Доклад на тему: "Самолеты и двигатели, авиационная техника, машиностроение"

Благодаря использованию авиадвигателей, прогресс развития современной авиации не стоит на месте. Первые самолёты, которые не были оснащены двигателями практически не получили своего практического применения, так как не могли перевозить более одного человека, да и значительные расстояния, преодолеваемые такими воздушными судами большими, никак не назовёшь.Все авиадвигатели принято разделять на 9 основных категорий.Паровые авиадвигатели;Поршневые авиадвигатели;Атомные авиадвигатели;Ракетные авиадвигатели;Реактивные авиадвигатели;Газотурбинные авиадвигатели;Турбовинтовые авиадвигатели;Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели;Турбовентиляторные авиадвигатели.Паровые авиадвигатели практически не нашли своего практического применения в авиации из-за низкого КПД своей работы. Главным принципом работы парового авиационного двигателя является преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение винтов за счёт энергии пара.Стоит отметить, что первоначально паровые авиадвигатели предполагалось использовать на заре авиации, когда источник пара был наиболее доступным, однако из-за массивности своей конструкции паровые двигатели не смогли поднимать воздушные суда.Поршневой авиадвигатель представляет собой обычный двигатель внутреннего сгорания, в котором тепловая энергия расширяемого газа превращает поступательное движение поршня во вращательное движение винта. Такие авиадвигатели нашли своё применение, и применяются и по сегодняшний день из-за простоты своего функционирования и недорогостоящего изготовления.КПД поршневого авиационного двигателя, как правило, не превышает 55 %, однако это ничуть не смущает современных авиаконструкторов, так как у этого двигателя имеется высокая надёжность.Первые атомные авиадвигатели начали появляться в середине минувшего века, когда начались мирные исследования атома. Основным принципом работы атомного авиационного двигателя является осуществление контролируемой цепной ядерной реакции, что позволяло выдавать огромную мощность, при сравнительно небольшом уровне затрат.Атомные авиадвигатели практически одновременно появились и в США и в СССР, однако сама идея того, что самолёт, пусть и с весьма компактным атомным реактором на своём борту может упасть и это впоследствии приведёт к катастрофе, заставила отказаться от этой идеи.Первые ракетные авиадвигатели появились в начале 40 годов прошлого столетия в Германии, когда немцы всеми усилиями пытались создать быстрый самолёт, который мог бы принести им победу во Второй мировой войне. Тем не менее, стоит отметить, что наука в те годы не позволяла совершить точный расчёт некоторых параметров, поэтому проект так и не был реализован. Впоследствии ракетные авиадвигатели испытывались исключительно с возможностью их применения для разгона самолётов в стратосфере, но применимость их весьма ограничена, и потому на сегодняшний день они практически не используются.Основным недостатком ракетного авиационного двигателя является практически полное отсутствие управляемости на высоких скоростях.Реактивные двигатели весьма распространены на сегодняшний день в авиации и авиаконструкторском деле. Принцип работы этих авиадвигателей основывается на то, что необходимая тяга для воздушного судна создаётся за счёт преобразования в кинетическую энергию реактивную струи внутренней энергии авиационного топлива.Реактивные двигатели весьма надёжны и эффективны и потому в ближайшее время стоит ожидать их дальнейшего совершенствования и развития.Принцип работы газотурбинного авиационного двигателя основывается на сжатии и нагреве газа, энергия которого впоследствии преобразуется в механическую работу, заставляя вращаться газовую турбину. Первые двигатели данного класса появились в Германии ещё в начале 40-х годов прошлого века, и на сегодняшний день они по-прежнему продолжают широко применяться в военной авиации, в частности устанавливаются на самолётах Су-27, МиГ-29, F-22, F-35 и т.д.Газотурбинные авиадвигатели весьма эффективны на сравнительно небольших скоростях перемещения воздушных судов, и потому их применение в гражданской авиации также весьма обоснованно.Турбовинтовые авиадвигатели представляют собой своеобразную разновидность газотурбинный авиационных двигателей, принцип действия которых основывается на том, что энергия горячих газов преобразуется во вращение винта, а около 10% от совокупной энергии превращается в толкающую реактивную струю.Турбовинтовые авиадвигатели имеют хороший КПД и надёжны, что делает их эффективными и применимыми в гражданской авиации на многих воздушных судах.Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели не нашли применения в современной авиации из-за неудовлетворительной своей эффективности. Главной особенностью их функционирования является то, что работают они на принципе воздушно-реактивного двигателя. С той лишь разницей, что топливо в камеру сгорания подаётся периодически, создавая своеобразные импульсы, позволяющие двигать объект в заданном направлении.Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели эффективны лишь при однократном своём использовании, в последующих же случаях, их использование снижает и саму надёжность и увеличивает затраты.Принцип работы турбовентиляторных авиационных двигателей сводится к тому, что подаваемый за счёт вентилятора воздух. Обеспечивает полное сгорание топлива за счёт избытка кислорода, что делает такие авиадвигатели и более эффективными и в тоже время наиболее экологически чистыми. Применяются подобные турбовентиляторные авиадвигатели как правило на крупных авиалайнерах, так как практически всегда у них имеется большая конструкция за счёт необходимости нагнетания дополнительного объёма воздуха.2. Авиационная техникаЧеловек с незапамятных времен мечтал покорить небо. Он стремился создать такой аппарат, с помощью которого можно было бы по воздуху летать, как птица.Первыми такими приспособлениями были крылья из подручного материала, приводившиеся в движения руками, то есть мускульной силой. Но такая попытка оказалась неудачной, что даже было зафиксировано в мифах.Позже появились воздушные шары, планеры, дирижабли, а уж потом – самолеты. Сейчас авиационная техника может похвастаться огромным разнообразием.Авиационную технику создает авиационная промышленность. К ней относится:летательные аппараты;все оборудование, находящееся на борту, двигатели и агрегаты;наземные средства управления, связи, посадки, навигации;средства спасения;средства обслуживания.Естественно, что невозможно перечислить все точнее, но и так понятно, что список обширен и разнообразен.В России эта отрасль поддерживается государством. За последние двадцать лет объем помощи увеличился в двадцать раз. Но, к сожалению, даже такие большие инвестиции и разные меры не дают той отдачи, которую хотелось бы видеть в производстве отечественной авиационной техники.Господство иностранных лайнеров не устраивает общественность и руководителей страны, поэтому требуются экстренные меры.Сейчас поставлена задача по созданию так называемой «умной экономики», которая основана на расширении научно-технических разработок, а также их внедрении. Нужен технологический прорыв в таких масштабах, как это было в стране в двадцатые годы, в послереволюционный период индустриализации. Конечно, уровень ее должен быть гораздо выше.Развитие отечественного авиапрома входит в список приоритетов государства. Авиастроение очень важно для обеспечения надежной обороноспособности России, особенно в сегодняшнее неспокойное время.Эта отрасль играет большую роль в развитии в плане инноваций других сфер промышленности, так как является своего рода локомотивом. Именно в ней впервые применяется, а также испытывается самые новые достижения науки.Кроме этого, такие меры позволят создать множество рабочих мест для высококвалифицированных работников. И не следует еще забывать, что развитие авиации необходимо еще и в силу огромных и удаленных территорий, где вообще не существует альтернативы другому транспорту.3. МашиностроениеМашиностроение — это конкретная отрасль промышленности. Её целью является образование различных технических устройств, оборудования и машин. Состав машиностроения можно условно разделить на три группы. Научная, трудоемкая, металлоемкая. Уже они разделяются на виды машиностроения, которые подразумевают отдельные отрасли. В них осуществляется обработка всех элементов периодической таблицы Менделеева и размещение производства по географическим особенностям.В индустриальном обществе машиностроение являлось ключевой отраслью, уровень её развития показывал экономическую мощь страны, а также военный потенциал. При переходе в информационное общество машиностроение не потеряло своей ключевой роли, так как именно разработка и создание средств производства обеспечивает экономическую независимость и безопасность регионов и стран. Например, страны, использующие в основном импортные оборудование и машины, находятся в зависимом положении от экспортёров машиностроительной продукции, независимо от собственных объёмов производства, например, товаров народного потребления. Именно поэтому развитие собственной машиностроительной отрасли одна из главных задач, которую необходимо решать странам, желающим занять лидирующие позиции в мировой экономике.Кроме того, современное машиностроение характеризуется большой технологичностью и наукоёмкостью, таким образом, развитие данной отрасли связано с необходимостью укрепления науки и образования. Например, если раньше в 20-м веке, машиностроение ассоциировалось с огромными заводами, конвейерным производством, требовало привлечения большого количества рабочих, то сейчас современное машиностроение ориентируется на роботизированные производства с минимумом персонала, на который возложены в основном менеджерские и инженерные функции.Стоит принимать во внимание и аспект обеспечения безопасности страны, ведь машиностроение является основным поставщиком военной продукции.Являясь крупной отраслью, производящей огромный ассортимент различной продукции, машиностроение подразделяется на ряд подотраслей:Общее машиностроение (например, производство средств транспорта, сельхозмашин, производственного оборудования).Тяжёлое машиностроение (например, производство металлургического, горношахтного оборудования).Среднее машиностроение (делится на автомобилестроение, станкостроение и т.д.).Точное машиностроение (приборостроение, радиотехническая и электронная промышленность) и др.В настоящее время в мировом масштабе лидерами машиностроительной отрасли являются американские и японские компании, например, General Electric, Toyota Motor и др. В Европе машиностроение традиционно развито в Германии и Италии.Список литературы1. Арсеньев, Е.В. История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг. / Е.В. Арсеньев. - М.: Машиностроение, 2012. 2. Всемирная история (комплект из 4 книг). - Москва: Машиностроение, 2013. 3. Джексон, Роберт Самолеты. Иллюстрированная история: моногр. / Роберт Джексон , Джим Винчестер. - М.: АСТ, Астрель, Полиграфиздат, Кладезь, 20144. Самолеты. - М.: ОГИЗ, АСТ, 20145. Современная военная авиация. - М.: Русич, 2013.