(4.93 Кб)

Обшивка и стенки лонжеронов на первых монопланах новой конструкции изготавливались из авиационной фанеры, а сами лонжероны – из деревянного бруса путем склейки. Эта же технология применялась для создания монококовых фюзеляжей. Клееные конструкции оказались довольно ненадежными, так как они исключали возможность технического контроля качества склейки. Кроме того, деревянные конструкции подвержены гниению и порче насекомыми. По этим причинам несущие элементы обшивки самолетов стали изготавливать из алюминиевых листов.

Эти листы должны быть очень тонкими из соображений экономии веса, однако тонкие неподкрепленные панели обшивки коробятся под действием нагрузки, искажая требуемую аэродинамикой форму поверхности и приводя к разрушению конструкции в случае нарастания неустойчивости. Чтобы воспрепятствовать короблению, панель обшивки можно усилить различными средствами. Можно подкрепить обшивку в отдельных местах внутренними элементами жесткости или использовать многослойную обшивку (рис. 11).

(14.81 Кб)

Сверхзвуковой самолет. При высоких скоростях полета, развиваемых сверхзвуковыми самолетами, температура обшивки повышается вследствие аэродинамического нагревания, и соответственно снижается ее прочность. Вследствие этого алюминиевые сплавы непригодны для изготовления сверхзвуковых самолетов с M і 2, и вместо них используют сплавы на основе никеля или титана. Еще одной серьезной проблемой прочности конструкции сверхзвукового самолета является необходимость использования тонких и удлиненных в направлении полета форм, которые, как упоминалось выше, требуются для уменьшения волнового сопротивления.

Спиральная неустойчивость. В отличие от лодки или автомобиля самолет, предоставленный самому себе, не будет выдерживать сколь-нибудь долго свой курс. Если атмосферное возмущение (например, вызванный тепловой конвекцией восходящий поток воздуха) немного накренит самолет на правое крыло, то он начнет разворачиваться вправо. Это движение по кривой разворота будет увеличивать относительную скорость движения и подъемную силу на левом крыле и уменьшать их на правом крыле, вследствие чего самолет еще более накренится на правое крыло и будет разворачиваться еще быстрее. Это явление называется спиральной неустойчивостью. Однако скорость нарастания спиральной неустойчивости мала, и летчик без труда контролирует это движение в условиях хорошей видимости ориентиров.

В отсутствие видимости, например при полете в густом тумане или в сплошной облачности, летчик не сможет контролировать возникновение и развитие спиральной неустойчивости, так как без приборов он не в состоянии определить, куда повернул самолет и повернул ли он вообще. По мере нарастания крена вертикальная составляющая подъемной силы становится меньше, чем вес самолета, самолет начинает проваливаться и быстро теряет высоту. Попытки уменьшить скорость снижения, используя руль высоты, чтобы поднять выше нос самолета, приводят к еще большему увеличению крутизны спирали. Скорость снижения быстро возрастает на последней стадии такого неконтролируемого движения, которое летчики называют «кладбищенской спиралью».

Первые меры, направленные на исключение этой ситуации, сводились к попыткам улучшить характеристики спиральной устойчивости самолета посредством уменьшения площади его вертикального оперения и увеличения угла поперечного V, как того требуют теория динамической устойчивости и результаты экспериментальных исследований на моделях самолетов. Однако оказалось, что эти меры приводят к ухудшению поперечной управляемости самолета, возникновению сваливания и затягиванию в штопор, которые еще более опасны, чем спиральная неустойчивость.

назад   дальше