Выбор схемы самолета

Схема самолета определяет количество, форму и взаимное расположение его основных агрегатов – крыла, оперения, фюзеляжа, взлетно-посадочных устройств, а также количество и размещение на самолете двигателей и их воздухозаборников. Схема самолета решающим образом влияет на его свойства и качества, что, в конечном счете, определяет и его общую эффективность. Схема любого самолета обусловлена его назначением, условиями его применения и основными требованиями, предъявляемыми к проектируемому самолету. Главная проблема, которая решается при выборе схемы, заключается в том, чтобы принятая схема наилучшим образом удовлетворяла ТТТ, обеспечивала минимальную массу конструкции и взлетную массу, высокое аэродинамическое качество и максимальную эффективность самолета.

Аэродинамическая схема тесно связана с особенностями компоновки самолета. Поэтому одновременно с разработкой схемы самолета должны быть решены в принципе вопросы размещения экипажа, целевой нагрузки, топлива и двигателей.

В зависимости от количества агрегатов возможны следующие схемы самолетов: моноплан или биплан, с одним или двумя фюзеляжами, с одной или двумя поверхностями горизонтального, вертикального оперения, с двух-, трех- или многоопорным шасси, с различным числом двигателей.

Схема самолета характеризуется, прежде всего, количеством и взаимным расположением несущих поверхностей, которые делятся на главные, создающие основную долю подъемной силы (крыло), и вспомогательные (оперение), обеспечивающие устойчивость, управляемость и балансировку самолета. В зависимости от расположения горизонтального оперения относительно крыла различают следующие балансировочные схемы самолета

¾ “нормальная” – горизонтальное оперение позади крыла;

¾ “бесхвостка” – горизонтальное оперение отсутствует;

¾ “утка” – горизонтальное оперение впереди крыла;

¾ комбинированная – нормальная схема с дополнительным горизонтальным оперением впереди крыла (ПГО), имеющая некоторые компоновочные преимущества за счет сдвига крыла назад. У маневренных самолетов ПГО улучшает характеристики устойчивости и управляемости.

Схема самолета, взлетная масса и размеры которого еще не определены, может быть задана безразмерными геометрическими параметрами, определяющими его внешний вид. В результате разработка схемы сводится к выбору численных значений относительных параметров, определяющих внешний вид и взаимное расположение основных агрегатов самолета.

Решения, принимаемые при формировании внешнего облика самолета, весьма ответственны, так как допущенные здесь ошибки очень трудно устранить впоследствии. Поэтому выбор параметров схемы должен быть хорошо продуман и тщательно обоснован, особенно наиболее важных параметров, сильно влияющих на свойства и характеристики самолета.