, тиск на його правій площині збільшується і повертає кіль (і весь фюзеляж) у колишнє положення.

Таким чином, щодо двох осей стійкість польоту забезпечується оперенням. Але залишилася ще одна вісь – поздовжня. Для надання автоматичної стійкості руху щодо цієї осі (у поперечній площині) консолі крила планера розміщують не горизонтально, а під деяким кутом щодо один одного так, що кінці консолей відхилені вгору. Таке розміщення нагадує букву "V".

Системи управління

Рульові поверхні - важливі частини літака, призначені для керування До них відносяться елерони, керма напряму та висоти. Управління забезпечується щодо тих трьох осей в тих же трьох площинах.

Кермо висоти – це рухлива задня частина стабілізатора. Якщо стабілізатор складається з двох консолей, то є і два керма висоти, які відхиляються вниз або вгору, обидва синхронно. З його допомогою пілот може змінювати висоту польоту літального апарату.

Кермо напряму – це рухлива задня частина кіля. При його відхиленні в ту чи іншу сторону на ньому виникає аеродинамічна сила, яка обертає літак щодо вертикальної осі, що проходить через центр мас, у протилежний бік від напрямку відхилення керма. Обертання відбувається до тих пір, поки пілот не поверне кермо в нейтральне (не відхилене положення), і ЛА здійснюватиме рух уже в новому напрямку.

Елерони (від франц. Aile, крило) - основні частини літака, що є рухомими частинами консолей крила. Служать для керування літаком щодо поздовжньої осі (у поперечній площині). Так як консолей крила дві, то елеронів також два. Вони працюють синхронно, але, на відміну від кермів висоти, відхиляються не в один бік, а в різні. Якщо один елерон відхиляється вгору, інший вниз. На консолі крила, де елерон відхилений нагору, підйомна сила зменшується, а де вниз - збільшується. І фюзеляж ЛА обертається у бік піднятого елерону.

Двигуни

Усі літаки оснащуються силовою установкою, що дозволяє розвинути швидкість, а отже, забезпечити виникнення підйомної сили. Двигуни можуть розміщуватись у задній частині літака (характерно для реактивних ЛА), спереду (легкомоторні апарати) та на крилах (цивільні літаки, транспортники, бомбардувальники).

Вони поділяються на:

  • Реактивні – турбореактивні, пульсуючі, двоконтурні, прямоточні.
  • Гвинтові - поршневі (гвинтомоторні), турбогвинтові.
  • Ракетні – рідинні, твердопаливні.

Інші системи

Безумовно, інші частини літака також є важливими. Шасі дозволяють злітати та сідати з обладнаних аеродромів. Існують літаки-амфібії, де замість шасі використовуються спеціальні поплавці - вони дозволяють здійснювати зліт і посадку в будь-якому місці, де є водоймище (море, річка, озеро). Відомі моделі легкомоторних літаків, оснащених лижами, для експлуатації в районах із стійким сніговим покривом.

Напхані електронним обладнанням, пристроями зв'язку та передачі інформації. У військовій авіації використовуються складні системи озброєння, виявлення цілей та придушення сигналів.

Класифікація

За призначенням літаки поділяються на дві великі групи: цивільні та військові. Основні частини пасажирського літака відрізняються наявністю обладнаного салону для пасажирів, що займає більшу частину фюзеляжу. Відмінною рисою є ілюмінатори з боків корпусу.

Цивільні літаки поділяються на:

  • Пасажирські - місцевих авіаліній, ближні магістральні (дальність менше 2000 км), середні (дальність менше 4000 км), дальні (дальність менше 9000 км) і міжконтинентальні (дальність більше 11 000 км).
  • Вантажні - легкі (маса вантажу до 10 т), середні (маса вантажу до 40 т) та важкі (маса вантажу понад 40 т).
  • Спеціального призначення - санітарні, сільськогосподарські, розвідувальні (льодова розвідка, риборозвідка), протипожежні, для аерофотозйомки.
  • Навчальний.

На відміну від цивільних моделей частини військового літака не мають комфортабельного салону з ілюмінаторами. Основну частину фюзеляжу займають системи озброєння, устаткування розвідки, зв'язку, двигуни та інші агрегати.

За призначенням сучасні військові літаки (враховуючи бойові завдання, які вони виконують), можна розділити на такі типи: винищувачі, штурмовики, бомбардувальники (ракетоносці), розвідники, військово-транспортні, спеціальні та допоміжні призначення.

Влаштування літаків

Пристрій літальних апаратів залежить від аеродинамічної схеми, за якою вони виконані. Аеродинамічна схема характеризується кількістю основних елементів та розташуванням несучих поверхонь. Якщо носова частина літака у більшості моделей схожа, то розташування та геометрія крил та хвостової частини можуть сильно відрізнятися.

Розрізняють такі схеми пристрою ЛА:

  • "Класична".
  • «Літаюче крило».
  • "Качка".
  • «Безхвостка».
  • "Тандем".
  • Конвертована схема.
  • Комбінована схема.

Літаки, виконані за класичною схемою

Розглянемо основні частини літака та їх призначення. Класична (нормальна) компонування вузлів і агрегатів й у більшості апаратів світу, чи то військових чи цивільних. Головний елемент - крило - працює в чистому непорушеному потоці, який плавно обтікає крило і створює певну підйомну силу.

Носова частина літака скорочена, що призводить до зменшення необхідної площі (а отже, і маси) вертикального оперення. Це тому, що носова частина фюзеляжу викликає дестабілізуючий дорожній момент щодо вертикальної осі літака. Скорочення носової частини фюзеляжу покращує огляд передньої півсфери.

Недоліками нормальної схеми є:

  • Робота горизонтального оперення (ГО) у скошеному та обуреному крилом потоці значно знижує його ефективність, що викликає необхідність застосування оперення більшої площі (а отже, і маси).
  • Для забезпечення стійкості польоту вертикальне оперення має створювати негативну підйомну силу, тобто спрямовану вниз. Це знижує сумарний ККД літака: із величини підйомної сили, яку створює крило, треба відібрати силу, яка створюється на ГО. Для нейтралізації цього явища слід застосовувати крило збільшеної площі (а отже, і маси).

Влаштування літака за схемою «качка»

При цій конструкції основні частини літака розміщуються інакше, ніж у «класичних» моделях. Насамперед зміни торкнулися компанування горизонтального оперення. Воно розташовується перед крилом. За цією схемою збудували свій перший літак брати Райт.

Переваги:

  • Вертикальне оперення працює у непорушному потоці, що підвищує його ефективність.
  • Для забезпечення стійкості польоту оперення створює позитивну підйомну силу, тобто додається до підйомної силі крила. Це дозволяє зменшити його площу і, відповідно, масу.
  • Природний «противоштопорный» захист: можливість переведення крил на закрити кути атаки для «качок» виключена. Стабілізатор встановлюється так, що він отримує більший кут атаки, порівняно з крилом.
  • Переміщення фокусу літака назад при збільшенні швидкості при схемі "качка" відбувається меншою мірою, ніж при класичному компонуванні. Це призводить до менших змін ступеня поздовжньої статичної стійкості літака, своєю чергою, спрощує характеристики його управління.

Недоліки схеми «качка»:

  • При зриві потоку на опереннях відбувається не тільки вихід літака на менші кути атаки, але і його просідання внаслідок зменшення його загальної підйомної сили. Це особливо небезпечно в режимах зльоту та посадки через близькість землі.
  • Наявність у носовій частині фюзеляжу механізмів оперення погіршує огляд нижньої півсфери.
  • Для зменшення площі переднього ГО довжина носової частини фюзеляжу стає значною. Це призводить до збільшення дестабілізуючого моменту щодо вертикальної осі, і, відповідно, до збільшення площі та маси конструкції.

Літаки, виконані за схемою «безхвостка»

У моделях цього типу немає важливої, звичної частини літака. Фото літальних апаратів "безхвосток" ("Конкорд", "Міраж", "Вулкан") показує, що у них відсутнє горизонтальне оперення. Основними перевагами такої схеми є:

  • Зменшення лобового аеродинамічного опору, що особливо важливо для літаків з великою швидкістю, зокрема крейсерської. У цьому зменшуються витрати палива.
  • Велика жорсткість крила на крутіння, що покращує його характеристики аеропружності, досягаються високі характеристики маневреності.

Недоліки:

  • Для балансування на деяких режимах польоту частину засобів механізації задньої кромки та кермових поверхонь треба відхиляти вгору, що зменшує загальну підйомну силу літака.
  • Поєднання органів управління ЛА щодо горизонтальної та поздовжньої осей (внаслідок відсутності керма висоти) погіршує характеристики його керованості. Відсутність спеціалізованого оперення змушує кермові поверхні знаходяться на задній кромці крила, виконувати (за потреби) обов'язки і елеронів, і кермів висоти. Ці кермові поверхні називаються елевони.
  • Використання частини засобів механізації для балансування літака погіршує його злітно-посадкові характеристики.

«Літаюче крило»

За даної схеми фактично немає такої частини літака, як фюзеляж. Усі обсяги, необхідні розміщення екіпажу, корисного навантаження, двигунів, палива, устаткування перебувають у середині крила. Така схема має такі переваги:

  • Найменший аеродинамічний опір.
  • Найменша маса конструкції. І тут вся маса посідає крило.
  • Оскільки поздовжні розміри літака невеликі (через відсутність фюзеляжу), дестабілізуючий момент щодо вертикальної осі є незначним. Це дозволяє конструкторам або суттєво зменшити площу ВО, або взагалі відмовитися від нього (у птахів, як відомо, вертикальне оперення відсутнє).

До недоліків відноситься складність забезпечення стійкості польоту ЛА.

"Тандем"

Схема "тандем", коли два крила розташовуються один за одним, застосовується нечасто. Таке рішення використовується для збільшення площі крила при тих же значення його розмаху і довжини фюзеляжу. Це зменшує питоме навантаження на крило. Недоліками такої схеми є велике збільшення моменту інерції, особливо щодо поперечної осі літака. Крім того, зі збільшенням швидкості польоту змінюються характеристики поздовжнього балансування літака. Рульові поверхні на таких літаках можуть розташовуватися безпосередньо на крилах, так і на оперенні.

Комбінована схема

В цьому випадку складові літака можуть комбінуватися з використанням різних конструкційних схем. Наприклад, горизонтальне оперення передбачено і в носовій, і хвостовій частині фюзеляжу. Там може бути використано так зване безпосереднє управління підйомною силою.

У цьому носове горизонтальне оперення разом із закрилками створюють додаткову підйомну силу. Момент тангажу, який виникає у цьому випадку, буде спрямований на збільшення кута атаки (ніс літака піднімається). Для парірування цього моменту хвостове оперення має створити момент зменшення кута атаки (ніс літака опускається). Для цього сила на хвостову частину повинна бути спрямована також нагору. Тобто відбувається збільшення підйомної сили на носовому ГО, на крилі і на хвостовому ГО (а отже, і на всьому літаку) без повороту його в поздовжній площині. В цьому випадку літак просто піднімається без жодної еволюції щодо свого центру мас. І навпаки, за такого аеродинамічного компонування літака він може здійснювати еволюції щодо центру мас у поздовжній площині без зміни траєкторії свого польоту.

Можливість здійснювати такі маневри значно покращують тактико-технічні характеристики маневрених літаків. Особливо у поєднанні із системою безпосереднього управління бічною силою, для здійснення якої літак повинен мати не тільки хвостове, а ще й носове поздовжнє оперення.

Конвертована схема

Побудований за конвертованою схемою, відрізняється наявністю дестабілізатора в носовій частині фюзеляжу. Функцією дестабілізаторів є зменшення певних межах, або навіть повне виключення зміщення назад аеродинамічного фокусу літака на надзвукових режимах польоту. Це збільшує маневрені характеристики ЛА (що важливо для винищувача) та збільшує дальність або зменшує витрату палива (це важливо для надзвукового пасажирського літака).

Дестабілізатори можуть також використовуватися на режимах зльоту/посадки для компенсації моменту пікірування, що викликається відхиленням злітно-посадкової механізації (закрилків, щитків) або носової частини фюзеляжу. На дозвукових режимах польоту дестабілізатор ховається у середині фюзеляжу чи встановлюється режим роботи флюгера (вільно орієнтується по потоку).

Сучасні пасажирські та вантажні перевезення просто неможливо уявити без літаків. Адже за комфортністю та мобільністю цих «залізних птахів» стоять десятиліття розробок та тисячі невдалих спроб. Проектуванням літаків та їх будівництвом займаються найкращі уми авіабудування. Ціна помилки на цій ниві може бути занадто великою. Сьогодні ми з вами трохи поринемо у світ авіабудування та дізнаємося, з яких елементів складається конструкція літака.

Загальна характеристика

У класичному варіанті літак є планером (фюзеляж, крила, хвостове оперення, мотогондоли), оснащений силовою установкою, шасі та системами управління. Крім того, невід'ємною частиною сучасних літаків є авіоніка (авіаційна електроніка), покликана контролювати всі органи та системи повітряного судна та значною мірою спрощувати долю пілотів.

Бувають і інші конструктивні схеми, проте вони зустрічаються набагато рідше і, як правило, у військовому авіабудуванні. Так, наприклад, бомбардувальник В-2 сконструйований за схемою «крило, що літає». А яскравий представник літакобудування в Росії – винищувач Міг-29 – виконаний за «несучою схемою». У ній поняття фюзеляж замінено на корпус.

Залежно від призначення, літаки поділяються на дві великі групи: цивільні та військові. Цивільні моделі поділяються на пасажирські, вантажні, навчальні та машини спеціального використання.

Пасажирськіверсії відрізняються тим, що більшу частину їхнього фюзеляжу займає спеціально обладнаний салон. Зовні їх можна дізнатися з великої кількості ілюмінаторів. Пасажирські повітряні судна поділяються на: місцеві (літають на дистанції менше ніж 2 тис. км); середні (2-4 тис. км.); (далекі 4-9 тис. км); та міжконтинентальні (понад 11 тис. км).

Вантажніповітряні судна бувають: легкими (до 10 т вантажу), середніми (10-40 т вантажу) та важкими (понад 40 т вантажу).

Літаки спеціального призначенняможуть бути: санітарними, сільськогосподарськими, розвідувальними, протипожежними та призначеними для аерофотозйомки.

Навчальнімоделі, відповідно, необхідні навчання пілотів-початківців. У їх конструкції можуть бути відсутні допоміжні елементи, такі як крісла пасажирського салону та інше. Те саме стосується і досвідчених версій, які використовуються при випробуваннях літаків нової моделі.

Військові літаки,на відміну від цивільних, не мають комфортного салону та ілюмінаторів. Весь простір фюзеляжу в них зайнятий системами озброєння, обладнанням для розвідки, системами зв'язку та іншими агрегатами. Бойові літаки поділяються на: винищувачі, бомбардувальники, штурмовики, розвідники, транспортні, а також усілякі машини спеціального призначення.

Фюзеляж

Фюзеляж повітряного судна є основною частиною, що виконує функцію, що несе. Саме на нього кріпляться всі елементи конструкції літака. Зовні це: крила з мотогондолами, оперення та шасі, а зсередини – кабіна управління, технічні приміщення та комунікації, а також вантажний чи пасажирський відсік, залежно від належності судна. Каркас фюзеляжу збирається з поздовжніх (лонжерони та стрінгери) та поперечних (шпангоути) елементів, які згодом обшиваються металевими листами. У легких літаках замість металу використовується фанера чи пластик.

Пасажирські машини можуть бути вузько- та широкофюзеляжними. У першому випадку діаметр поперечного перерізу корпусу становить у середньому 2-3 метри, а в другому – від шести метрів. Широкофюзеляжні літаки мають, як правило, дві палуби: верхню – для пасажирів, та нижню – для багажу.

При проектуванні фюзеляжу особливу увагу приділяють характеристикам міцності і ваги конструкції. У зв'язку з цим мають місце такі заходи:

  1. Форма літака проектується таким чином, щоб підйомна сила була максимальною, а лобовий опір повітряним масам – мінімальним. Обсяг та габарити машини повинні ідеально співвідноситися один з одним.
  2. Для збільшення корисного об'єму корпусу, при проектуванні передбачається максимально щільне компонування обшивки та несучих елементів фюзеляжу літака.
  3. Кріплення силової установки, злітно-посадкових елементів та крильових сегментів намагаються зробити максимально простими та надійними.
  4. Місця розміщення пасажирів та кріплення вантажів чи витратних матеріалів проектуються таким чином, щоб у різних умовах експлуатації літака його баланс залишався в межах допустимого відхилення.
  5. Місця для розміщення екіпажу повинні забезпечувати комфортне керування повітряним судном, доступ до головних приладів навігації та максимально ефективне керування у разі непередбачених ситуацій.
  6. Компонування літака виконується таким чином, щоб при його обслуговуванні майстри мали можливість безперешкодно продіагностувати необхідні вузли та агрегати літака та за необхідності провести їх ремонт.

Фюзеляж літака має бути досить міцним, щоб протистояти навантаженням, що виникають у різних польотних умовах, а саме:

  1. Навантаженням, що виникають у точках кріплення основних елементів корпусу (крила, оперення, шасі) під час зльоту та приземлення.
  2. Аеродинамічні навантаження, що виникають під час польоту, з урахуванням роботи агрегатів, інерційних сил та функціонування допоміжного обладнання.
  3. Навантаженням, пов'язаним з перепадами тиску, що виникають при льотних навантаженнях у герметично обмежених відсіках літака.

Крило

Важливим конструктивним елементом будь-якого літака є крила. Вони створюють підйомну силу, необхідну для польоту, дозволяють здійснювати маневрування. Крім того, крило літака використовують для розміщення силового агрегату, паливних баків, навісного обладнання та злітно-посадкових пристроїв. Правильне співвідношення ваги, жорсткості, міцності, аеродинаміки та якості виготовлення цього конструктивного елемента зумовлює належні льотні та експлуатаційні характеристики літака.

Крило літака складається з таких частин:

  1. Корпус, який складається з каркасу (лонжерони, стрінгери та нервюри) та обшивки.
  2. Передкрилки та закрилки, які забезпечують зліт та посадку літака.
  3. Інтерцептори та елерони, за допомогою яких пілот може змінювати напрямок польоту літака.
  4. Гальмівні щитки, що служать для швидшої зупинки літака в момент посадки.
  5. Пілони, на які кріпляться силові установки.

До фюзеляжу крило кріпиться через центроплан - елемент, що з'єднує праве та ліве крило і частково проходить через фюзеляж. У низькопланів центроплан розташовується у нижній частині фюзеляжу, а й у високопланів - у верхній. У бойових машин він може взагалі бути відсутнім.

У внутрішніх порожнинах крила (біля великих суден) зазвичай встановлюються баки для палива. У легких літаків-винищувачів додаткові паливні баки можуть підвішуватись на спеціальних консольних кріпленнях.

Конструктивно-силова схема крила

Конструктивно-силова схема крила повинна забезпечувати протидію силам зсуву, кручення та вигину, що виникають під час польоту. Її надійність обумовлюється використанням міцного каркасу з поздовжніх та поперечних елементів, а також міцної обшивки.

Поздовжні елементикаркаса крила представлені лонжеронами та стрінгерами. Лонжерони виконуються у вигляді ферми чи монолітної балки. Вони розміщуються по всьому внутрішньому об'єму крила з певним інтервалом. Лонжерони надають конструкції жорсткість і нівелюють вплив поперечних і згинальних сил, що виникають на тій чи іншій стадії польоту. Стрингери відіграють роль компенсатора осьового зусилля стискування та розтягування. Вони також нівелюють місцеві аеродинамічні навантаження та підвищують жорсткість обшивки.

Поперечні елементикаркаса крила представлені нервюрами. У цій конструкції вони можуть виконуватися у вигляді ферм або тонких балок. Нервюри зумовлюють профіль крила і надають поверхні жорсткість, необхідну при розподілі навантаження в момент формування польотної повітряної подушки. Також вони служать для надійнішого кріплення силових агрегатів.

Обшивкаяк надає крилу необхідну форму, а й забезпечує максимальну підйомну силу. Поряд з іншими елементами каркасу, вона збільшує жорсткість конструкції та нівелює вплив зовнішніх навантажень.

Крила літаків можуть відрізнятися за конструктивними особливостями та функціональністю обшивки. Виділяють два основні типи:

  1. Лонжерони. Відрізняються невеликою товщиною обшивки, що утворює замкнутий контур із ребрами лонжеронів.
  2. Моноблочні. Основна кількість зовнішнього навантаження розподіляється поверхнею товстого шару обшивки, закріпленого набором стрингеров. У такому випадку обшивка може бути монолітною, так і складатися з декількох шарів.

Говорячи про конструкцію крила, варто відзначити, що його стикування і подальше кріплення повинні виконуватися таким чином, щоб зрештою забезпечувалася передача і розподіл крутного і згинального моментів, які можуть виникнути в різних режимах експлуатації літаків.

Оперення

Оперення літака дозволяє змінювати траєкторію його руху. Воно може бути хвостовим та носовим (використовується рідше). У більшості випадків хвостове оперення представлене вертикальним кілем (або кількома кільми, зазвичай їх два) і горизонтальним стабілізатором, по конструкції нагадує крило зменшеного розміру. Завдяки кілю регулюється колійна стійкість літака, тобто стійкість по осі руху, а завдяки стабілізатору - поздовжня (по тангажу). Горизонтальне оперення може встановлюватись на фюзеляж або поверх кілей. Кіль, своєю чергою, ставиться на фюзеляж. Існують різні варіації компонування хвостового оперення, але здебільшого вона виглядає саме так.

Деякі військові літаки додатково оснащуються носовим оперенням. Це необхідно для забезпечення належної дорожньої стійкості на надзвукових швидкостях.

Силові установки

Двигун є найважливішим елементом у конструкції літака, адже без нього повітряне судно не зможе навіть злетіти. Перші літаки літали зовсім недовго і могли вміщати лише одного пілота. Причина цього проста - малопотужні мотори, що не дозволяють розвинути достатню тягову силу. Щоб літаки навчилися перевозити сотні пасажирів та непідйомні вантажі, конструкторам усього світу довелося чимало попрацювати.

За всю еволюцію «залізних птахів» було використано чимало типів двигунів:

  1. Парові. Принцип роботи таких двигунів заснований на перетворенні енергії пари на рух, що передається на гвинт літака. Оскільки парові двигуни мали низький коефіцієнт корисної дії, вони використовувалися авіаційної промисловістю дуже недовго.
  2. Поршневі. Це стандартні мотори внутрішнього згоряння, що по конструкції нагадують двигуни автомобілів. Принцип їх роботи полягає у передачі теплової енергії в механічну. Простота виготовлення та доступність матеріалів зумовлюють використання таких силових установок на деяких моделях літаків до теперішнього часу. Незважаючи на невеликий ККД (близько 55%), ці мотори користуються певною популярністю завдяки своїй невибагливості та надійності.
  3. Реактивні. Такі двигуни перетворять енергію інтенсивного згоряння палива в тягу, необхідну для польоту. На сьогоднішній день реактивні двигуни використовуються у будівництві літаків найбільш широко.
  4. Газотурбінні. Принцип роботи цих двигунів ґрунтується на прикордонному нагріванні та стисканні газу згоряння палива, спрямованого на обертання турбіни. Вони використовуються переважно у військових типах літаків.
  5. Турбогвинтові. Це один із підвидів газотурбінних моторів. Відмінність у тому, що енергія, отримана під час роботи, перетворюється на приводну і обертає гвинт літака. Незначна частина енергії йде на формування реактивного струменя, що штовхає. Такі мотори застосовують головним чином цивільної авіації.
  6. Турбовентиляторні. У цих двигунах реалізовано нагнітання додаткового повітря, необхідного для повного згоряння пального, завдяки чому вдається досягти максимальної ефективності та екологічної сприятливості силової установки. Мотори такого типу широко застосовують у будівництві великих авіалайнерів.

Ми з вами познайомилися із основними типами авіаційних двигунів. Список моторів, які авіаконструктори будь-коли намагалися встановити на повітряні судна, розглянутим переліком не обмежується. У різні часи була маса спроб зі створення всіляких інноваційних силових агрегатів. Наприклад, у минулому столітті велися серйозні роботи зі створення атомних авіаційних моторів, які не прижилися через високу екологічну небезпеку, у разі катастрофи літака.

Зазвичай двигун встановлюється на крило або фюзеляж літака за допомогою пілона, через який до нього підводяться приводи, трубки палива та інше. У такому випадку двигун одягають в захисну мотогондолу. Існують також літаки, в яких силова установка знаходиться безпосередньо усередині фюзеляжу. На повітряних суднах може бути від одного (Ан-2) до восьми (В-52) двигунів.

Управління

Органами управління літака називають комплекс бортового обладнання, а також командні та виконавчі прилади. Подача команд походить з кабіни пілота, а виконується елементами крила та оперення. У різних літаках можуть використовувати різні види систем керування: ручна, автоматизована та напівавтоматична.

Незалежно від виду системи, робочі органи поділяють на основні та додаткові.

Основне управління. Включає дії, які відповідають за регулювання режимів польоту та відновлення балансу судна в заздалегідь встановлених параметрах. До органів основного управління належать:

  1. Важелі, які безпосередньо управляються пілотом (кермо висоти, руль горизонту, штурвал, командні панелі).
  2. Комунікації, що служать для з'єднання важелів, що управляють, з виконавчими механізмами.
  3. Виконавчі пристрої (стабілізатори, елерони, спойлерні системи, підкрилки та закрилки).

Додаткове керування. Використовується тільки при злітному та посадковому режимі.

Незалежно від того, ручне або автоматичне управління реалізовано в конструкції літака, тільки пілот може збирати та аналізувати інформацію про стан систем літака, показники навантаження та відповідність траєкторії з планом. І що найголовніше, тільки він здатний прийняти рішення, максимально ефективне в цій обстановці.

Контроль

Для зчитування об'єктивної інформації про стан повітряного судна та льотної обстановки пілот користується приладами, розділеними на декілька основних груп:

  1. Пилотажні та навігаційні. Служать для визначення координат, вертикального та горизонтального положення, швидкості та лінійних відхилень літака. Крім того, ці прилади контролюють кут атаки повітряного судна, роботу гіроскопічних систем та інші важливі параметри польоту. На сучасних літаках ці прилади представлені як єдиного пілотажно-навігаційного комплексу.
  2. Контролюючі роботу силової установки. Дана група приладів забезпечує пілота даними про температуру і тиск масла, витрату паливної суміші, частоту обертання колінчастих валів, а також вібраційних показників.
  3. Прилади для спостереження за роботою додаткового обладнання та систем. Цей комплекс складається з приладів, датчики яких можна зустріти у всіх елементах конструкції літака. До них відносяться: манометри, покажчики перепаду тиску в герметичних кабінах, покажчики положення закрилків та інше.
  4. Прилади для оцінки стану довкілля. Служать для вимірювання температури зовнішнього повітря, вологості, атмосферного тиску, швидкості вітру та іншого.

Усі прилади, які служать для контролю стану літака та зовнішнього середовища? адаптуються до роботи у будь-яких погодних умовах.

Злітно-посадкові системи

Зліт та посадка є досить складними та відповідальними етапами польоту. Вони неминуче пов'язані з сильними навантаженнями, що припадають попри всі елементи конструкції. Прийнятний розгін для підняття багатотонного судна в небо та м'який торкання посадкової смуги при його посадці забезпечує надійно сконструйована злітно-посадкова система (шасі). Дана система також необхідна для стоянки машини та її рулювання при їзді аеропортом.

Шасі літака складається з демпферної стійки, на якій закріплений колісний візок (у гідропланів замість нього використовується поплавець). Конфігурація шасі залежить від маси літака. Найчастіше зустрічаються такі варіанти злітно-посадкової системи:

  1. Дві основні стійки та одна передня (А-320, Ту-154).
  2. Три основні стійки та одна передня (Іл-96).
  3. Чотири основні стійки та одна передня ("Боїнг-747").
  4. Дві основні стійки та дві передні (В-52).

На ранніх літаках встановлювали пару основних стійок і заднє колесо, що обертається без стійки (Лі-2). Незвичайну схему шасі також мала модель Іл-62, яка оснащувалась однією передньою стійкою, парою основних стійок і штангою, що висувається, з парою коліс у самому хвості. На перших літаках стійки не використовували зовсім, а колеса кріпилися на звичайні осі. Колісний візок може мати від однієї (А-320) до семи (Ан-225) колісних пар.

Коли літак знаходиться на землі, його керування здійснюється за допомогою приводу, яким оснащена передня стійка шасі. У суден з кількома двигунами цих цілей може використовуватися диференціація режиму роботи силової установки. Під час польоту шасі літака забирається у спеціально обладнані відсіки. Це необхідно зменшення аеродинамічного опору.