Самолет

Боинг 737 авиалайнера представляет собой пример с неподвижным крылом самолета

Неподвижные крылья дельтовидного кайта не жесткие.

С неподвижным крылом самолета является тяжелее воздуха летательного аппарата , такого как самолет , который способен полета с помощью крыльев , которые генерируют подъемную силу, вызванную вперед самолета воздушной скорости и форме крыльев . Самолеты отличаются от винтокрылых летательных аппаратов (в котором крылья образуют ротор , установленный на вращающемся валу или «мачте»), и орнитоптеры (в котором крылья лоскут таким образом , аналогично из птицы ). Крылья самолета с неподвижным крылом не обязательно жесткие; воздушные змеи,дельтапланы , самолеты с изменяемой стреловидностью и самолеты с изменяемым крылом - все это примеры самолетов с неподвижным крылом.

Планирующие самолеты, включая свободно летающие планеры различных типов и привязные воздушные змеи , могут использовать движущийся воздух для набора высоты . Работает с неподвижным крылом самолета (самолеты) , что усиление вперед тяги от двигателя , включают приведенные в действие парапланы , питание планеры висят и некоторые экранный эффект транспортных средств . Большинство самолетов с неподвижным крылом управляется пилотом на борту самолета, но некоторые из них специально разработаны для беспилотного использования и управления ими дистанционно или автономно (с помощью бортовых компьютеров).

История [ править ]

Ранние воздушные змеи [ править ]

Воздушные змеи использовались приблизительно 2800 лет назад в Китае , где были легко доступны материалы, идеально подходящие для изготовления воздушных змеев. Некоторые авторы полагают, что воздушные змеи запускались намного раньше на территории современного Сулавеси, основываясь на их интерпретации наскальных рисунков на острове Муна недалеко от Сулавеси . ^[1] По крайней мере, в 549 году нашей эры бумажные змеи запускались, как было зарегистрировано в том году, бумажный змей использовался в качестве сообщения для спасательной операции. ^[2] Древние и средневековые китайские источники перечисляют другие применения воздушных змеев для измерения расстояний, проверки ветра, подъема людей, сигнализации и связи для военных операций. ^[2]

Истории змеев были привезены в Европу по Марко Поло в конце 13 - го века, и воздушные змеи были привезенные моряками из Японии и Малайзии в 16 - м и 17 - м веках. ^[3] Хотя изначально они считались всего лишь диковинкой, к 18-19 векам воздушные змеи использовались в качестве транспортных средств для научных исследований. ^[3]

Планеры и модели с приводом [ править ]

Около 400 г. до н.э. в Греции , Архит слыла спроектировали и построили первый искусственный, самоходный летательный аппарат, птица-образная модель приводится в движение струей , что, вероятно , пар, сказал пролетели около 200 м (660 футов) . ^{[4] [5]} Эта машина могла быть приостановлена ​​на время полета. ^{[6] [7]}

Одна из первых предполагаемых попыток создания планеров была предпринята монахом 11-го века Эйлмером из Мальмсбери , но закончилась неудачей. В сообщении 17-го века говорится, что поэт 9-го века Аббас ибн Фирнас предпринял аналогичную попытку, хотя более ранние источники не упоминают об этом событии. ^[8]

В 1799 году сэр Джордж Кэли изложил концепцию современного самолета как летательного аппарата с неподвижным крылом с отдельными системами подъемной силы, движения и управления. ^{[9] [10]} Кэли строил и летающие модели самолетов с неподвижным крылом еще в 1803 году, а в 1853 году он построил успешный пассажирский планер . ^[11] В 1856 году француз Жан-Мари Ле Брис сделал первый двигатель с двигателем. полет, когда его планер "L'Albatros artificiel" тянул лошадь на пляже. ^{[ необходима цитата ]} В 1884 году американец Джон Дж. Монтгомерисовершал управляемые полеты на планере в составе серии планеров, построенных в 1883–1886 гг. ^[12] Другими авиаторами, совершавшими аналогичные полеты в то время, были Отто Лилиенталь , Перси Пилчер и протеже Октава Шанюта .

В 1890-х Лоуренс Харгрейв провел исследование конструкции крыльев и разработал воздушный змей, который поднимал вес человека. Его конструкции коробчатого воздушного змея получили широкое распространение. Хотя он также разработал тип роторного авиационного двигателя, он не создавал и не управлял самолетами с неподвижным крылом. ^[13]

Автономный полет [ править ]

Сэр Хирам Максим построил корабль весом 3,5 тонны с размахом крыльев 110 футов (34 метра), который приводился в движение двумя паровыми двигателями мощностью 360 лошадиных сил (270 кВт) с двумя гребными винтами. В 1894 году его машина была испытана с подвесными рельсами, чтобы предотвратить ее подъем. Испытания показали, что у него достаточно подъемной силы для взлета. Корабль был неконтролируемым, что, как предполагается, осознал Максим, поскольку впоследствии он отказался от работы над ним. ^[14]

Братьев Райт полетов "в 1903 году с их Flyer I признаны Международной Авиационной Федерации (FAI), стандартная настройка тела и хранения документации по воздухоплаванию , как„первый устойчивый и контролируемый тяжелее воздуха приведенный в действие полет“. ^[15] К 1905 году « Райт Флаер III» был способен к полностью управляемому и стабильному полету в течение значительных периодов времени.

В 1906 году бразильский изобретатель Альберто Сантос Дюмон спроектировал, построил и пилотировал самолет, который установил первый мировой рекорд, признанный Aéro-Club de France , пролетев 14–220 метров (720 футов) менее чем за 22 секунды. ^[16] Полет был сертифицирован FAI. ^[17]

Конструкция Bleriot VIII 1908 года была ранней конструкцией самолета, имевшей современную конфигурацию тягача- моноплана . Он имел подвижные поверхности оперения, управляющие как рысканием, так и тангажем, формой управления креном, обеспечиваемой либо деформацией крыла, либо элеронами и управляемой пилотом с помощью джойстика и руля направления. Это был важный предшественник его более позднего самолета Bleriot XI для пересечения пролива летом 1909 года ^[18].

Первая мировая война [ править ]

Первая мировая война послужила испытательным полигоном для использования самолета в качестве оружия. Самолеты продемонстрировали свой потенциал в качестве мобильных наблюдательных платформ, а затем зарекомендовали себя как боевые машины, способные нанести урон противнику. Самая ранняя известная воздушная победа с синхронным пулеметным истребителем произошла в 1915 году немецким лейтенантом Luftstreitkräfte Куртом Винтгенсом . Появились асы-истребители ; наибольшим (по количеству воздушных побед) был Манфред фон Рихтгофен .

После Первой мировой войны авиастроение продолжало развиваться. Олкок и Браун впервые пересекли Атлантический океан без остановок в 1919 году. Первые коммерческие полеты между Соединенными Штатами и Канадой состоялись в 1919 году.

Межвоенная авиация в «золотой век» [ править ]

Так называемый золотой век авиации пришелся на период между двумя мировыми войнами, во время которых обе обновленные интерпретации более ранних достижений - как, например, когда Хьюго Юнкерс впервые создал цельнометаллические планеры в 1915 году, что привело к созданию гигантских многодвигательных самолетов высотой до 60+ метров. размеры размаха крыльев к началу 1930-х годов, внедрение в основном радиального двигателя с воздушным охлаждением в качестве практической силовой установки самолета наряду с мощными авиационными двигателями V-12 с жидкостным охлаждением и все более частыми попытками полетов на большие расстояния - как с Vickers Vimy в 1919 год , за которым всего несколько месяцев спустя последовал трансатлантический перелет NC-4 ВМС США ; достигнув кульминации в мае 1927 г.Одиночный трансатлантический перелет Чарльза Линдберга в « Духе Сент-Луиса» стимулировал все более продолжительные попытки полета, открывая путь для того, чтобы дальние полеты будущего стали обычным явлением.

Вторая мировая война [ править ]

Самолеты присутствовали во всех крупных сражениях Второй мировой войны. Они были важным компонентом военных стратегий того периода, таких как немецкий блицкриг или американские и японские авианосные кампании в Тихом океане.

Военные планеры были разработаны и использовались в нескольких кампаниях, но они не получили широкого распространения из-за часто встречающихся высоких потерь. Фокке-Achgelis Fa 330 Bachstelze (трясогузка) ротор коршун 1942 был примечателен для его использования немецких подводных лодок.

До и во время войны британские и немецкие конструкторы разрабатывали реактивные двигатели для самолетов. Первым реактивным самолетом, взлетевшим в 1939 году, стал немецкий Heinkel He 178 . В 1943 году первый действующий реактивный истребитель Messerschmitt Me 262 поступил на вооружение немецких люфтваффе, а позже, во время войны, британский Gloster Meteor поступил на вооружение, но так и не увидел боевых действий - максимальная для той эпохи скорость полета достигла 1130 км. / ч (702 миль / ч), с неофициальным рекордом полета в начале июля 1944 года немецкого прототипа ракетного истребителя Me 163B V18 . ^[19]

Послевоенное [ править ]

В октябре 1947 года Bell X-1 стал первым самолетом, который превысил скорость звука. ^[20]

В 1948–49 самолеты доставляли припасы во время блокады Берлина . Новые типы самолетов, такие как B-52 , производились во время холодной войны .

Первый реактивный пассажирский самолет , то де Havilland Comet , была введена в 1952 году, а затем советский Ту-104 в 1956 году Boeing 707 , первый широко успешный коммерческий самолет, была в коммерческой эксплуатации в течение более чем 50 лет, с 1958 по 2010. Boeing 747 был самым большим пассажирским самолетом в мире с 1970 года, пока его не превзошел Airbus A380 в 2005 году.

Классы самолетов [ править ]

Самолет / самолет [ править ]

Самолет (также известный как самолет или просто плоскости ) представляет собой приведенный в действие с неподвижным крылом самолета , который приводится в движение вперед тяги от реактивного двигателя или воздушного винта . Самолеты бывают разных размеров, форм и конфигураций крыла. Широкий спектр использования самолетов включает отдых, транспортировку товаров и людей, военные и исследования.

Гидросамолет [ править ]

Гидросамолета является неподвижным крылом самолета способен взлета и посадки (высадка) на воду. Гидросамолеты, которые также могут летать с суши, относятся к подклассу самолетов-амфибий . Эти самолеты иногда называли гидросамолетами . ^[21] Гидросамолеты и амфибии обычно делятся на две категории в зависимости от их технологических характеристик: гидросамолеты и летающие лодки .

• Поплавковое аналогичен по общей конструкции к наземному самолету, как правило , с немодифицированным фюзеляжем от по сравнению с ее сухопутным вариантом, за исключение того, что колеса у основания шасси заменены на поплавках , позволяя корабль работать от воды , а чем с суши.
• Летающая лодка является гидросамолет с водонепроницаемым корпусом , образующим нижнюю (вентральную) области фюзеляжа, лежащей непосредственно на поверхности воды. Он отличается от поплавкового самолета тем, что не требует дополнительных поплавков для обеспечения плавучести, хотя может иметь небольшие подкрыльевые поплавки или спонсоны на фюзеляже для стабилизации на воде. Большие гидросамолеты обычно представляют собой летающие лодки, причем большинство классических самолетов-амфибий используют некоторые формы конструкции летающих лодок для их фюзеляжа / корпуса.

Электропланеры [ править ]

Многие формы планера (см. Ниже) могут быть модифицированы путем добавления небольшой силовой установки. Это включает:

• Моторный планер - обычный планер или планер со вспомогательной силовой установкой, который может использоваться в полете для повышения характеристик.
• Электродельтаплан - дельтаплан с добавленной силовой установкой.
• Силовой парашют - парашют парапланерного типа со встроенным планером, сиденьем, шасси и силовой установкой, подвешенными под ним.
• Электроплан или парамотор - параплан с подвешенной за пилотом силовой установкой.

Транспортное средство с эффектом земли [ править ]

Экраноплан (GEV) является ремесло, уровень достигает полета вблизи поверхности земли, что делает использование влияния земли - аэродинамическое взаимодействие между крыльями и поверхностью Земли. Некоторые GEV могут при необходимости взлетать выше из-за влияния земли (OGE) - они классифицируются как самолеты с неподвижным крылом с двигателем. ^[22]

Планер [ править ]

Планера является тяжелее воздуха корабль , который поддерживается в полете динамической реакции воздуха против его несущих поверхностей, и чей свободный полет не зависит от двигателя. Планера является неподвижным крылом планера предназначен для парения - возможности получить высоту в восходящем воздухе и летать в течение длительного времени.

Планеры в основном используются для отдыха, но также использовались для других целей, таких как аэродинамические исследования, война и восстановление космических кораблей.

У моторного планера есть двигатель для увеличения его характеристик, а у некоторых есть двигатели, достаточно мощные для взлета, но этот двигатель не используется в нормальном полете.

Как и в случае с самолетами, существует множество типов планеров, различающихся конструкцией крыльев, аэродинамической эффективностью, расположением пилота и органов управления. Пожалуй, самый знакомый тип - игрушечный бумажный самолетик .

Большие планеры обычно запускаются с помощью буксирующего самолета или лебедки. Военные планеры использовались на войне для доставки штурмовых войск, а специальные планеры использовались в исследованиях атмосферы и аэродинамики . Самолеты с ракетными двигателями и космические самолеты также совершали посадки без двигателя.

Планеры и планеры, которые используются в планерах, обладают высокой аэродинамической эффективностью. Самое высокое отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению составляет 70: 1, хотя чаще встречается 50: 1. После запуска дополнительная энергия получается за счет умелого использования поднимающегося воздуха в атмосфере. Осуществлены полеты на тысячи километров со средней скоростью более 200 км / ч.

Самыми многочисленными самолетами без двигателя являются бумажные самолетики , самодельные планеры. Как и дельтапланы и парапланы, они запускаются с ног и в целом медленнее, меньше и дешевле планеров. Дельтапланы чаще всего имеют гибкие крылья, придающие форму каркасу, хотя некоторые имеют жесткие крылья. У парапланов и бумажных самолетиков нет рамок в крыльях.

Планеры и планеры могут иметь ряд общих черт с самолетами с двигателями, включая многие из таких же типов конструкций фюзеляжа и крыла. Например, Horten H.IV был бесхвостым летающим крылом, а орбитальный аппарат Space Shuttle с треугольным крылом летал во многом как обычный планер в нижних слоях атмосферы. Многие планеры также используют те же элементы управления и инструменты, что и двигатели.

Типы планеров [ править ]

Основное применение планерной авиации сегодня - это спорт и отдых.

Планер [ править ]

Планеры были разработаны с 1920-х годов для развлекательных целей. Как пилоты начали понимать , как использовать восходящие потоки воздуха, планер планеры были разработаны с высоким отношением подъемной силы к-сопротивления . Это позволяло более длительное планирование до следующего источника « подъемной силы » и, таким образом, увеличивало их шансы летать на большие расстояния. Это привело к появлению популярного вида спорта - планеризма .

Ранние планеры строились в основном из дерева и металла, но теперь в большинстве планеров используются композитные материалы, включающие в себя стекло, углерод или арамидные волокна. Чтобы минимизировать лобовое сопротивление , эти типы имеют обтекаемый фюзеляж и длинные узкие крылья с большим удлинением . Доступны как одноместные, так и двухместные планеры.

Первоначально обучение проводилось короткими «прыжками» на основных планерах, которые являются очень простыми самолетами без кабины и с минимальным набором инструментов. ^[23] Вскоре после Второй мировой войны тренировки всегда проводились на двухместных планерах с двойным управлением, но двухместные высокопроизводительные летательные аппараты также используются, чтобы разделить рабочую нагрузку и получить удовольствие от длительных полетов. Первоначально для посадки использовались салазки, но теперь большинство приземляется на колеса, часто убирающиеся. Некоторые планеры, известные как моторные планеры , предназначены для полетов без двигателя, но могут использовать поршневые , роторные , реактивные или электрические двигатели . ^[24]ФАИ классифицирует планеры для соревнований на соревновательные классы в основном на основе размаха и закрылков.

Класс сверхлегких планеров , в том числе некоторые, известные как планеры с микролифтом, и некоторые, известные как "воздушные кресла", был определен FAI на основе максимального веса. Они достаточно легкие, чтобы их было легко транспортировать, и в некоторых странах на них можно летать без лицензии. Сверхлегкие планеры имеют характеристики, аналогичные дельтапланам , но предлагают дополнительную безопасность при столкновении, поскольку пилот может быть привязан к вертикальному сиденью внутри деформируемой конструкции. Посадка обычно осуществляется на одно или два колеса, что отличает эти летательные аппараты от дельтапланов. Несколько коммерческих сверхлегких планеров пришли и ушли, но большая часть последних разработок ведется отдельными дизайнерами и строителями.

Военные планеры [ править ]

Военные планеры использовались во время Второй мировой войны для перевозки войск ( планерная пехота ) и тяжелой техники в зоны боевых действий. Планеры буксировались в воздух и большую часть пути к цели на военно-транспортных самолетах, например C-47 Dakota , или бомбардировщиках, которые были отнесены к второстепенным видам деятельности, например, Short Stirling.. После выпуска из буксира рядом с целью они приземлялись как можно ближе к цели. Преимущество перед парашютистами состояло в том, что можно было высадить тяжелую технику и быстро собрать войска, а не рассредоточить их по зоне высадки. Планеры рассматривались как одноразовые, поэтому их строили из обычных и недорогих материалов, таких как дерево, хотя некоторые из них были извлечены и использованы повторно. Ко времени Корейской войны транспортные самолеты также стали крупнее и эффективнее, так что даже легкие танки можно было сбрасывать с парашютом, в результате чего планеры выходили из моды.

Исследовательские планеры [ править ]

Даже после разработки самолетов с двигателями планеры продолжали использоваться для авиационных исследований . Кайт NASA Rogallo гибкое крыло первоначально было разработано , чтобы исследовать альтернативные способы извлечения космических аппаратов. Хотя это приложение было заброшено, реклама вдохновила любителей адаптировать крыло с гибким крылом для современных дельтапланов.

Первоначальные исследования многих типов самолетов с неподвижным крылом, включая летающие крылья и подъемные тела, также проводились с использованием прототипов без двигателя.

Дельтаплан [ править ]

Дельтаплан является планера самолета , в котором пилот проник в жгуте , подвешенной к планеру и осуществляет контроль путем сдвига массы тела в противоположность контрольной рамы. Большинство современных дельтапланов изготавливаются из алюминиевого сплава или тканевого крыла с композитным каркасом. Пилоты могут часами парить , набирать тысячи метров высоты в восходящих тепловых потоках, выполнять фигуры высшего пилотажа и скользить по пересеченной местности на сотни километров.

Параплан [ править ]

Параплана представляет собой легкий, свободный полет, ноги запускаемых планер самолета, без жесткой первичной структуры. ^[25] Пилот сидит в подвесной системе, подвешенной под полым тканевым крылом, форма которого определяется его линиями подвески, давлением воздуха, поступающего в вентиляционные отверстия в передней части крыла, и аэродинамическими силами воздуха, проходящего снаружи. Парапланеризм - это чаще всего развлекательная деятельность.

Беспилотные планеры [ править ]

Бумаги плоскость игрушки самолет ( как правило, планер) , изготовленный из бумаги или картона.

Модели планерных самолетов - это модели самолетов, в которых используются легкие материалы, такие как полистирол и пробковое дерево . Конструкции варьируются от простых самолетов-планеров до точных масштабных моделей , некоторые из которых могут быть очень большими.

Планирующие бомбы - это бомбы с аэродинамическими поверхностями, которые позволяют использовать планирующую траекторию полета, а не баллистическую. Это позволяет летящему самолету атаковать хорошо защищенную цель с большого расстояния.

Воздушный змей [ править ]

Воздушный змей - это самолет, привязанный к фиксированной точке, так что ветер обдувает его крылья. ^[26] Подъемная сила создается, когда воздух проходит над крылом кайта, создавая низкое давление над крылом и высокое давление под ним и отклоняя воздушный поток вниз. Это отклонение также создает горизонтальное сопротивление по направлению ветра. Вектор результирующей силы от компонентов подъемной силы и силы лобового сопротивления противодействует натяжению одной или нескольких тросов или страховочных тросов, прикрепленных к крылу.

Воздушные змеи в основном запускаются в развлекательных целях, но имеют много других применений. Ранние пионеры, такие как братья Райт и Дж. В. Данн, иногда управляли самолетом в качестве воздушного змея, чтобы развить его и подтвердить его летные характеристики, прежде чем добавить двигатель и средства управления полетом и управлять им как самолетом.

Использует [ редактировать ]

Военное применение [ править ]

Воздушные змеи использовались для сигнализации, для доставки боеприпасов и для наблюдения , поднимая наблюдателя над полем битвы и используя воздушные змеи аэрофотосъемки .

Наука и метеорология [ править ]

Воздушные змеи использовались в научных целях, таких как знаменитый эксперимент Бенджамина Франклина, доказывающий, что молния - это электричество . Воздушные змеи были предшественниками традиционных самолетов и сыграли важную роль в развитии первых летательных аппаратов. Александр Грэм Белл экспериментировал с очень большими воздушными змеями для подъема людей , как и братья Райт и Лоуренс Харгрейв . Воздушные змеи сыграли историческую роль в подъеме научных инструментов для измерения атмосферных условий для прогнозирования погоды .

Радиоантенны и световые маяки [ править ]

Воздушных змеев можно использовать для переноски радиоантенн. Этот метод использовался для приемной станции первой трансатлантической передачи Маркони . Воздушные шары в неволе могут быть более удобными для таких экспериментов, потому что антенны с воздушным змеем требуют сильного ветра, что не всегда возможно с тяжелым оборудованием и заземляющим проводом.

Воздушных змеев можно использовать для переноса световых эффектов, таких как световые палочки или фонари с батарейным питанием.

Кайт тяга [ править ]

Воздушных змеев можно использовать для буксировки людей и транспортных средств по ветру. Эффективные воздушные змеи типа фольги, такие как силовые воздушные змеи, также могут использоваться для плавания против ветра по тем же принципам, что и другие парусные суда, при условии, что боковые силы на земле или в воде перенаправляются, как с килями, центральными досками, колесами и т. Д. ледяные лезвия традиционных парусных судов. За последние два десятилетия стали популярными несколько видов спорта, связанных с кайт-парусным спортом, например, кайт-багги, кайт-лендбординг, кайтсерфинг и кайтсерфинг. Также стал популярным сноуайтинг.

Кайт-парусный спорт открывает несколько возможностей, недоступных в традиционном парусном спорте:

• Скорость ветра выше на больших высотах
• Воздушные змеи могут динамически маневрировать, что значительно увеличивает доступную силу.
• Нет необходимости в механических конструкциях, способных выдерживать изгибающие силы; транспортные средства или корпуса могут быть очень легкими или вообще отказаться от

Производство электроэнергии [ править ]

Более сотни участников проводят концептуальные исследования и разработки, чтобы изучить возможности использования воздушных змеев для использования высотных ветровых течений для выработки электроэнергии. ^[27]

Культурное использование [ править ]

Кайт-фестивали - популярное развлечение во всем мире. Они включают местные мероприятия, традиционные фестивали и крупные международные фестивали.

Дизайн [ править ]

• Бермудский змей
• Изогнутый змей , например Роккаку
• Сотовый или коробчатый кайт
• Чапи-чапи
• Кайт дельта
• Фольга , парафойл или змей
• Малайский воздушный змей, смотрите также Wau Bulan
• Тетраэдрический змей

Типы [ править ]

• Воздушный змей из пенополистирола
• Воздушный змей-истребитель
• Крытый змей
• Надувной змей однолинейный
• Kytoon
• Кайт-подъемник
• Воздушный змей Rogallo с парашютом
• Каскадерский (спортивный) воздушный змей
• Водный змей

Характеристики [ править ]

Планер [ править ]

Конструктивные элементы самолета с неподвижным крылом называются планером. Присутствующие детали могут отличаться в зависимости от типа и назначения самолета. Ранние типы обычно делались из дерева с тканевыми поверхностями крыльев. Когда около ста лет назад двигатели стали доступны для полетов с двигателями, их крепления были сделаны из металла. Затем по мере увеличения скорости все больше и больше деталей становились металлическими, пока к концу Второй мировой войны цельнометаллические самолеты не стали обычным явлением. В наше время все более широко используются композитные материалы .

Типичные структурные части включают:

• Одно или несколько больших горизонтальных крыльев , часто с профилем в поперечном сечении. Крыло отклоняет воздух вниз, когда самолет движется вперед, создавая подъемную силу, поддерживающую его в полете. Крыло также обеспечивает устойчивость при крене, предотвращая крен самолета влево или вправо при устойчивом полете.

• Фюзеляж , длинные, тонкие тела, как правило , с коническими или закругленными концами , чтобы сделать его форму аэродинамический гладким. Фюзеляж соединяется с другими частями планера и обычно содержит такие важные вещи, как пилот, полезная нагрузка и летные системы.
• Вертикальный стабилизатор или ребра представляет собой вертикальный крыловидная поверхность , установленный на задней части плоскости , и , как правило , выступает над ней. Киль стабилизирует рыскание самолета (поворот влево или вправо) и устанавливает руль направления, который управляет его вращением вдоль этой оси.
• Горизонтальный стабилизатор , как правило , смонтирован в хвосте у вертикального стабилизатора. Горизонтальный стабилизатор используется для стабилизации тангажа самолета (наклон вверх или вниз) и устанавливает рули высоты, обеспечивающие контроль тангажа.
• Шасси , комплект колес, полозья или поплавкикоторые поддерживают самолетпока он находится на поверхности. На гидросамолете нижняя часть фюзеляжа или поплавки (понтоны) поддерживают его на воде. На некоторых самолетах шасси убирается во время полета для уменьшения лобового сопротивления.

Крылья [ править ]

Крылья самолета с неподвижным крылом представляют собой неподвижные плоскости, простирающиеся с обеих сторон самолета. Когда самолет движется вперед, воздух проходит над крыльями, форма которых создает подъемную силу.

Структура крыла [ править ]

Воздушные змеи и некоторые легкие планеры и самолеты имеют гибкие поверхности крыльев, которые растянуты по раме и становятся жесткими под действием подъемных сил, создаваемых воздушным потоком над ними. Более крупные самолеты имеют жесткие поверхности крыла, которые обеспечивают дополнительную прочность.

Независимо от того, гибкие или жесткие, большинство крыльев имеют прочный каркас, который придает им форму и передает подъемную силу с поверхности крыла на остальную часть самолета. Основными элементами конструкции являются один или несколько лонжеронов, идущих от корня до кончика, и множество нервюр, идущих от передней (передней) до задней (задней) кромки.

Первые двигатели самолетов имели небольшую мощность, и малый вес был очень важен. Кроме того, ранние профили крыла были очень тонкими и не могли иметь прочную раму внутри. Таким образом, до 1930-х годов большинство крыльев были слишком легкими, чтобы иметь достаточную прочность, поэтому были добавлены внешние распорки и тросы. Когда доступная мощность двигателя увеличилась в течение 1920-х и 1930-х годов, крылья можно было сделать тяжелыми и достаточно прочными, чтобы больше не требовались распорки. Этот тип несвязанного крыла называется свободнонесущим.

Конфигурация крыла [ править ]

Количество и форма крыльев сильно различаются у разных типов. Данный самолет крыла может быть полноразмерным или разделенным центральным фюзеляжем на левое (левое) и правое (правое) крылья. Иногда использовались даже больше крыльев, и трехкрылый триплан прославился во время Первой мировой войны. Четырехстворчатый квадруплан и другие конструкции многоплана (аэронавтика) не имели большого успеха.

Моноплан , которое происходит от префикса, моно означает один , который означает , что она имеет одну плоскости крыло, биплан имеет два сложен друг над другими, тандемом крыло имеет два расположенных друг за другом. Когда доступная мощность двигателя увеличилась в течение 1920-х и 1930-х годов, а распорки больше не требовались, свободнонесущий или свободнонесущий моноплан стал наиболее распространенной формой силового типа.

Форма крыла в плане - это форма, если смотреть сверху. Чтобы крыло было аэродинамически эффективным, оно должно быть прямым с большим размахом из стороны в сторону, но иметь короткую хорду (высокое удлинение ). Но чтобы быть конструктивно эффективным и, следовательно, легким, крыло должно иметь короткий размах, но все же достаточную площадь для обеспечения подъемной силы (низкое удлинение).

На околозвуковых скоростях, близких к скорости звука , это помогает повернуть крыло назад или вперед, чтобы уменьшить сопротивление от сверхзвуковых ударных волн, когда они начинают формироваться. Стреловидное крыло только прямое крыло прокатилось назад или вперед.

Треугольное крыло представляет собой форма треугольника , который может быть использован для целого ряда причин. В качестве гибкого крыла Rogallo оно обеспечивает стабильную форму под действием аэродинамических сил, и поэтому часто используется для воздушных змеев и других сверхлегких судов. Как сверхзвуковое крыло, оно сочетает в себе высокую прочность с низким сопротивлением и поэтому часто используется для быстрых реактивных самолетов.

Крыло с изменяемой геометрией может быть изменено в полете на другую форму. В переменной стреловидности крыла преобразования между эффективной прямой конфигурацией для взлета и посадок , до низкого сопротивления прокатилось конфигурации для высокоскоростного полета. Были запущены и другие формы с изменяемой формой плана, но ни одна из них не вышла за рамки стадии исследования.

Фюзеляж [ править ]

Фюзеляж длинный, тонкий корпус, как правило , с коническими или закругленными концами , чтобы сделать его форму аэродинамический гладкой. Фюзеляж может содержать летный экипаж , пассажиров, груз или полезную нагрузку , топливо и двигатели. Пилоты пилотируемых самолетов управляют ими из кабины, расположенной в передней или верхней части фюзеляжа и оснащенной органами управления и обычно окнами и приборами. Самолет может иметь более одного фюзеляжа или он может быть оснащен стрелами с хвостовой частью, расположенной между ними, чтобы крайняя задняя часть фюзеляжа могла использоваться для различных целей.

Крылья против тел [ править ]

Летающее крыло [ править ]

Летающее крыло - это летательный аппарат без хвоста , у которого нет определенного фюзеляжа , при этом большая часть экипажа, полезной нагрузки и оборудования размещается внутри основной конструкции крыла. ^{[28] : 224}

Конфигурация летающего крыла широко изучалась в 1930-х и 1940-х годах, особенно Джеком Нортропом и Честоном Л. Эшельманом в США, а также Александром Липпишем и братьями Хортен в Германии. После войны на основе концепции летающего крыла был разработан ряд экспериментальных разработок. Некоторый общий интерес сохранялся до начала 1950-х годов, но конструкции не обязательно давали большое преимущество по дальности и представляли ряд технических проблем, что привело к принятию «традиционных» решений, таких как Convair B-36 и B-52 Stratofortress.. Из-за практической потребности в глубоком крыле, концепция летающего крыла наиболее практична для конструкций в диапазоне от медленных до средних скоростей, и существует постоянный интерес к ее использованию в качестве конструкции тактического авиалайнера .

Интерес к летающим крыльям возобновился в 1980-х годах из-за их потенциально низкого радиолокационного сечения отражения. Технология Stealth основана на формах, которые отражают радиолокационные волны только в определенных направлениях, что затрудняет обнаружение самолета, если приемник радара не находится в определенном положении относительно самолета - положении, которое постоянно меняется по мере движения самолета. Такой подход в конечном итоге привел к созданию стелс- бомбардировщика Northrop B-2 Spirit . В этом случае аэродинамические преимущества летающего крыла не являются первостепенной необходимостью. Однако современные управляемые компьютером системы управления полетом по проводам позволили свести к минимуму многие из аэродинамических недостатков летающего крыла, что сделало его эффективным и стабильным бомбардировщиком дальнего действия.

Составное крыло [ править ]

Самолеты со смешанным крылом имеют сплющенный корпус в форме аэродинамического профиля, который создает большую часть подъемной силы, чтобы удерживаться в воздухе, и четкие и отдельные конструкции крыльев, хотя крылья плавно переходят в корпус.

Таким образом, самолет со смешанным крылом объединяет в себе конструктивные особенности как футуристического фюзеляжа, так и конструкции летающего крыла. Предполагаемые преимущества подхода со смешанным корпусом крыла - это эффективные крылья с большой подъемной силой и корпус с широким аэродинамическим профилем . Это позволяет всему судну вносить вклад в создание подъемной силы, что потенциально увеличивает экономию топлива.

Подъемное тело [ править ]

Подъемное тело - это конфигурация, в которой само тело создает подъемную силу . В отличие от летающего крыла , которое представляет собой крыло с минимальным фюзеляжем или без него , подъемное тело можно рассматривать как фюзеляж с небольшим крылом или без него. В то время как летающее крыло стремится максимизировать крейсерскую эффективность на дозвуковых скоростях за счет устранения неподъемных поверхностей, подъемные тела обычно сводят к минимуму сопротивление и структуру крыла для дозвукового, сверхзвукового и гиперзвукового полета или повторного входа космического корабля . Все эти режимы полета создают проблемы для обеспечения надлежащей устойчивости полета.

Подъемные тела были основной областью исследований в 1960-х и 1970-х годах как средство создания небольших и легких пилотируемых космических кораблей. США построили ряд знаменитых ракетных самолетов с подъемным фюзеляжем для проверки концепции, а также несколько ракет, запускаемых для повторного входа в атмосферу, которые были испытаны над Тихим океаном. Интерес снизился, поскольку ВВС США потеряли интерес к пилотируемой миссии, и основные разработки закончились во время процесса проектирования космического шаттла, когда стало ясно, что фюзеляжи высокой формы затрудняют установку топливных баков.

Оперение и носовая часть [ править ]

Классическое крыло с крыловым профилем неустойчиво в полете и плохо управляемо. Типы с гибким крылом часто зависят от якорного троса или веса пилота, подвешенного под ним, чтобы поддерживать правильное положение. Некоторые свободно летающие типы используют адаптированное устойчивое аэродинамическое крыло или другие гениальные механизмы, включая, в последнее время, электронную искусственную стабилизацию.

Но для достижения дифферента, устойчивости и управляемости большинство типов самолетов имеют хвостовое оперение, состоящее из киля и руля направления, которые действуют горизонтально, а хвостовое оперение и руль высоты - вертикально. Это настолько распространено, что известно как обычная компоновка. Иногда могут быть два или более киля, разнесенных вдоль хвостового оперения.

Некоторые виды имеют горизонтальный « переднее оперение » носовой руль впереди основного крыла, а не за ним. ^{[28] : 86 [29] [30]} Эта носовая часть может способствовать дифференту, устойчивости или управляемости самолета или некоторым из них.

Управление самолетом [ править ]

Управление воздушным змеем [ править ]

Воздушные змеи управляются проводами, спускающимися к земле. Обычно каждый провод действует как привязь к той части кайта, к которой он прикреплен.

Управление свободно летающим самолетом [ править ]

У планеров и самолетов более сложные системы управления, особенно если они пилотируемые.

Основные органы управления позволяют пилоту управлять самолетом в воздухе. Обычно это:

• В ярма или джойстик управляет вращением плоскости вокруг тангажа и крена осей. Ярмо напоминает рулевое колесо и рычаг управления является джойстиком. Пилот может наклонить самолет вниз, нажав на штангу или штангу, и наклонить самолет вверх, потянув за нее. Прокатка самолета осуществляется поворотом вилки в направлении желаемого рулона или наклоном ручки управления в этом направлении.
• Рулевые педали управления вращением плоскости вокруг оси поворота вокруг вертикальной оси. Есть две педали, которые поворачиваются так, что при нажатии на одну вперед другая перемещается назад, и наоборот. Пилот нажимает на правую педаль руля направления, чтобы самолет отклонился вправо, и нажимает на левую педаль, чтобы заставить его отклониться от курса влево. Руль направления используется в основном для балансировки самолета при поворотах или для компенсации ветра или других эффектов, которые имеют тенденцию поворачивать самолет вокруг оси рыскания.
• На моделях с двигателем - управление остановкой двигателя (например, «отсечка топлива») и, как правило, рычаг дроссельной заслонки или тяги и другие элементы управления, такие как управление топливной смесью (для компенсации изменений плотности воздуха при изменении высоты).

Другие общие элементы управления включают:

• Рычаги закрылков , которые используются для управления положением отклонения закрылков на крыльях.
• Рычаги спойлеров , которые используются для управления положением интерцепторов на крыльях и для включения их автоматического развертывания в самолетах, предназначенных для их развертывания при посадке. Спойлеры уменьшают подъемную силу при посадке.
• Обрезка управление, которые обычно принимает форму ручки или колес и используются для регулировки тангажа, крена, или рысканий облицовки. Они часто соединяются с небольшими аэродинамическими профилями на задней кромке рулевых поверхностей, называемыми «триммерами». Триммер используется для уменьшения давления на управляющие силы, необходимого для поддержания устойчивого курса.
• На колесных типах тормоза используются для замедления и остановки самолета на земле, а иногда и для поворотов на земле.

Судно может иметь два пилотских кресла с двойным управлением, что позволяет двум пилотам по очереди. Это часто используется для тренировок или для более длительных полетов.

Система управления может обеспечивать полную или частичную автоматизацию полета, например, автопилот , выравниватель крыла или систему управления полетом . Беспилотные летательные аппараты не имеют пилота - сигнала , но управляются дистанционно или с помощью средств , таких как гироскопы или других форм автономного управления.

Приборы кабины [ править ]

На пилотируемых самолетах с неподвижным крылом инструменты предоставляют пилотам информацию, включая полет , двигатели , навигацию , связь и другие системы самолета, которые могут быть установлены.

Шесть основных инструментов, иногда называемых «пакетом из шести», заключаются в следующем: ^[31]

1. Индикатор воздушной скорости (ASI) показывает скорость, с которой самолет движется в окружающем воздухе.
2. Индикатор ориентации (AI) , иногда называемый искусственным горизонтом , указывает точную ориентацию самолета относительно его осей тангажа и крена .
3. Высотомер показывает высоту или высоту плоскости над средним уровнем моря (AMSL).
4. Индикатор вертикальной скорости (VSI) или вариометр показывает скорость, с которой самолет набирает высоту или снижается .
5. Индикатор курса (HI) , иногда называемый гироскопом направления (DG) , показывает направление магнитного компаса , в которое указывает фюзеляж самолета. Фактическое направление самолет летит в направлении зависит от условий ветра.
6. Координатор поворота (ТС) , или поворот и индикатор банка , помогает пилоту управлять самолетом в скоординированной позиции при повороте.

Другие инструменты кабины могут включать:

• Приемо-передающие устройства , чтобы обеспечить связь с другими самолетами и с управлением воздушным движением . Самолеты, построенные до Второй мировой войны, возможно, не были оснащены радио, но сейчас они практически необходимы в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
• Индикатор горизонтального положения (HSI) , чтобы указать положение и движение самолета, если смотреть сверху по отношению к земле, включая курс / направление и другую информацию.
• Приборы, показывающие состояние каждого из двигателей самолета ( рабочая скорость , тяга , температура и другие переменные).
• Комбинированные системы отображения, такие как основные индикаторы полета или средства навигации .
• Информационные дисплеи, такие как дисплеи бортовых метеорологических радаров .
• Радиопеленгатор (RDF) , чтобы указать направление к одному или нескольким радиомаяков, которые могут быть использованы для определения местоположения самолета.
• Система спутниковой навигации (навигатор) для определения точного местоположения.

См. Также [ править ]

• Механика полета самолетов
• Авиалайнер
• Авиация
• Авиация и окружающая среда
• История авиации
• Эффективность топлива
• Список рекордов высоты, достигнутых разными типами самолетов
• Скорость маневрирования
• Винтокрыл

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

• В 1903 году, когда братья Райт использовали это слово, «самолет» ( термин в британском английском языке, который также может означать самолет в американском английском ) означал крыло, а не весь самолет. См. Текст их патента. Патент 821,393 - патент братьев Райт на «Летающую машину».

Цитаты [ править ]

Библиография [ править ]

• Блатнер, Дэвид. Летная книга: все, о чем вы когда-либо мечтали летать на самолетах . ISBN 0-8027-7691-4 

Внешние ссылки [ править ]

Найдите самолет , самолет или самолет в Викисловаре, бесплатном словаре.

Викискладе есть медиафайлы, связанные с самолетами с неподвижным крылом .

• Самолетный центр
• Авиалайнеры.net
• Aerospaceweb.org
• Как работают самолеты - Howstuffworks.com
• Веб-сайт How Things Fly Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики
• «Прыжки и полеты - перекличка раннего взлета с двигателями», статья о полете 1959 года.

( Копия Wayback Machine )