Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»
жүктеу/скачать 14.24 Mb.
|
Рис. 1. Пассажирский самолёт F.28 «Феллоушип». Рис. 2. Пассажирский самолёт Фоккер 50. Рис. 3. Пассажирский самолёт Фоккер 100. Табл. — Пассажирские самолёты фирмы «Фоккер»
Фокус аэродинамический — точка приложения приращения подъёмной силы {{∆}}Y при изменении угла атаки {{α}}. В Ф. а. (ХF на рис.) коэффициент продольного момента тz не зависит от угла атаки или коэффициента подъёмной силы сy (см. Аэродинамические коэффициенты). Понятие Ф. а. применимо к профилю, крылу, самолёту. Положение Ф. а. определяется в долях САХ. При Маха числе полёта М{{∞}}<<1 фокус профиля расположен примерно на 25% САХ, при М{{∞}}>1 примерно на 50% САХ. На положение Ф. а. ЛА влияют характеристики крыла, горизонтального оперения, фюзеляжа и др., а при больших приборных скоростях и упругие свойства конструкции. Наряду с Ф. а. по углу атаки используется понятие второго фокуса по углу отклонения закрылков, элевонов. Понятие Ф. а. оказывается особенно полезным при анализе устойчивости ЛА в области линейного участка зависимости коэффициента подъёмной силы от угла атаки, так как положение Ф. а. на докритических числах М зависит только от аэродинамической схемы (на закритических числах М зависит и от числа М) и не меняется при изменении угла атаки в отличие от положения центра давления ХД, которое меняется при изменении угла атаки. Понятие Ф. а. крыла и самолёта введено С. А. Чаплыгиным в 1922. Положения аэродинамического фокуса и центра давления некоторого профиля при двух значениях угла атаки. «Фолленд» (Folland Aircraft) — самолётостроительная фирма Великобритании. Образована в 1935, указанное название с 1937. В 1960 вошла в состав концерна «Хокер Сидли». Выпускала самолёты для ВМС Великобритании, после 1945 в основном участвовала в программах других авиационных фирм. В 1955 создала лёгкий реактивный истребитель и учебно-тренировочный самолёт «Нэт» (выпускался серийно в Великобритании и по лицензии в Индии). Фомин Александр Александрович (1907—1941) — советский воздухоплаватель. Окончил воздухоплавательную школу ГВФ (1935) и работал пилотом-инструктором свободных аэростатов, начальник испытательного отдела Центральной аэрологической обсерватории Гидрометеослужбы СССР. В 1935—38 совершал полёты на свободных аэростатах с планерами, сбрасывавшимися с высоты 2200 и 5100 м. По заданию АН СССР в 1938—40 летал на субстратостатах на высоте 9—11 км для изучения космических лучей. Совместно с А. Ф. Крикуном проводил полёты для отработки методики прыжков с парашютом из открытой гондолы аэростата, летящего на высоте от 140 до 8000 м. Командир стратостата-парашюта ВР 60 «Комсомол», поднявшегося 12 октября 1939 на высоту 16800 м. С начала Великой Отечественной войны командир отряда аэростатов наблюдения, использовавшихся для корректировки артиллерийской стрельбы. Погиб в бою. А. А. Фомин. Фомин Николай Васильевич (1869—1942) — советский конструктор свободных и привязных аэростатов и первого советский дирижабля, профессор воздухоплавания (1938), кандидат технических наук (1938). В 1893—98 учился в университетах США. Вернувшись в Россию, окончил Петербургский электротехнический институт (1905), офицерскую воздухоплавательную школу в Петербурге и специальные курсы Военно-инженерной академии (1908). Разработал систему радиотелеграфа для дирижаблей и самолётов. Ф. — один из организаторов Красного воздушного флота. Начальник Воздухоплавательного отдела научно-технического комитета Главного управления Военно-воздушного флота. В 1920—33 руководил строительством и испытаниями свободных и привязных аэростатов, надувных понтонов и пневмокаркасных сооружений для армии. В 1924—25 разработал конструкцию первого советского дирижабля «Московский химик-резинщик», руководил его постройкой и испытаниями. В 1930 руководил строительством дирижабля «Комсомольская правда». Преподавал на курсах высшего пилотажа Красной Армии, в МВТУ и Военно-воздушной академии РККА имени профессора Н. Е. Жуковского. Портрет см. на стр. 636. Н. В. Фомин. Фонарь кабины экипажа — остеклённая выступающая или вписанная в контур основного обвода часть фюзеляжа, предназначенная для обзора при пилотировании ЛА. Форма и остекление Ф. к. э. должны обеспечивать минимальное лобовое сопротивление и заданные предельные углы обзора в полёте, на взлёте и посадке. В зависимости от высотности ЛА различают герметичные и негерметичные Ф. к. э. Ф. к. э. лёгких ЛА с размещением экипажа в один ряд (тандем) часто используется для входа и аварийного покидания (рис. 1); состоит из передней неподвижной части (с основным рабочим остеклением), средней (в виде сдвижной, откидываемой вверх или открываемой в сторону части с механическим управлением) и иногда задней неподвижной части. Ф. к. э. средних и тяжелых боевых, транспортных и пассажирских ЛА выполняется в виде объёмной остеклённой конструкции, обеспечивающей обзор для членов экипажа (рис. 2). Основное рабочее остекление — два — четыре передних стекла, остальное остекление — вспомогательное (обеспечивает обзор в пределах заданных углов для данного ЛА). На некоторых высокоскоростных самолётах устанавливается отклоняющийся носовой обтекатель (рис. 3). Ф. к. э. состоит из объёмного стержневого или рамного каркаса с закреплённым в нём остеклением. Каркас изготавливается из высокопрочных сварных стальных труб и профилей, штампованных рамок из алюминиевых и магниевых сплавов. Передние рабочие стёкла Ф. к. э. выполняются в виде блоков из высокопрочного и высокопрозрачного (иногда теплостойкого) многослойного, как правило, плоского, силикатного стекла. Для предотвращения обледенения в полёте передние стёкла снабжаются противообледенительной системой, а иногда и механическими щётками-стеклоочистителями. Чтобы стёкла не запотевали изнутри, предусмотрен обдув их тёплым воздухом через специальные насадки. Боковое верхнее и нижнее вспомогательное остекление обычно имеет форму внешнего обвода ЛА и выполняется в виде двойных стеклоблоков из органического стекла. Для исключения запотевания стеклоблоков, имеющих единое резиновое обрамление, устанавливается осушительная система для воздуха, поступающего в межстекольное пространство. Ф. к. э. средних и тяжёлых ЛА имеют, как правило, на обоих бортах сдвижные форточки для связи с наземной службой при движении ЛА по земле; одновременно они служат и аварийными выходами при срочной эвакуации экипажа. В. К. Рахилин. Рис. 1. Фонарь кабины лётчика на истребителе: 1 — передняя часть; 2 — боковое стекло, 3 — передний замок; 4 — ручка замка фонаря; 5 — задняя часть; 6 — сдвижная часть; 7 — переднее стекло. Рис. 2. Фонарь кабины экипажа пассажирского самолёта: 1 — лобовые стёкла; 2 — боковые стёкла; 3 — рамки каркаса фонаря. Рис. 3. Отклоняющийся носовой обтекатель самолёта «Конкорд» (М — число Маха). Форкиль — см. в ст. Гребень аэродинамический. Форсажная камера сгорания (от франц. forcage — принуждение, форсирование) — устройство для сжигания топлива в отработавших в турбине газах с целью повышения тяги ТРД за счёт повышения температуры газов перед реактивным соплом и соответствующего увеличения скорости истечения реактивной струи. Наибольшее увеличение тяги ТРДФ соответствует полному использованию кислорода, содержащегося в газах за турбиной. Ф. к. с. располагается между турбиной 1 (см. рис.) и реактивным соплом 6 и состоит из диффузора 2 для торможения потока газа до скорости, позволяющей организовать устойчивое горение топлива, коллекторов 3 форсунок, распыливающих топливо, кольцевых и радиальных стабилизаторов 4 пламени (уголковых профилей), перфорированного теплозащитного экрана 5, предохраняющего корпус Ф. к. с. Экран 5 используется также как акустический поглотитель волновой энергии ВЧ колебаний давления, иногда возникающих при горении. Воспламенение топлива производится электрической свечой, факелом от специальной пусковой камеры или факелом (через турбину) от основной камеры сгорания. В ТРДДФ в процесс горения вовлекается также воздух наружного контура. В общей на оба контура Ф. к. с. на входе часто устанавливают смеситель. Вариантом является Ф. к. с. только в наружном контуре ТРДДФ. Первые Ф. к. с. появились в начале 50 х гг. и вскоре стали почти обязательным элементом двигателей для самолётов со сверхзвуковой скоростью полёта. В современной Ф. к. с. обеспечивается практически полное использование свободного кислорода и теплоты сгорания топлива, что позволяет увеличивать тягу ТРД на 50%, а ТРДД — на 65—75%. А. А. Горбатко. Форсажная камера ТРДФ; 1 — турбина двигателя; 2 — диффузор; 3 — коллекторы форсунок; 4 — стабилизатор пламени; 5 — теплозащитный экран; 6 — сопло. Форсирование двигателя (от франц. forcer — усиливать) — вывод двигателя на такой режим, при котором его тяга превышает максимальную тягу, установленную для двигателя данного образца. Наибольшее распространение получили следующие 3 способа форсирования авиационных ГТД. 1. Ф. д. путём подачи дополнительного количества топлива в камеру сгорания, в результате чего увеличиваются частота вращения роторов, температура газа перед турбиной, степень повышения давления и расход воздуха с соответствующим возрастанием тяги. Поскольку на таком режиме механические и тепловые нагрузки на некоторые узлы и детали двигателя превышают их максимальные нормированные значения, режим получил название чрезвычайного. Двигатели старой конструкции, не имевшие запаса по температуре и частоте вращения, после работы на чрезвычайном режиме, как правило, подлежали капитальному ремонту (с заменой ряда деталей новыми). Современные двигатели рассчитаны на режимы работы, превышающие максимальные эксплуатационные, и для них, если это не оговаривается специально, ремонт после работы на чрезвычайном режиме не обязателен. 2. Ф. д. впрыском жидкости (как правило, воды) на входе в компрессор или в камеру сгорания. В данном случае рост тяги двигателя обеспечивается увеличением массы рабочего тела, а при впрыске на входе в компрессор — и снижением потребной мощности компрессора из-за уменьшения температуры воздуха на его входе. Этот способ Ф. д. существенно уступает предыдущему по экономичности, его применение ограничивается некоторыми ТРД и ТРДД ранних поколений. 3. Ф. д. подачей топлива в специальную форсажную камеру сгорания, расположенную перед реактивным соплом. Такое Ф. д. применяется практически на всех самолётах, имеющих сверхзвуковую скорость полёта. Форсажная камера сгорания несколько утяжеляет и заметно удлиняет двигатель. В некоторых случаях она определяет миделевое сечение. В то же время на старте этот способ позволяет увеличивать тягу двигателя на 40—60%, чего нельзя достигнуть другими способами. С увеличением скорости полёта относительное приращение тяги возрастает. Экономичность при максимальном Ф. д. таким способом ухудшается в 2 раза и более, но с ростом скорости полёта это ухудшение становится меньше, и на скоростях, соответствующих 2,5—3 скоростям звука, форсажный двигатель становится даже более экономичным, чем бесфорсажный. Первые два способа Ф. д. применяются кратковременно, а на самолётах пассажирской и транспортной авиации — в экстремальных случаях (например, взлёт с короткой ВПП, отказ одного из двигателей, неблагоприятное сочетание атмосферных условий — высокая температура и понижение атмосферного давление). С. Д. Решедько. Форсунка топливная (от англ. force — нагнетать, усиливать) — устройство для распыливания жидкого топлива, подаваемого в камеру сгорания двигателя. Характеризуется коэффициентом расхода, углом топливного факела, качеством распыливания и распределения топлива в факеле. Различают 2 основных типа Ф. т.: механические и пневматические. В механических Ф. т. для дробления топлива используется его кинетическая энергия, в пневматических — кинетическая энергия воздушного потока. В авиационных ГТД применяются главным образом механические Ф. т. (центробежные или струйные), при распыливании топлива которыми существенную роль играет также обтекание Ф. т. газом. В центробежных Ф. т. топливо закручивается и вытекает из сопла Ф. т., образуя полый факел. В струйных Ф. т. незакрученный поток топлива истекает через цилиндрическое или профилированное сопло. Широкое применение нашли регулируемые центробежные Ф. т.: двухсопловые, двухступенчатые и др. В них можно увеличивать площадь сопла или коэффициент расхода по мере возрастания давления топлива. Так, в двухсопловой Ф. т. (см. рис.) при запуске двигателя топливо подаётся только через внутреннее сопло; при увеличении давления топлива включается наружное сопло. Таким образом достигается широкий диапазон изменения расхода топлива при требуемом качестве распыливания. Л. А. Клячко. Регулируемая двухсопловая топливная форсунка: 1 — наружное сопло; 2 — внутреннее сопло; 3 — корпус форсунки; 4 — накидная гайка; 5 — канал противонагарного обдува; 6 — завихритель внутреннего сопла; 7 — завихритель наружного сопла. Франкль Феликс Исидорович (1905—1961) — советский учёный в области газодинамики, доктор технических (1934) и физико-математических (1936) наук, член-корреспондент Академии артиллерийских наук (1947), член Национального комитета СССР по теоретической и прикладной механике (с 1956). Родился в Австрии, в СССР с 1929. Окончил Венский университет (1927, доктор философии). Работал в ЦАГИ (1931— 44), Артиллерийской академии имени Ф. Э. Дзержинского (1944—51), преподавал в университетах. Автор фундаментальных исследований по около- и трансзвуковой газовой динамике, методов решения широкого класса газодинамических задач и т. д. Ф. И. Франкль. Фридляндер Иосиф Наумович (р. 1913) — советский металловед, академик АН СССР (1984; член-корреспондент 1976). Окончил МВТУ (1937). С 1936 в ВИАМ. Основные труды в области металловедения лёгких сплавов и композиционных материалов. Под руководством Ф. разработаны многие высокопрочные, жаропрочные, криогенные сплавы для ЛА. Ленинская премия (1963), Государственная премия СССР (1949). Награждён орденом Октябрьской Революции, 2 орденами Трудового Красного Знамени, 2 орденами «Знак Почёта», медалями. Соч.: Алюминиевые сплавы. Металловедение алюминия и его сплавов, М., 1971 (совм. с др.). И. Н. Фридляндер.
А. А. Фридман. «Фудзи» (Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha, Fuji Heavy Industries Ltd — FHI) — японский промышленный концерн с авиастроительным сектором. См. в ст. «Накадзима». Функция тока — скалярная функция {{ψ}} пространственных координат и времени t, сохраняющая неизменным своё значение на линии тока, то есть удовлетворяющая условию Vgrad{{ψ}} = 0, где V — вектор скорости. В аэро- и гидродинамике существование Ф. т. является следствием неразрывности уравнения. Для плоскопараллельного течения в декартовой системе координат х, у Ф. т. связана с проекциями и, {{υ}} вектора скорости на эти оси и плотностью {{ρ}} соотношениями {{ρ}}u = {{ Уравнение {{ψ}}(x, y) = const определяет семейство линий тока исследуемого течения, а разность значений Ф. т. — расход жидкости или газа между двумя линиями тока. Для осесимметричного течения в цилиндрической системе координат х, r Ф. т. связана с компонентами иx, иr вектора скорости соотношениями
и её часто называют Ф. т. Стокса. Уравнение {{ψ}}(х, r) = const определяет семейство поверхностей тока, полученных вращением линий тока вокруг оси симметрии, а разность значений Ф. т. характеризует расход жидкости или газа между двумя рассматриваемыми поверхностями тока. Для трёхмерного течения приходится вводить две функции тока. Ф. т. используются при изучении движения как идеальной жидкости, так и вязкой жидкости, поэтому уравнения и граничные условия, определяющие их поведение, зависят от исследуемой задачи. В общем случае для определения Ф. т. служат количества движения уравнения, в которых компоненты вектора скорости заменены их выражениями через производные Ф. т. В частном случае плоскопараллельного безвихревого течения идеальной жидкости Ф. т. является решением уравнения Лапласа {{∆ψ}} = 0. Лит.: см. при ст. Аэродинамика, Гидродинамика. «Фэрчайлд индастрис» (Fairchild Industries Inc.) — авиакосмический концерн США. В 1964 в результате слияния с фирмой «Хиллер» получил назввание «Фэрчайлд-Хиллер». Современное название с 1972. Авиационное производство с 1925. В 30 е гг. основной продукцией были 3—5 местные транспортные самолёты и ПД. Во время 2 й мировой войны большими партиями выпускались лёгкие военно-транспортные и связные самолеты, учебно-тренировочные самолёты «Корнелл» (первый полёт в 1938, на заводах концерна построено около 5000), а также 6 и 12 цилиндровые ПД воздушного охлаждения. В 1944 создан военно-транспортный самолёт С 82, после войны велось производство военно-транспортных самолётов С 119 «Флайинг бокскар» (1947, построен 1051, см. рис. в табл. XXX) и С 123 «Провайдер» (1954, свыше 300). До начала 60 х гг. выпускались УР, позже было развёрнуто производство бортового электронного оборудования, специализированных ЭВМ и систем спутниковой связи. Двигателестроительное отделение закрыто в 1959. По лицензии фирмы «Фоккер» строились пассажирские самолёты F 27 и FH 227. После присоединения в 1954 фирмы «Американ геликоптер» (American Helicopter Со.) началась разработка вертолётов; в 1964—74 выпускались вертолёты конструкции «Хиллер». К программам создания боевых самолётов концерн приступил после присоединения в 1965 фирмы «Рипаблик», ставшей отделением «Ф. и.» с названием «Фэрчайлд-Рипаблик». В 1972 создан штурмовик А 10 «Тандерболт» II (выпущено 713, см. рис. в табл. XXXVI). В 1982 на основе филиала «Свеаринген эркрафт» (Swearingen Aircraft Corp.) образовано отделение для выпуска лёгких пассажирских самолётов «Мерлин» и «Метро». Совместно с фирмой «СААБ-Скания» разработан пассажирский самолёт SF.340 (1983) для местных авиалиний. Основные данные некоторых самолётов концерна приведены в табл. В. В. Беляев. Табл. — Самолёты концерна «Ферчайлд индастрис»
«Фэрчайлд-Рипаблик» (Fairchild Republic Co.) — отделение авиакосмического концерна «Фэрчайлд индастрис». Фюзеляж (фр. fuselage, от fuseau — веретено) — основной агрегат ЛА, предназначенный для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования, одновременно служащий для крепления крыла, оперения, шасси, силовой установки и т. п. На некоторых гидросамолётах Ф. выполняется в виде лодки, обеспечивающей посадку на воду. С целью улучшения общих характеристик ЛА при разработке конструкции Ф. стремятся обеспечить минимальное лобовое сопротивление и оптимальную объёмную компоновку. Схема Ф. разрабатывается в зависимости от назначения ЛА (см. Аэродинамическая схема). В 1940 В. Н. Беляевым был построен экспериментальный дальний бомбардировщик ДБ ЛК, внешне напоминающий «летающее крыло», но имевший два фюзеляжа — гондолы (рис. 1). В «чистой» схеме «летающее крыло» Ф. вообще отсутствует, а необходимые объёмы для размещения экипажа и полезной нагрузки выделяются внутри крыла, имеющего большую строительную высоту. Двухбалочный самолёт (рис. 2) имеет гондолу-Ф., обеспечивающую наиболее эффективное размещение пилота и стрелка-радиста либо наблюдателя на штурмовике или разведчике. Наиболее распространённой оказалась «классическая» схема самолёта (рис. 3) с одним Ф. При этой компоновке в носовой части Ф., как правило, размещаются кабина экипажа, требующая незатенённого конструкцией обзора, носовая опора шасси, вооружение, радиолокационное оборудование или агрегаты силовой установки (на лёгких самолётах). В средней части по условиям центровки наиболее целесообразно размещение крыла, главных опор шасси, двигателей, топливных баков, пассажирской кабины или грузовых отсеков. В хвостовой части Ф. находятся узлы крепления оперения, люки грузовых отсеков, хвостовая опора шасси, средства защиты (на военных самолётах) или средства связи. В процессе эксплуатации на конструкцию Ф. действует совокупность нагрузок в различных сочетаниях: нагрузки в узлах крепления основных агрегатов (крыла, оперения, силовой установки и др.); вес конструкции, полезной нагрузки и оборудования; аэродинамические силы, действующие на поверхность Ф.; нагрузки от внутреннего избыточного давления в гермокабине Ф.; вибрации и акустические нагрузки; нагрузки от внешних подвесок грузов, антенны и т. д. Пределы допустимых нагрузок, случаи нагружения и коэффициент безопасности регламентируются Нормами прочности и др. нормативными документами. По типу применяемых конструкций Ф. можно разделить на ферменные и балочные. Ферменный Ф., распространённый в конструкциях первых самолётов, применяется редко и, как правило, только в лёгких спортивных или тренировочных самолётах (рис. 4). Основные элементы форменного Ф.: лонжероны, стойки, раскосы, расчалки и др. При этом в конструкцию форменного Ф., как правило, входят горизонтальная и вертикальная фермы с соединяющими их элементами, обеспечивающими общую жёсткость каркаса Ф. Для улучшения аэродинамических характеристик ферменная конструкция обычно обтягивается полотняной или фанерной обшивкой, а в отдельных местах закрывается съёмными обтекателями (гаргротами). Переходным типом конструкции между ферменным и балочным является геодезический Ф. (рис. 5). Он используется редко. Балочный Ф. наиболее распространён. Получил название по аналогии с консольной одностеночной балкой. Изгиб и нормальные силы (сжатия, растяжения) в балочном Ф. воспринимаются продольными силовыми элементами (лонжеронами, стрингерами), обшивкой или оребрёнными монолитными панелями. Перерезывающая сила воспринимается главным образом обшивкой. Местные сосредоточенные силы воспринимаются усиленными и типовыми шпангоутами, обеспечивающими сохранение обшей формы Ф. Балочный Ф. имеет несколько разновидностей: балочно-лонжеронную (рис. 6), в которой основные продольные нагрузки воспринимаются мощными лонжеронами (бимсами); балочно-стрингерную, или полумонокок; балочно-обшивочную, или монокок. Из приведённых разновидностей балочно-стрингерный Ф. наиболее совершенен. Эта разновидность конструкции позволяет получить любую форму Ф. и необходимую прочность при высокой весовой отдаче благодаря возможности изменять площади и расположение конструктивных элементов, входящих в состав Ф. Любая выбранная конструкция должна удовлетворять общим конструктивно-технологическим требованиям: обеспечивать заданную статическую прочность, жёсткость, ресурс и живучесть при минимальной массе конструкции; быть пригодной для осмотра и ремонта; иметь простую конструкцию и технологию, обеспечивающие низкую стоимость производства.
жүктеу/скачать 14.24 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
}}, {{ρ}}{{υ}} = {{
}}.
}}, r{{ρ}}ur = {{
}},