Літак - повітряне судно, без якого сьогодні уявити переміщення людей та вантажів на великі відстані неможливо. Розробка конструкції сучасного літака, а також створення окремих його елементів є важливим і відповідальним завданням. До цієї роботи допускають лише висококваліфікованих інженерів, профільних фахівців, оскільки невелика помилка у розрахунках чи виробничий шлюб призведуть до фатальних наслідків для пілотів та пасажирів. Не уявляє секрет, що будь-який літак має фюзеляж, кришки, силовий агрегат, систему різноспрямованого управління і злітно-посадкові пристрої.

Нижче викладена інформація про особливості пристрою складових частин літака буде цікава для дорослих та дітей, котрі займаються конструкторською розробкою моделей літальних апаратів, а також окремих елементів.

Фюзеляж літака

Основною частиною літака є фюзеляж. На ньому закріплюються інші конструктивні елементи: крила, хвіст з оперенням, шасі, а всередині розміщується кабіна управління, технічні комунікації, пасажири, вантажі та екіпаж повітряного судна. Корпус літака збирається з поздовжніх та поперечних силових елементів, з подальшою обшивкою металом (у легкомоторних версіях – фанерою чи пластиком).

Вимоги при проектуванні фюзеляжу літака пред'являються до ваги конструкції та максимальних характеристик міцності. Досягти цього дозволяє використання наступних принципів:

  1. Корпус фюзеляжу літака виконується у формі, що знижує лобовий опір повітряним масам та сприяє виникненню підйомної сили. Обсяг, габарити літака мають бути пропорційно зважені;
  2. При проектуванні передбачають максимально щільне компонування обшивки та силових елементів корпусу для збільшення корисного об'єму фюзеляжу;
  3. Зосереджують увагу на простоті та надійності кріплення крильових сегментів, злітно-посадкового обладнання, силової установки;
  4. Місця кріплення вантажів, розміщення пасажирів, витратних матеріалів повинні забезпечувати надійне кріплення та баланс літака за різних умов експлуатації;

  1. Місце розміщення екіпажу має надавати умови комфортного керування літаком, доступ до основних приладів навігації та керування при екстремальних ситуаціях;
  2. У період обслуговування літака передбачена можливість безперешкодно провести діагностику та ремонт вузлів і агрегатів, що вийшли з ладу.

Міцність корпусу літака має забезпечувати протидія навантаженням за різних польотних умов, зокрема:

  • навантаження в місцях кріплення основних елементів (крила, хвіст, шасі) у режимах зльоту та приземлення;
  • у польотний період витримувати аеродинамічний навантаження, з урахуванням інерційних сил ваги літака, роботи агрегатів, функціонування устаткування;
  • перепади тиску в герметично обмежених відділах літака, які постійно виникають при льотних навантаженнях.

До основних типів конструкції корпусу літака відносять плоский, одно- та двоповерховий, широкий і вузький фюзеляж. Позитивно зарекомендували себе і використовуються фюзеляжі балкового типу, що включають варіанти компонування, які мають назву:

  1. Обшивочні - конструкція виключає подовжньо розташовані сегменти, посилення відбувається за рахунок шпангоутів;
  2. Лонжерони – елемент має значні габарити, і безпосереднє навантаження лягає саме на нього;
  3. Стрингерні – мають оригінальну форму, площу та переріз менше, ніж у лонжеронному варіанті.

Важливо!Рівномірне розподілення навантаження на всі частини літака здійснюється за рахунок внутрішнього каркаса фюзеляжу, який представлений з'єднанням різних силових елементів по всій довжині конструкції.

Конструкція крила

Крило – один із основних конструктивних елементів літака, що забезпечує створення підйомної сили для польоту та маневрування у повітряних масах. Крила використовують для розміщення злітно-посадкових пристроїв, силового агрегату, палива та навісного обладнання. Від правильного поєднання ваги, міцності, жорсткості конструкції, аеродинаміки, якості виготовлення залежать експлуатаційні та льотні характеристики літака.

Основними частинами крила називається наступний перелік елементів:

  1. Корпус, сформований із лонжеронів, стрінгерів, нервюрів, обшивки;
  2. Передкрилки та закрилки, що забезпечують плавний зліт та посадку;
  3. Інтерцептори та елерони – за допомогою них здійснюється керування літаком у повітряному просторі;
  4. Щитки гальмові призначені для зменшення швидкості руху під час посадки;
  5. Пілони необхідні для кріплення силових агрегатів.

Конструктивно-силова схема крила (наявність та розташування деталей при навантажувальному впливі) повинна забезпечувати стійку протидію силам кручення, зсуву та вигину виробу. До неї відносяться поздовжні, поперечні елементи, також зовнішня обшивка.

  1. До поперечних елементів відносять нерви;
  2. Поздовжній елемент представлений лонжеронами, які можуть бути у вигляді монолітної балки та представляти ферму. Розташовуються по всьому обсягу внутрішньої частини крила. Беруть участь у наданні жорсткості конструкції, при дії згинальної та поперечної сили на всіх етапах польоту;
  3. Стрінгер також відносять до поздовжніх елементів. Його розміщення – вздовж крила по всьому розмаху. Працює як компенсатор осьової напруги навантажень вигину крила;
  4. Нервюри – елемент поперечного розміщення. У конструкції представлені фермами та тонкими балками. Надає профіль крила. Забезпечує жорсткість поверхні під час розподілу рівномірного навантаження під час створення польотної повітряної подушки, а також кріплення силового агрегату;
  5. Обшивка надає форму крилу, забезпечуючи максимальну аеродинамічну підйомну силу. Разом з іншими елементами конструкції збільшує жорсткість крила та компенсує дію зовнішніх навантажень.

Класифікація крил літака здійснюється в залежності від конструктивних особливостей та ступеня роботи зовнішньої обшивки, у тому числі:

  1. Лонжеронного типу. Характеризуються незначною товщиною обшивки, що утворює замкнутий контур із поверхнею лонжеронів.
  2. Моноблочного типу. Основне зовнішнє навантаження розподіляється по поверхні товстої обшивки, закріпленої масивним набором стрінгерів. Обшивка може бути монолітною або складатися з кількох шарів.

Важливо!Стикування частин крил, подальше їх кріплення повинні забезпечувати передачу, розподіл згинального та крутного моментів, що виникають при різних режимах експлуатації.

Авіадвигуни

Завдяки постійному вдосконаленню авіаційних силових агрегатів продовжується розвиток сучасного літакобудування. Перші польоти не могли бути тривалими і здійснювалися виключно з одним пілотом саме тому, що не існувало потужних двигунів, здатних розвинути необхідну силу. За весь період авіацією використовувалися такі типи двигунів літака:

  1. Парові. Принцип роботи полягав у перетворенні енергії пари в поступальний рух, що передається на гвинт літака. Через низький коефіцієнт корисної дії використовувався нетривалий час на перших авіамоделях;
  2. Поршневі – стандартні двигуни з внутрішнім згорянням палива та передачею крутного моменту на гвинти. Доступність виготовлення із сучасних матеріалів дозволяє їх використання досі на окремих моделях літаків. ККД представлений не більше 55.0%, але висока надійність та невибагливість в обслуговуванні роблять двигун привабливим;

  1. Реактивні. Принцип дії ґрунтується на перетворенні енергії інтенсивного згоряння. авіаційного паливау необхідну для польоту тягу. Сьогодні такий тип двигунів найбільш затребуваний в авіабудівництві;
  2. Газотурбінні. Працюють за принципом прикордонного нагріву та стиснення газу згоряння палива, спрямованого на обертання турбінного агрегату. Набули широкого поширення в авіації військового призначення. Використовуються у літаках типу Су-27, МіГ-29, F-22, F-35;
  3. Турбогвинтові. Один із варіантів газотурбінних двигунів. Але отримана під час роботи енергія перетворюється на приводну для гвинта літака. Невелика її частина використовується для утворення реактивного струменя, що штовхає. Застосовують, в основному, цивільної авіації;
  4. Турбовентиляторні. Характеризуються високим ККД. Технологія нагнітання додаткового повітря для повного згоряння палива, що застосовується, забезпечує максимальну ефективність роботи і високу екологічну безпеку. Такі двигуни знайшли своє застосування під час створення великих авіалайнерів.

Важливо!Перелік двигунів, що розробляються авіаконструкторами, вищезгаданим переліком не обмежується. У різний часнеодноразово робилися спроби створювати різні варіації силових агрегатів. У минулому столітті навіть велися роботи з конструювання атомних двигунів на користь авіації. Досвідчені зразки були випробувані в СРСР (ТУ-95, АН-22) та США (Convair NB-36H), але були зняті з випробування через високу екологічну небезпеку при авіаційних катастрофах.

Органи управління та сигналізації

Комплекс бортового обладнання, командні та виконавчі пристрої літака називають органами управління. Команди подаються з пілотної кабіни, а виконуються елементами площини крила, оперенням хвоста. На різних типах літаків використовуються різні типи систем керування: ручна, напівавтоматична та повністю автоматизована.

Органи управління, незалежно від типу системи управління, поділяють так:

  1. Основне управління, що включає дії, що відповідають за регулювання льотних режимів, відновлення поздовжнього балансу літака в заздалегідь заданих параметрів, вони включають:
  • важелі, що безпосередньо керуються пілотом (штурвал, керма висоти, горизонту, командні панелі);
  • комунікації для з'єднання важелів, що управляють, з елементами виконавчих механізмів;
  • безпосередні виконуючі пристрої (елерони, стабілізатори, сполерні системи, закрилки, передкрилки).
  1. Додаткове керування, яке використовується при злітному або посадковому режимах.

При застосуванні ручного або напівавтоматичного керування повітряним судном пілота можна вважати невід'ємною частиною системи. Тільки він може проводити збір та аналіз інформації про становище літака, навантажувальні показники, відповідність напрямку польоту з плановими даними, приймати відповідне обстановці рішення.

Для отримання об'єктивної інформації про льотну обстановку, стан вузлів літака пілот використовує групи приладів, назвемо основні:

  1. Пилотажні та використовуються для навігаційних цілей. Визначають координати, горизонтальне та вертикальне положення, швидкість, лінійні відхилення. Контролюють кут атаки по відношенню до зустрічного потоку повітря, роботу гіроскопічних пристроїв і багато не менш значних параметрів польоту. На сучасних моделях літаків об'єднані у єдиний пілотажно-навігаційний комплекс;
  2. Для контролю роботи силового агрегату. Забезпечують пілота інформацією про температуру та тиск масла та авіаційного палива, витрату робочої суміші, кількість оборотів колінчастих валів, вібраційний показник (тахометри, датчики, термометри тощо);
  3. Для спостереження за функціонуванням додаткового обладнаннята авіаційних систем. Включають комплекс вимірювальних приладів, елементи якого розміщені практично у всіх конструктивних частинах літака (манометри, покажчика витрачання повітря, перепаду тиску в герметичних закритих кабінах, положення закрилків, стабілізуючих пристроїв тощо);
  4. Для оцінки стану навколишньої атмосфери. Основними параметрами, що вимірюються є температура зовнішнього повітря, стан атмосферного тиску, вологість, швидкісні показники переміщення повітряних мас. Використовуються спеціальні барометри та інші адаптовані вимірювальні прилади.

Важливо!Вимірювальні прилади, що використовуються для моніторингу стану машини та зовнішнього середовища, спеціально розроблені та адаптовані для складних умов експлуатації.

Злітно-посадкові системи 2280

Зліт та посадку вважають відповідальними періодами при експлуатації літака. У цей час виникають максимальні навантаження на всю конструкцію. Гарантувати прийнятний розгін для підняття в небо та м'який торкання поверхні посадкової смуги можуть лише надійно сконструйовані стійки шасі. У польоті вони є додатковим елементом надання жорсткості крил.

Конструкція найпоширеніших моделей шасі представлена ​​такими елементами:

  • підкіс складаний, що компенсує лотові навантаження;
  • амортизатор (група), що забезпечує плавність ходу літака при русі по злітно-посадковій смузі, компенсує удари під час контакту із землею, може встановлюватися в комплекті з демпферами-стабілізаторами;
  • розкоси, що виконують роль підсилювача жорсткості конструкції, можуть називатися стрижнями, що розташовуються діагонально по відношенню до стійки;
  • траверси, що кріпляться до конструкції фюзеляжу та крил стійки шасі;
  • механізм орієнтування – керувати напрямом руху смузі;
  • замкові системи, що забезпечують кріплення стійки у необхідному положенні;
  • циліндри, призначені для випуску та прибирання шасі.

Скільки коліс розміщено біля літака? Кількість коліс визначається залежно від моделі, ваги та призначення повітряного судна. Найбільш поширеним вважають розміщення двох основних стійок із двома колесами. Більш важкі моделі – три стійкові (розміщені під носовою частиною та крилами), чотирьох стійкових – дві основні та дві додаткові опорні.

Відео

Описаний пристрій літака дає лише загальне уявлення про основні конструктивні складові, що дозволяє визначити ступінь важливості кожного елемента при експлуатації повітряного судна. Подальше вивчення вимагає глибокої інженерної підготовки, наявності спеціальних знань аеродинаміки, опору матеріалів, гідравліки та електроустаткування. На виробничих підприємствах авіабудування цими питаннями займаються люди, які пройшли навчання та спеціальну підготовку. Самостійно вивчити всі етапи створення літака можна, тільки для цього слід запастись терпінням та бути готовим до отримання нових знань.

Вимоги до силової установки зводяться до зменшення значень таких характеристик двигуна, як його питома маса.

КОНСТРУКЦІЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОПІРАННЯ САМ-А

Призначення та складові частини оперення. Оперення - це несучі поверхні, що є органами стійкості та керованості літака. Воно складається з горизонтального та вертикального оперення.

Горизонтальне оперення(ГО) призначене для забезпечення поздовжньої, а вертикальне оперення (ВО) - шляхової стійкості та керованості літака. Ці завдання вирішуються утворенням на оперенні змінних за величиною та напрямом аеродинамічних сил, необхідні забезпечення заданих режимів польоту.

Основна вимога до оперення- ефективність оперення - залежить від швидкісного натиску, площі оперення, його форм та розташування, жорсткості оперення та жорсткості опор, до яких воно кріпиться. Забезпечення високої ефективності оперення для отримання необхідних характеристик стійкості та керованості літака на всіх режимах польоту, що визначаються ТТТ до літаків в залежності від їх призначення та умов застосування, при найменшій масі оперення є основною вимогою до оперення. Виконання цієї вимоги досягається насамперед вибором раціональних форм, значень параметрів та розташування оперення.

Конструкція та компонування ГОіз роз'ємним встановленим на фюзеляжі стабілізатором. конструкція та компонування оперення, що складається з роз'ємного (з двох половин) ГО та ВО, встановлених на хвостовій частині фюзеляжу. ГО - трапецієподібної форми в плані з дволонжеронним стабілізатором I і однолонжеронним РВ 2 з триммером 3 в кореневій частині керма. Конструкція цього стабілізатора аналогічна конструкції дволонжеронното крила. У місці вузла навішування РВ для сприйняття зосередженого навантаження від керма (у стабілізаторі стоїть посилена нервюра з потужними поясами 15 та глухою стінкою 17, підкріпленою стійками.

Навантаження, що сприймається, ця нервюра передає на стінки лонжеронів і обшивку стабілізатора працюючи на зсув і вигин у своїй площині.

КОНСТРУКЦІЯ ШАСИ ЛІТАКА

Призначення шасі

Конструкція опори складається

Основні вимоги до шасі

· Амортизацію динамічних навантажень, що виникають при посадці та рулюванні.

· Можливість розворотів літака на 180” на ЗПС аеродромів заданого класу (певної ширини).

· відповідність опорних елементів призначенню, умовам експлуатації та ваговим характеристикам літака.

· надійну фіксацію опор та стулок шасі у випущеному та прибраному положеннях. Повинна бути виключена можливість мимовільного випадання шасі в польоті та складання його на землі.

· Шасі літака повинно: мати можливо менші габарити (менший лобовий опір), особливо у прибраному положенні; забезпечувати літаку необхідний посадковий (а для деяких схем шасі та злітний) кут;

КОНСТРУКЦІЯ КРИЛА

Призначення крила

Вимоги до крила. Крім загальних для всього літака вимог (див. підрозд. 1.12.3), до крила пред'являються вимоги забезпечення якомога більшого значення аеродинамічної якості К та збільшення коефіцієнта підйомної сили за рахунок механізації крила Дс >

Взаємозв'язок властивостей літака. Зрівняння існування літака.

КОНСТРУКЦІЯ КРИЛА

Призначення крила. Крило - несуча поверхня літака, призначена для створення аеродинамічної підйомної сили, необхідної для забезпечення польоту та маневрів літака на всіх режимах, передбачених ТТТ. Крило забезпечує поперечну стійкість та керованість літака і може бути використане для кріплення шасі, двигунів, розміщення палива, озброєння тощо. Крило (рис. 2.1) являє собою тонкостінну підкріплену оболонку і складається з каркасу та обшивки 6; каркас - з лонжеронів 1, стінок та стрінгерів 2 (поздовжній набір) та нервюр 9 (поперечний набір). На крилі розташовані засоби механізації (передкрилки 7 та закрилки 3) для поліпшення ВПХ літака, елерони 5 та інтерцептори 4 - для керування літаком щодо поздовжньої осі, пілони 8 - для кріплення двигунів.

Вимоги до крила. Крім загальних для всього літака вимог (див. підрозд. 1.12.3), до крила пред'являються вимоги забезпечення якомога більшого значення аеродинамічної якості К та збільшення коефіцієнта підйомної сили за рахунок механізації крила Дс > , амех, можливо меншої зміни характеристик стійкості та керованості літака його аеродинамічних характеристик при переході від дозвукової до надзвуковий швидкостіпольоту, можливо менше поступлення тепла в конструкцію (див. § 1.9), можливо більших обсягів для розміщення різних вантажів.

Задоволення ТТТ для різних типів літаків досягається насамперед наданням крилу відповідної форми та розмірів.

ЗАСОБИ МЕХАНІЗАЦІЇ КРИЛА

Призначення механізації.Механізація крила являє собою систему пристроїв (закрилків, щитків, передкрилків та ін), призначених для управління підйомною силою та опором літака головним чином для покращення його ВПХ. Ці ж пристрої можуть застосовуватися для підвищення маневрених можливостей легких швидкісних літаків, а частина з них, наприклад, передкрилки, - для поліпшення поперечної стійкості та керованості літака при польоті на великих кутах атаки, особливо на літаках зі стрілоподібним крилом.

Вимоги до механізації крила. До механізації крила, крім загальних вимог, що висуваються до всього літака загалом, пред'являються такі спеціальні вимоги:

· максимальне збільшення з уа при відхиленні засобів механізації в посадкове положення при посадкових кутах атаки літака;

· Мінімальне збільшення з ха в прибраному положенні засобів механізації;

· максимальне значення аеродинамічної якості при розбігу літака з невеликою тягоозброєністю і можливе більше збільшення з уа при відхиленні механізації у злітне положення для літаків з великою тяговооруженностью;

· Можливо менші зміни значень mz (зміщення ЦД крила) при відхиленні засобів механізації у робоче положення;

· Синхронність дій механізації на обох консолях крила, простота конструкції та висока надійність роботи.

Щитки Щиткомназивається рухома частина нижньої поверхні крила біля його задньої кромки, що відхиляється вниз для збільшення підйомної сили крила та його опору. Розрізняють щитки з фіксованою віссю обертання (див. рис. 4.4, а) та висувні (див. рис. 4.3, б). Приріст підйомної сили виходить за рахунок збільшення ефективної кривизни профілю при випуску щитків та відсмоктування прикордонного шару з верхньої поверхні крила в зону розрідження за щитком.

Закрилкомназивається профільована рухлива частина крила, розташована в його хвостовій частині і відхиляється вниз збільшення підйомної сили крила. При цьому зростає і опір літака.

Передкрилки- профільована рухома частина крила, розташована в носовій його частині (рис. При випуску передкрилків 1 у польоті між ними і носовою частиною крила 6 утворюється профільована щілина, що забезпечує більш стійке обтікання крила на великих кутах атаки Предкрилки на кожному півкрилі складаються з декількох секцій, що з'єднуються з каркасом крила або за допомогою рейок і гвинтових механізмів, з'єднаних з трансмісією або за допомогою кронштейна 12 на передкрилці і кулісного механізму 11 носової чаші крила

КОНСТРУКЦІЯ ЕЛЕРОНІВ

Елерони- рухомі частини крила, розташовані біля задньої кромки крила на його кінцях і відхиляються одночасно в протилежні сторони (один елерон - вгору, інший елерон - вниз) для створення нахилу. Вони призначені для керування літаком щодо його поздовжньої осі X.

Вимоги до елеронкрім загальних для всіх агрегатів літака вимог, включають забезпечення ефективного управління по крену на всіх режимах польоту літака, передбачених ТТТ.

Конструкція елеронівЕлерони, як і інші органи управління літаком (керма висоти та керма напряму), за зовнішніми формами та конструкцією (за силовими елементами, що утворюють силову схему, їх призначення, конструкції та роботу при передачі навантажень) аналогічні крилу. Як і конструкція крила, конструкція елерону складається з каркасу та обшивки. Каркас складається з лонжерону, стрингерів, нервюр, діафрагм, що підсилюють вирізи в носінні елерону (див. рис. 4.12, а) під вузли кріплення та приводи керування, що встановлюються на лонжероні. Для зменшення деформацій елерону збільшують кількість його опор (щонайменше до трьох). Однак при вигині крила та елерону через різні їх жорсткості на вигин і навантажень виникають сили, спрямовані вздовж вузлів навішування елерону. Щоб не було заклинювання елеронів, серед вузлів навішування мають бути один-два вузли, що допускають переміщення елерону вздовж розмаху щодо вузлів на крилі. Це вузли з двома ступенями свободи: або кардан або торцеві вузли типу консольного болта (вісь яких збігається з віссю обертання елерону) і вздовж осі яких елерон може вільно переміщатися. і являти собою звичайну шарнірну опору з одним ступенем свободи У самих вузлах навішування елерону повинні встановлюватися підшипники, що забезпечують вільне відхилення елеронів.

КОНСТРУКЦІЯ ШАСИ ЛІТАКА

Призначення шасі. Шасі є системою опор (рис. 7.1), необхідних для зльоту, посадки, пересування та стоянки літака на землі, палубі корабля або воді.

Конструкція опори складаєтьсяз опорних елементів - коліс, лиж або інших пристроїв, за допомогою яких літак стикається з поверхнею місця базування (аеродромом), та силових елементів - стійок, траверс, підкосів та інших, що з'єднують опорні елементи з конструкцією фюзеляжу або крила. У конструкцію опор входить амортизаційна система та гальмівні пристрої, які дозволяють:

сприймати за допомогою шасі що виникають при зіткненні літака з аеродромом статичні та динамічні навантаження, оберігаючи тим самим конструкцію агрегатів літака від руйнування;

розсіювати енергію, що поглинається, ударів літака при посадці і рулюванні по нерівній поверхні, щоб запобігти коливанням літака;

поглинати та розсіювати значну частину кінетичної енергії поступального руху літака після його приземлення для скорочення довжини пробігу.

Основні вимоги до шасіКрім загальних до всіх агрегатів вимог (наприклад, можливо менша маса при достатніх міцності та довговічності), включають і ряд специфічних вимог. Шасі літака має забезпечувати в очікуваних умовах експлуатації (маються на увазі клас аеродрому, розміри та стан ЗПС, погодні умови тощо);

стійкість та керованість літака при розбігу, пробігу, рулюванні, маневруванні та буксируванні. Необхідні значення характеристик стійкості та керованості літака при його русі по аеродрому досягаються багато в чому вибором схеми та параметрів шасі, характеристик амортизаційної та гальмівної систем;

В· Амортизацію динамічних навантажень, що виникають при посадці та рулюванні.

· Можливість розворотів літака на 180” на ЗПС аеродромів заданого класу (певної ширини).

· відповідність опорних елементів призначенню, умовам експлуатації та ваговим характеристикам літака.

·Надійну фіксацію опор і стулок шасі у випущеному та прибраному положеннях. Повинна бути виключена можливість мимовільного випадання шасі в польоті та складання його на землі.

В· Шасі літака повинно: мати можливо менші габарити (менший лобовий опір), особливо в прибраному положенні; забезпечувати літаку необхідний посадковий (а для деяких схем шасі та злітний) кут;

Питання 1 Вимоги до ЛА.

ВИМОГА ПРЕД'ЯВЛЯЄМО ДО ЛА

Вимоги до літаків різні. Основною вимогою є забезпечення найвищого рівня їх ефективності за певних витрат на розробку, створення та експлуатацію. Воно має забезпечуватися високими рівнями досконалості аеродинаміки літака, його силової установки, авіаційного та радіоелектронного обладнання, достатніми міцністю та жорсткістю конструкції, високими надійністю, живучістю та безпекою польотів, хорошими експлуатаційними якостями, а також високим рівнем ремонтопридатності та технологічності конструкції. Всі ці вимоги повинні виконуватися за найменшої маси конструкції.

Вимоги аеродинаміки полягають у виборі таких зовнішніх форм, розмірів та значень параметрів агрегатів та їх взаємного розташування, які б дозволили отримувати льотно-тактичні характеристики літака, що визначаються ТТТ, при найменших енергетичних витратах.

Вимоги до силової установки зводяться до зменшення значень таких характеристик двигуна, як його питома маса у > особливо для літаків з великою тяговооруженностью, і питома витрата палива з ^, особливо для літаків з великою дальністю польоту, до підвищення питомої тяги двигуна, його надійності і ресурсу. Вхідні пристрої (воздухозаборники) повинні забезпечувати стійку роботу двигуна всіх режимах польоту, передбачених ТТТ. Вихлопне сопло не повинне збільшувати загальний опір літака. Пристрій реверсу тяги має бути ефективним (швидко спрацьовувати та створювати велику негативну тягу). Конструкція, конфігурація та розташування вхідних та вихідних пристроїв не повинні сприяти збільшенню помітності літака.

Вимоги до авіаційного та радіоелектронного обладнання є предметом вивчення спеціальних дисциплін. Тут зазначимо, що вони повинні забезпечувати виконання завдань, передбачених призначенням літака та ТТТ до нього, а також високу надійність роботи, зручності в експлуатації при малій масі та обсягах, сумісність у роботі з іншими системами літака та не погіршувати їх характеристики.

Вимога достатніх міцності та жорсткості при його задоволенні відповідно до вимог ”Норм міцності” має забезпечити конструкції здатність сприймати без руйнування та надмірних деформацій експлуатаційні навантаження.

Вимоги надійності та безпеки польоту. Під надійністю конструкції розуміють спроможність виконувати задані функції зі збереженням значень експлуатаційних показників протягом встановленого терміну служби. Надійність конструкції оцінюється ймовірністю її роботи безвідмовної протягом цього терміну. Залежить надійність від складності конструкції, якості виготовлення та умов експлуатації. Підвищить!, надійність можна шляхом зменшення числа деталей конструкції та резервуванням найважливіших її елементів.

Вимоги живучості. Живучість – це здатність літака продовжувати виконувати завдання за наявності ушкоджень.

Експлуатаційні вимоги та вимоги ремонтопридатності при їх задоволенні повинні забезпечувати високу експлуатаційну технологічність конструкції, її пристосованість до технічного обслуговування та ремонту в процесі експлуатації за найменших трудовитрат.

Вимога високої технологічності визначає такі властивості конструкції, які дозволяють знизити трудовитрати на її виготовлення, скоротити терміни освоєння виробництва, підвищити автоматизацію та механізацію виробничих процесів за мінімальної вартості.

Вимога мінімальної маси. Задоволення всіх перелічених вище вимог має здійснюватися за можливо меншої маси конструкції. Перетяження конструкції призводить до зменшення маси цільового навантаження або різкого збільшення злітної маси літака.

Аналіз викладених вимог показує, деякі з них доповнюють одне одного. Так, наприклад, збільшення товщини обшивки покращує жорсткі характеристики конструкції агрегатів, підвищує її міцність, знижує ймовірність виникнення вібрацій, покращує якість поверхні і тим самим аеродинаміку. Проте характерніша суперечливість вимог. Так, майже всі вимоги суперечать

Основні частини літака та їх призначення.

ЛЯ ного різних типів літаків можна побачити ті - *** пір у повітрі - від маленького ПО-2 до величезного турбогвинтового пасажирського корабля ТУ-114. Але всі літаки мають спільні риси свого пристрою, і для того, щоб отримати уявлення про пристрій літака, достатньо познайомитися з одним із типів.

На авіаційних святах зазвичай беруть участь літаки ЯК-18 та ЯК-П. На рис. 1 показано ланку літаків ЯК-18 у польоті, але в рис. 2 цей літак зображено для наочності у напіврозібраному вигляді. Це двомісний

;) Від грецьких слів «аер» – повітря та «динаміс» – сила.

Паю навчально-тренувальна машина. Літак ЯК-11 зображений на обкладинці книги-це двомісний навчально-тренувальний винищувач, що розвиває значно більшу швидкість, ніж ЯК-18.

На цих літаках радянські льотчики-спортсмени здобули кілька рекордів.

Головними частинами літака є: крило з елеронами, фюзеляж, хвостове оперення, силова установка, шасі та хвостове колесо, кермо.

Крило призначене підтримувати, "нести" машину в повітрі. Воно складається з центральної частини (рис. 3), що міцно з'єднується з фюзеляжем, і так званих консолей. Каркас крила виготовлений з двох дюралюмі-

Нієвих) балок – лонжеронів, які скріплені дюралюмінієвими ребрами – нервюрами. На задній частині крила є шарнірно з'єднані з ним невеликі крильця - елерони. З їхньою допомогою льотчик може виправляти крен літака або, навпаки, нахиляти машину.

Фюзеляж – це корпус літака. До нього кріпляться крила та силова установка. У ньому розміщені кабіни

Екіпаж і пасажири, вантажі, а також баки з пальним. Каркас фюзеляжу виготовлений із сталевих труб.

Хвостове оперення - горизонтальне і вертикальне- служить зміни та збереження рівноваги літака в польоті. Кермом висоти льотчик може змінювати поздовжнє положення літака (нахиляти літак вниз і вгору), а кермо напряму відіграє приблизно ту саму роль, що й кермо човна. Стабілізатор та кіль – нерухомі поверхні, вони сприяють стійкій рівновазі літака в повітрі.

Силова установка на літаку ЯК-18 складається з поршневого двигуна повітряного охолодження та дволопатевого повітряного гвинта.

Шасі та хвостове колесо дають можливість здійснювати зліт та посадку. Літак ЯК-18, як і більшість сучасних літаків, має шасі, що забирається в польоті. Підйом і випуск шасі льотчик здійснює за допомогою спеціального механізму.

Кермо - "нерви" літака. На літаку ЯК-18 кермо дозволяє керувати машиною з обох кабін - інструктора та учня (рис. 4). Перед сидінням кожного льотчика знаходиться ручка кермового управління 1 з її допомогою льотчик діє кермом висоти та елеронами. Під ногами розташовані педалі 2; за їх допомогою льотчик рухає кермом напрямку.

Подивимося, як льотчик діє кермами (роботу кермів пояснимо далі).

Ручка рульового управління за допомогою кронштейна 3 з'єднана шарнірно з поздовжньою трубою, що обертається 4 (розташованої на підлозі кабіни). Завдяки цьому льотчик може нахиляти ручку назад і вперед, праворуч і ліворуч. Коли він нахиляє її назад, як кажуть «бере ручку на себе», нижній кінець її відхиляється вперед і прикріпленим до нього тросом 5 за допомогою гойдалки 6 тягне верхній кінець важеля 8 керма висоти. В результаті кермо відхиляється догори, і літак піднімає ніс; коли ж льотчик "дає ручку від себе", відбувається зворотне: кермо висоти відхиляється вниз і літак опускає носа.

Коли льотчик відхиляє ручку праворуч, поздовжня труба 4, до якої прикріплена ручка, обертається теж праворуч; цей рух передається через качалки і тяги 9, 10 і 11 на елерони 12, причому правий елерон піднімається, а лівий опускається, і літак нахиляється вправо. Якщо льотчик відхиляє ручку вліво, то лівий елерон піднімається, а правий опускається, і літак крениться вліво.

Педалі 2 з'єднані тросами 7 з важелем 13 керма напряму. Коли льотчик натискає праву педаль, кермо відхиляється праворуч, і літак починає розвертатися праворуч. При натисканні на ліву педаль кермо відхиляється вліво, і літак починає розворот вліво.

Чому літак може робити віражі) та фігури? Які сили змушують важку машину легко перекидатися у повітрі? Як льотчик керує цими силами у криволінійному польоті? Звичайно, це все ті ж самі аеродинамічні …

Перед посадкою льотчик вимикає двигун або зменшує його оберти до найменших. Літак починає плавно знижуватися по похилій траєкторії. Такий спуск літака називають плануванням. Щоб легше зрозуміти поведінку літака.

Літак

Літак

літальний важчий за повітря з крилом, на якому при русі утворюється аеродинамічна підйомна сила, і силовою установкою, що створює тягу для польоту в атмосфері. Основні частини літака: крило (одне або два), оперення, (все це разом називається планером літака), бортове обладнання; військові літаки мають також авіаційне озброєння.

Крило – головна літака. Літаки з одним крилом називаються монопланами, з двома - біпланами. Середня частина крила, що приєднується до фюзеляжу або становить одне ціле, називається центропланом; до центроплану кріпляться бічні від'ємні частини крила – консолі. На крилі розташовуються (елерони, елевони, інтерцептори) та пристрої, за допомогою яких регулюються крила (закрилки, передкрилки та ін). У крилі розміщуються паливні баки, Різні агрегати (напр., шасі), комунікації та ін. На крилі або під ним (на пілонах) встановлюють двигуни. Аж до сірий. 20 ст. літаки мали крила трапецієподібної форми (у плані). З появою реактивних двигунів форма крила змінилася, набула стрілоподібності. у поєднанні з газотурбінним реактивним двигуном дозволяє досягти швидкостей польоту, що вдвічі і втричі перевищують . У 1960-70-х роках. були створені літаки з крилом стріловидності, що змінюється в польоті: при зльоті і посадці, а також при польоті з дозвуковою швидкістю краще характеристики у прямого (традиційного) крила; у польоті з надзвуковою швидкістю повертається, набуваючи стрілоподібності, що суттєво покращує його аеродинаміку (МіГ-23, СРСР; F-111, США).

Фюзеляж – це корпус літака, що несе крила, оперення та шасі. У ньому розміщуються кабіна екіпажу та пасажирський салон, вантажні відсіки, обладнання. Іноді фюзеляж замінюють хвостовими балками або поєднують з крилом. До 1930-х років. більшість літаків мали відкриті кабіни льотчиків. Зі збільшенням швидкості та висоти польотів кабіни стали закривати обтічним «ліхтарем». Польоти на висотах зажадали створення герметичних кабін із забезпеченням у яких тиску і температури, необхідні нормальної життєдіяльності людини. Обтічна сигароподібна форма фюзеляжу забезпечує йому мінімальний опір повітряного потоку в польоті. У надзвукових літаків фюзеляж роблять із сильно загостреною носовою частиною. Форма поперечного перерізу фюзеляжу у сучасних літаків може бути круглою, овальною, у вигляді перетину двох кіл, близькою до прямокутної та ін. Створення в 1965-70-х рр. т.з. широкофюзеляжних літаків з фюзеляжем діаметром 5.5–6.5 м дозволило помітно підвищити вантажопідйомність повітряних суден (Іл-86, СРСР; «Боїнг-747», США). Конструкція фюзеляжу містить із силових елементів (лонжерони, стрінгери, шпангоути) та обшивку. Силові елементи виготовляють з легких та міцних конструкційних матеріалів (алюмінієві та титанові сплави, композиційні матеріали). на зорі авіації була полотняною, потім із фанери та з кін. 1920 р. – металева (алюміній та її сплави). Переважна більшість літаків виконано за однофюзеляжною схемою, дуже рідко за двобалковою, і лише окремі експериментальні літаки – безфюзеляжні, т.з. (ХВ-35, США).

Оперення забезпечує стійкість та керованість літака в поздовжньому та бічному русі. У більшості літаків оперення розташовується на хвостовій частині фюзеляжу і складається зі стабілізатора та керма висоти (горизонтальне оперення), кіля та керма напряму (вертикальне оперення). надзвукових літаків може не мати кермів висоти та напрямки через їхню малу ефективність на високих швидкостях. Їх функції виконують керовані (суцільноповоротні) та стабілізатор. Конструкція оперення аналогічна конструкції крила і здебільшого повторює його форму. Найбільш поширене однокільове оперення, але створюються літаки з рознесеним вертикальним оперенням (Су-27, МіГ-31). Відомі випадки створення V-подібного оперення, що поєднує функції кіля та стабілізатора («Бонанза-35», США). Чимало надзвукових літаків, особливо військових, не мають стабілізаторів («Міраж-2000», Франція; «Вулкан», Велика Британія; Ту-144).

Шасі служить для переміщення літака по аеродрому при керуванні і по злітній смузі при зльоті та посадці. Найбільш поширене колісне шасі. Взимку на легких літаках можуть встановлюватись лижі. У гідролітаківзамість коліс на шасі кріпляться поплавці-човни. Під час польоту колісні шасі, щоб зменшити повітря, прибирають у крило чи фюзеляж. Спортивні, навчальні та інші легкі літаки часто будуються з шасі, що не забираються, які простіше і легше забираються. Сучасні реактивні літакимають шасі з передньою опорою під носовою частиною фюзеляжу та двома опорами в районі центру важкості літака під фюзеляжем або крилом. Таке трипорне шасі забезпечує безпечніший на підвищених швидкостях і стійкий рух літака при розбігу і пробігу під час посадки. Важкі пасажирські літаки обладнують багатоопорними та багатоколісними шасі для зниження навантажень та тиску на . Всі шасі оснащені рідинно-газовими або рідинними амортизаторами для пом'якшення ударів, що виникають при посадці літака та його русі аеродромом. Для керування літака передня опора має повертається. Управління рухом літака землі здійснюється роздільним гальмуванням коліс основних опор.

Силова установка літака включає авіаційні двигуни (від 1 до 4), повітряні гвинти, повітрозабірники, реактивні сопла, системи паливоподачі, мастила, контролю та ін. Майже до кін. 1940-х рр. основним типом двигуна був поршневий двигунвнутрішнього згоряння, що приводив у обертання. З кін. 1940-х рр. на літаках військової та цивільної авіації стали застосовувати газотурбінні реактивні двигуни- турбореактивні та турбовентиляторні. Двигуни встановлюють у носовій частині фюзеляжу (в основному на гвинтомоторних літаках), вбудовують у крило, підвішують на пілонах під крилом, встановлюють над крилом (гл. обр. у гідролітаків), поміщають на хвостовій частині фюзеляжу. На важких пасажирських літаках перевага віддається хвостовому розташуванню двигунів, оскільки таким чином знижується шуму в пасажирському салоні.

1 -; 2 – кабіна екіпажу; 3 – туалети; 4.18 – гардероб; 5.14 - вантажний; 6 - багажний; 7 – перший пасажирський салон на 66 місць; 8 – двигуна; 9 -; 10 - вертикальна закінчування крила; 11 - зовнішній; 12 - внутрішній закрилок; 13 – другий пасажирський салон на 234 місця; 15 – вантажі на піддонах у мережах; 16 – аварійний вихід; 17 – вантажі у мережах; 19 – кіль; 20 - кермо напряму; 21 - кермо висоти; 22 -; 23 – стабілізатор; 24 – фюзеляж; 25 -; 26 - основна опора шасі; 27 -; 28 – паливні відсіки; 29 – крила; 30 – буфет із ліфтом на нижню палубу; 31 - вантажна підлога зі сферичними опорами; 32 – вхідні двері; 33 - носова опора шасі

Обладнання літака забезпечує літака, безпеку польоту, створення умов, необхідні життєдіяльності членів екіпажу та пасажирів. Літаковедення забезпечує пілотажно-навігаційне, радіотехнічне та радіолокаційне обладнання. Для підвищення безпеки польоту призначені протипожежні засоби, аварійно-рятувальне та зовнішнє, протизледенні та інші системи. До складу систем життєзабезпечення входять установки кондиціювання повітря та наддуву кабін та ін. Використання мікропроцесорної техніки в системах керування літаком дозволило скоротити чисельність екіпажів пасажирських та транспортних повітряних суден до 2–3 осіб. Управління літаком у польоті здійснюється за допомогою кермів висоти та керма напрямку (на задніх кромках стабілізаторів та кіля) та елеронів, що відхиляються в протилежні сторони. Керують кермами та елеронами льотчики з кабіни екіпажу. При рейсових польотах по трасі керування літаком передається автопілоту, який не тільки витримує напрямок польоту, а й контролює роботу двигунів, підтримує заданий режим польоту.

Озброєння літаків військової авіації визначається їх призначенням та тим, які завдання вони вирішують у бойових діях. Військова має на озброєнні крилаті ракети класу «-поверхня» та ракети «повітря – повітря», авіаційні гармати та кулемети, авіаційні бомби, авіаційні морські міни та торпеди.

Енциклопедія "Техніка". - М: Росмен. 2006 .

Літак

(застаріле -) - важче повітря для польотів в атмосфері за допомогою силової установки, що створює тягу, і нерухомого крила, на якому під час руху в повітряному середовищі утворюється аеродинамічна підйомна сила. Нерухомість крила, яка відрізняє С. від гвинтокрилих літальних апаратів, що мають «круто, що обертається» (несучий гвинт), і від літального апарату з махаючими крилами (махольотів), певною мірою умовна, так як у ряді конструкцій С. крило може змінювати в польоті кут установки, і т. п. Концепція С., що зародилася наприкінці XVIII - на початку XIX ст. (Дж. Кейлі) і передбачала здійснення польоту літального апарату за допомогою розділених за функціями рушія (повітряного гвинта) і несучої поверхні (крила), в ході розвитку літальної техніки виявилася найбільш вдалою за сукупністю льотних характеристик та експлуатаційних якостей, і С. отримав найбільше поширення серед літальних апаратів з різними принципами створення підйомної сили та конструктивними способами їх втілення ( див.також Авіація).
Класифікація літаків.
За призначенням розрізняють цивільні та військові С. До цивільних належать пасажирські, вантажні та вантажопасажирські, адміністративні, спортивні, сільськогосподарські та інші С. для народного господарства. Пасажирські С. поділяються на магістральні літаки та С. місцевих повітряних ліній. Військові С. включають винищувачі (повітряного бою, винищувачі-бомбардувальники, винищувачі-перехоплювачі, багатоцільові), штурмовики, бомбардувальники (фронтові, дальні, міжконтинентальні), розвідники (тактичні, оперативні, стратегічні), військово-транспортні (легкі, , протичовнові, С. бойового забезпечення (радіолокаційного дозору та наведення, постановники перешкод, повітряні пункти управління, заправники паливом у польоті та ін.). До складу військової та цивільної авіації входять навчальні, навчально-тренувальні, санітарні, патрульні, пошуково-рятувальні. С. За типом рушія С. відносять до гвинтових або реактивних. Відповідно до типу двигунів С. часто називають поршневим, турбогвинтовим, реактивним (зокрема, ракетним), а за кількістю двигунів - наприклад, двох-, трьох-, чотирируховим. Залежно від максимальної швидкості польоту С. поділяють на дозвукові (польоти M(() 1) та гіперзвукові (M(() > > 1; часто приймають M(() > > 4-5)).) За умовами базування розрізняють С. сухопутного базування, корабельні С., гідролітаки (літаючі човни або поплавкові) та С.-амфібії, а за вимогами до довжини злітно-посадкової смуги - С. вертикального, короткого та звичайного зльоту та посадки. Різна здатність до маневрування (максимальне значення експлуатаційного навантаження) відрізняє маневрені, обмежено маневрені та неманеврені С. По стадії освоєння С. відносять до експериментальних, досвідчених і серійних, а на відміну від вихідного зразка - до модернізованих і модифікованих С. ​​з екіпажем називають пілотованими, а без екіпажу безпілотними. С. (винищувачів, штурмовиків, навчальних) часто вказують кількість членів екіпажу (одно-або двомісний).
Багато назв С. визначаються їх конструктивним виконанням та аеродинамічною схемою. За кількістю крил розрізняють моноплани, біплани (у тому числі півтораплани), триплани та поліплани, а моноплани, залежно від розташування крила щодо фюзеляжу, можуть бути низькопланами, середньопланами та високопланами. Моноплан без зовнішніх підкріплювальних елементів крила (підкосів) називається вільнонесучим, а з крилом, встановленим на підкосах вище фюзеляжу, називається . С. із змінюваною в польоті стрілоподібністю крила часто називають С. змінною геометрією, про залежність від розташування оперення виділяють С. нормальної схеми (з хвостовим оперенням), С. типу «» (горизонт, оперення відсутня) і С. типу «» (с горизонтальним оперенням, розташованим попереду крила). За типом фюзеляжу С. може бути однофюзеляжним і двобалочним, а С. без фюзеляжу називають крилом, що «літає». З діаметром фюзеляжу більше 5,5-6 м називають широкофюзеляжними. Свою класифікацію мають літаки вертикального зльотута посадки (з поворотними гвинтами, поворотним крилом, підйомними або підйомно-маршевими двигунами тощо). Деякі поняття класифікації, такі, як, наприклад, «легкий», «важкий», «далекий» тощо, є умовними, які завжди мають строго окреслені кордону й у С. різних типів (винищувачі, бомбардувальники, транспортні З.). ) можуть відповідати суттєвим числовим значенням злітної маси і дальності польоту.
Аеродинаміка літака.
Підйомна сила, що підтримує С. у повітрі, утворюється внаслідок несиметричного обтікання крила повітряним потоком, що має місце при несиметричній формі профілю крила, орієнтації його під деяким позитивним кутом атаки до потоку або під впливом обох цих факторів. У цих випадках швидкість потоку на верхній поверхні крила більша, а тиск (відповідно до Бернуллі рівнянням) менше, ніж на нижній; внаслідок цього створюється різницю тисків під крилом і над крилом і виникає підйомна сила. Теоретичні підходи до визначення підйомної сили профілю крила (для ідеальної стисливої ​​рідини) відображені у відомій Жуковській теоремі. Діючу на С. при його обтіканні повітряним потоком повну аеродинамічну силу RA (її називають аеродинамічною силою планера) у швидкісній системі координат можна представити у вигляді двох складових - аеродинамічної підйомної сили Ya та сили лобового опору Xa (у загальному випадку можлива також наявність і бічної сили Za). Сила Ya визначається в основному підйомними силами крила і горизонт, оперення, а протилежно спрямована по відношенню до швидкості польоту сила Xa зобов'язана своїм походженням тертю повітря поверхню С. (опір тертя), різниці тисків, що діють на лобові та кормові частини елементів С. ( опір тиску, див.Профільний опір, Донський опір), та пов'язаному з утворенням підйомної сили скосу потоку за крилом (індуктивний опір); крім того, при великих швидкостях польоту (близько- та надзвукових) додається , що викликається утворенням стрибків ущільнення ( див.Опір аеродинамічний). Аеродинамічна сила планера С. та її складові пропорційні швидкісному натиску.
q = V2/2
((() - щільність повітря, V - швидкість польоту) і деякої характерної площі, якою зазвичай приймають S:
Ya = cyaqS,
Xa = cxaqS,
причому коефіцієнт пропорційності (коефіцієнт підйомної сили cya і коефіцієнт лобового опору cxa) залежать в основному від геометричних форм частин С., орієнтації його в потоці (кута атаки), числа Рейнольдса, а на великих швидкостях і від числа M((). Аеродинамічна досконалість С. характеризують ставленням підйомної сили до сумарної сили лобового опору, яка називається аеродинамічною якістю:
До = Ya/Xa = cya/cxa
У горизонтальному польоті, що встановився (V = const), вага літака G врівноважується підйомною силою (Ya = G), а тяга Р силової установки повинна компенсувати лобовий опір (P = Xa). З отриманого співвідношення G = KP випливає, наприклад, що реалізація конструкції С. вищого значення До дозволила б при фіксованому значенні G знизити для тієї ж швидкості польоту потрібну тягу і, отже, а в деяких інших випадках (наприклад, при тому ж значенні Р) збільшити вантажопідйомність або С. У ранній період (до початку 20-х рр.) С. мали грубі аеродинамічні форми і значення аеродинамічної якості у них були в межах K = 4-7. На С. 30-х рр., що мали прямі крила і швидкість польоту 300-350 км/год, було отримано значення K = 13-15. Це було досягнуто в основному завдяки застосуванню схеми вільнонесучого моноплану, вдосконалених профілів крила, фюзеляжої обтічної форми, закритих кабін, жорсткої гладкої обшивки (замість матер'яної або гофрованої металевої), прибирання шасі, капотування двигунів і т.д. Можливості підвищення аеродинамічної якості стали більш обмеженими. Проте на пасажирських С. ​​80-х pp. з великими дозвуковими швидкостями польоту та стрілоподібними крилами максимальні значення аеродинамічної якості склали K = 15-18. На надзвукових С. ​​для зниження хвильового опору застосовують крила тонкого профілю, з великою стрілоподібністю або ін форми в плані з малим подовженням. Однак у С. з такими крилами на дозвукових швидкостях польоту менше, ніж у С. дозвукових схем.
Конструкція літака.
Вона повинна забезпечувати високі аеродинамічні характеристики, мати необхідну міцність, жорсткість, живучість, витривалість (опір втоми), бути технологічною у виробництві та обслуговуванні, мати мінімальну масу (це один з основних критеріїв досконалості С.). У загальному випадку С. складається з наступних основних частин: крила, фюзеляжу, оперення, шасі (все це разом називають планером С.), силової установки, бортового обладнання; військові С. мають також .
Крилоє основною несучою поверхнею С., а також забезпечує його поперечну стійкість. На крилі розташовуються засоби його механізації (закрилки, передкрилки та ін), органи управління (елерони, елевони, інтерцептори), а при деяких компоновках С. закріплюються також опори шасі та встановлюються двигуни. складається з каркаса з поздовжнім (лонжерони, стрінгери) та поперечним (нервюри) силовим набором та обшивки. Внутрішній об'єм крила використовується для розміщення палива, різних агрегатів, комунікацій тощо. перехід від схеми біплана до вільнонесучого моноплану і що розпочався наприкінці 40-х-початку 50-х гг. перехід від прямого крила до стрілоподібного. На важких С. ​​з великою дальністю польоту, для яких важливим є збільшення аеродинамічної якості, схема моноплану дозволила збільшити з цією метою, а для більш енергоозброєних С. ​​(винищувачів) - використовувати зменшення площі крила та лобового опору для підвищення швидкості польоту. Створення вільнонесучих монопланів стало можливим завдяки успіхам у будівельній механіці конструкції та профілюванні крила, а також застосуванню високоміцних матеріалів. Застосування стрілоподібного крила дозволило реалізувати потенційні можливості подальшого збільшення швидкості польоту під час використання газотурбінних двигунів. При досягненні деякої швидкості польоту (критичного числа М(()) на крилі утворюються місцеві надзвукові зони з стрибками ущільнення, що призводить до появи хвильового опору. Для стрілоподібного крила внаслідок ковзання принципу виникнення таких несприятливих явищ відсувається в область більш високих швидкостей польоту М(() більше, ніж у прямого крила), а при надзвуковому обтіканні інтенсивність стрибків ущільнення, що утворюються, більш слабка () крила дозвукового С. зазвичай становить 20-35(°), а у надзвукового С. досягає 40-60(°) .
У 50-80-х роках. створено велику кількість С. різних типів з турбогвинтовими двигунами та турбореактивними двигунами, що відрізняються швидкістю та профілем польоту, маневреністю та іншими властивостями. Відповідно до цього на них знайшли застосування крила, різноманітні за формою в плані, подовженні, відносній товщині, конструктивно-силовій схемі і т.д. () 55-70°), малого подовження та малої відносної товщини профілю. У зв'язку з необхідністю забезпечити для деяких типів С. високі аеродинамічні характеристики в широкому діапазоні швидкостей польоту були створені літаки з крилом стріловидності, що змінюється в польоті (()) 15-70°), на яких реалізуються переваги прямого крила порівняно великого подовження (злітно- посадкові режими і на дозвукових швидкостях) і крила великої стрілоподібності (політ на надзвукових швидкостях). Різновид цієї схеми - цільноповоротне. На маневрених С. ​​знайшло застосування крило зі змінною стріловидністю по передній кромці, що включає трапецієподібну частину з помірною стріловидністю і кореневі напливи крила великої стріловидності, які покращують несучі властивості крила на великих кутах атаки. Схема С. з крилом зворотної стріловидності (КОС) не набула широкого поширення через аеропружну нестійкість (дивергенції) крила при підвищених швидкостях польоту. Поява композиційних матеріалів відкрила можливості усунути цей недолік шляхом забезпечення необхідної жорсткості крила без помітного обтяження конструкції, і КОС, що має сприятливі аеродинамічні характеристики на великих кутах атаки, стало наприкінці 70-х і в 80-х рр. об'єктом широких теоретичних та експериментальних досліджень. С. різного швидкісного діапазону відрізняються подовженням крила
(() = 12/S (l - розмах крила).
Для підвищення аеродинамічної якості збільшують (), зниження хвильового опору - зменшують. Якщо подовження дозвукових стрілоподібних крил становить зазвичай (-) = 7-8 для пасажирських та транспортних С. ​​та () = 4-4,5 для винищувачів, то у надзвукових винищувачів () = 2-3,5. Для забезпечення необхідної поперечної стійкості С. консолі крила встановлюються (побачивши спереду) під деяким кутом до горизонтальної площини (так зване поперечне V крила). Поліпшення аеродинамічних характеристик крила багато в чому має вдосконалення його профілю. На різних етапах розвитку С. вибір профілю крила визначався аеродинамічними чи конструктивними вимогами та рівнем наукових знань. Плоске крило зустрічалося в ранніх проектах С., проте всі перші С., що літали, вже мали профільовані крила. Для отримання більшої підйомної сили спочатку застосовувалися тонкі вигнуті крила (С. раннього періоду), а пізніше – крила з товстим профілем (вільнонесучі моноплани 20-х рр.). У міру збільшення швидкості польоту використовувалися менш вигнуті та більш тонкі профілі. Наприкінці 30-х років. велися роботи з так званим ламінарним профілям малого опору, проте великого поширення вони не отримали, оскільки забезпечення ламінарного обтікання пред'являло високі вимоги до якості обробки та чистоти поверхні крила. У 70-х роках. для дозвукових С. ​​розроблені надкритичні профілі, що дозволяють підвищити значення критичного числа М(()). Геометричні параметри крила змінні вздовж його розмаху: воно має звуження, значення зменшуються до кінців крила, використовується аеродинамічна і геометрична і т.п.
Важлива характеристика С. - рівна
G/S = cyyV2/2.
На всіх етапах розвитку С. вона зростала - на швидкохідних С. ​​внаслідок зменшення площі крила з метою зниження опору та підвищення швидкості польоту, а на важких С. ​​через випереджаюче зростання маси С. При збільшенні питомого навантаження на крило відповідно збільшується швидкість на зльоті та посадці, зростає потрібна довжина злітно-посадкової смуги, а також ускладнюється пілотування С. на посадці. Зниження швидкості відриву і посадкової швидкості забезпечується механізацією крила, що дозволяє при відхиленні щитків і закрилків збільшити максимальні значення коефіцієнта cy, а для деяких конструкцій також площа несучої поверхні. Пристрої механізації крила почали розроблятися у 20-х рр., а стала вельми поширеною набули з 30-х рр. ХХ ст. Спочатку застосовувалися прості та закрилки, пізніше з'явилися висувні та щілинні закрилки (у тому числі дво- та трищілинні). Деякі види механізації крила (передкрилки та ін.) застосовуються також у польоті, при маневруванні С. Ідея узгодження форми профілю крила з режимом польоту лежить в основі адаптивного крила, У 50-х роках. для збільшення підйомної сили крила на малих швидкостях польоту стало використовуватися, зокрема здув прикордонного шару за допомогою видування відбирається від двигуна повітря на верхні поверхні шкарпеток крила і закрилків. У 70-х роках. стали створюватися літаки короткого зльоту та посадки (ВКВП) з так званою енергетичною механізацією крила, заснованої на використанні енергії двигуна для збільшення підйомної сили за допомогою обдування крила або закрилків реактивним струменем двигунів.
Фюзеляж служить для об'єднання в одне ціле різних частин С. (крила, оперення та ін.), для розміщення кабіни екіпажу, агрегатів та систем бортового обладнання, а також, залежно від типу та конструктивної схеми С., пасажирських салонів та вантажних кабін, двигунів , відсіків озброєння та шасі, паливних баків і т. д. На ранніх етапах розвитку С. його крило з'єднувалося з оперенням за допомогою відкритої ферми або ферменного фюзеляжу коробчастої форми, закритого полотняною або жорсткою обшивкою. На зміну фермовим фюзеляжам прийшли так звані балкові фюзеляжі з різними поєднаннями силового набору - поздовжнього (лонжерони, стрінгери) та поперечного (шпангоути) та «обшивкою, що працює». Така конструкція дозволила надавати фюзеляжу різні добре обтічні форми. Тривалий час переважали відкрита чи захищена переднім козирком кабіни екіпажу, але в важких З. їх вписували в обводи фюзеляжу. Зі зростанням швидкості польоту кабіни легень С. стали закривати обтічним ліхтарем. Виконання польотів великих висотах зажадало створення герметичних кабін (на бойових і пасажирських З.) із забезпеченням них параметрів повітря, необхідні нормальної життєдіяльності людини. На сучасних С. ​​набули поширення різні форми поперечного перерізу фюзеляжу - кругла, овальна, у вигляді перетину двох кіл і ін. . Площа мигдільного перерізу фюзеляжу легень С. визначається розмірами кабіни екіпажу або габаритами двигунів (при встановленні їх у фюзеляжі), а на важких С. ​​- розмірами пасажирської або вантажної кабіни, відсіків озброєння і т. п. Створення у другій половині 60-х років. широкофюзеляжних С. ​​з діаметром близько 6 м дозволило значно підвищити вантажопідйомність та пасажиромісткість. Довжина фюзеляжу визначається не тільки умовою розміщення навантаження, палива, обладнання, що перевозиться, але також вимогами, пов'язаними зі стійкістю і керованістю С. (забезпечення необхідного положення центру тяжкості і відстані від нього до оперення). Для зниження хвильового опору фюзеляжі надзвукових С. ​​мають велике подовження, загострену носову частину, а іноді в зоні сполучення з крилом фюзеляж «підібганий» (побачивши зверху) відповідно до так званого площ правилом. Більшість С. виконано за однофюзеляжною схемою. Двобалкові С. будувалися порівняно рідко, ще рідше - безфюзеляжні С.
Опереннязабезпечує поздовжню і шляхову стійкість, балансування і керованість С. Більшість створених С., особливо дозвукових, мало нормальну схему, тобто з хвостовим оперенням, що складається зазвичай з нерухомих і відхиляються (керуючих) поверхонь: стабілізатор і кермо висоти утворюють (ГО), а кіль та кермо напряму - (ВО). За конструктивно-силовою схемою оперення аналогічне крилу, причому на швидкісних С. ​​ВО і ГО, як і крило, виконуються стрілоподібними. На важких дозвукових С. ​​для полегшення балансування стабілізатор іноді роблять переставним, тобто з кутом, що змінюється установки в польоті. На надзвукових швидкостях польоту ефективність кермів зменшується, тому на надзвукових С. ​​стабілізатор і кіль можуть бути керованими, у тому числі цільноповоротними (ГО та ВО без кермів). Найбільш поширене однокільове оперення, але створюються також С. з рознесеним ВО. Відома конструкція V-подібного оперення, що виконує функції ГО та ВО. Досить велике число С., особливо надзвукових, виконано за схемою «безхвостка» (ГО відсутня). За схемою «качка» (з переднім ГО) побудовано невелике число С. проте вона продовжує привертати до себе увагу, зокрема, завдяки перевагі, що полягає у використанні для балансування С. позитивної підйомної сили, що створюється переднім ГО.
Шасі служить для переміщення С. по аеродрому (при руліжці, зльоті та посадці), а також для пом'якшення ударів, що виникають при посадці та русі С. Найбільш поширене колісне шасі, проте на легких С. ​​у зимових умовах іноді застосовується лижне шасі. Робилися спроби створення гусеничного шасі, яке виявилося надто важким. Необхідна морехідність та стійкість на воді гідролітак забезпечуються поплавцями або човном-фюзеляжем. Опір шасі може досягати 40% лобового опору С., тому на початку 40-х років. для підвищення швидкості польоту стали широко застосовувати шасі, що забирається. Залежно від конструкції фюзеляжу С. шасі забирається в крило, фюзеляж, гондоли двигунів. С. з малою швидкістю польоту іноді будуються з шасі, що не забирається, яке легше і простіше по конструкції. Для забезпечення сталого положення С. на землі його шасі включає не менше трьох опор. Раніше в основному застосовувалося трипірне шасі з низькою хвостовою опорою, а реактивні С. обладнуються шасі з передньою опорою, що забезпечує більш безпечне приземлення на підвищених швидкостях і стійкий рух С. на розбігу та пробігу. Крім того, горизонтальне положення фюзеляжу (при передній опорі) сприяє зниженню впливу реактивного струменя двигунів на аеродромне покриття. На ряді С. застосовано з двома основними опорами вздовж фюзеляжу та допоміжними опорами на кінцях крила. Одна з переваг такої схеми полягає у відсутності на крилі гондола для прибирання шасі, що погіршують аеродинамічні характеристики крила. На важкому бомбардувальнику М-4 було застосовано «здиблення» передньої стійки велосипедного шасі на зльоті, що збільшувало С. та скорочувало довжину розбігу. Опора шасі зазвичай включає стійку, рідинно-газовий або рідинний, підкоси, механізми прибирання-випуску і колеса. Колеса основних опор, а іноді і передніх опор обладнуються гальмами, які використовуються для скорочення довжини пробігу після посадки С., а також для утримання С. на місці при двигунах, що працюють (перед розбігом на зльоті, при випробуванні двигунів і т. п.). Для забезпечення рулювання С. передня опора має колесо, що орієнтується. Управління рухом З. землі при малих швидкостях забезпечується роздільним гальмуванням коліс основних опор, і навіть створенням несиметричної тяги двигунів. Коли такий спосіб малоефективний або неможливий (велосипедне шасі, однорухове компонування в поєднанні з малою колією шасі і т. п.), передня опора виконується керованою. Важкі пасажирські та транспортні С. обладнуються багатоопорними та багатоколісними шасі для зниження навантажень та тисків на аеродромне покриття. На розширення можливостей базування С. спрямований пошук нових, зокрема, неконтактних, злітно-посадкових пристроїв (наприклад, шасі на повітряній подушці).
Силова установка літака.
Створює необхідну тягу у всьому діапазоні експлуатаційних умов та включає двигуни ( див.Двигун авіаційний), повітряні гвинти, повітрозабірники, реактивні сопла, системи паливного живлення, мастила, контролю та регулювання та ін. Майже до кінця 40-х років. основним типом двигуна для С. був поршневий з повітряним або рідинним охолодженням. Важливі етапи у розвитку силових установок з поршневими двигунами - створення гвинтів кроку, що змінюється (ефективних у широкому діапазоні польотних режимів); підвищення літрової потужності завдяки збільшенню ступеня стиснення, що стало можливим після суттєвого підвищення антидетонаційних властивостей авіаційного бензину; забезпечення необхідної потужності двигунів на висоті шляхом їх наддування за допомогою спеціальних нагнітачів. На зниження аеродинамічного опору силової установки було спрямоване закриття зіркоподібних двигунів поршневих повітряного охолодження кільцевими профілюючими капотами, а також прибирання радіаторів поршневих двигунів рідинного охолодження в тунелі крила або фюзеляжу. Потужність авіаційного поршневого двигуна була доведена до 3160 кВт, а швидкість польоту С. з поршневим двигуном – до 700-750 км/год. Однак подальшому зростанню швидкості перешкоджали різке зростання аеродинамічного опору літака і зниження ККД повітряного гвинта внаслідок впливу стисливості повітря, що збільшується, і пов'язаний з цим зростання потрібної потужності двигуна, в той час як можливості зменшення його маси і розмірів були вже вичерпані. Ця обставина стимулювала розробку та впровадження більш легких та потужних газотурбінних двигунів (турбореактивних двигунів та турбогвинтових двигунів).
На бойових С. ​​набули поширення турбореактивні двигуни, а на пасажирських і транспортних - турбогвинтові двигуни та турбореактивні двигуни. Ракетні двигуни (рідкісні ракетні двигуни) не набули широкого поширення через малу наявну тривалість польоту (на борту С. необхідно мати не тільки , але і окислювач), хоча вони застосовувалися на ряді експериментальних С., на яких були досягнуті рекордні швидкостіпольоту. Тягові, економічні та авіаційні газотурбінні двигуни безперервно вдосконалювалися шляхом підвищення параметрів робочого процесу двигуна, застосування нових матеріалів, конструктивних рішень та технологічних процесів. Підвищення швидкості польоту аж до великих надзвукових (M(() = 3) було досягнуто при використанні турбореактивних двигунів, оснащених форсажною камерою, що дозволяє значно (на 50% і більше) збільшити тягу двигуна. На експериментальних С. ​​випробовувалися силові установки, що складаються тільки з прямоточного повітряно-реактивного двигуна (старт з С.-носія), а також комбіновані установки (+ прямоточний повітряно-реактивний двигун) Силові установки з прямоточного повітряно-реактивного двигуна забезпечують подальше розширення швидкісного діапазону застосування С. ( див.Гіперзвуковий літак). На дозвукових пасажирських і транспортних С. ​​знайшли застосування економічні турбореактивні двоконтурні двигуни спочатку з малою, а пізніше (60-70-х рр.) з великим ступенем двоконтурності. Питома витрата палива на надзвуковому С. досягає 0,2 кг/(Нкч) на польотних форсажних режимах, у дозвукових С. ​​на крейсерських режимах польоту доведено до 0,22-0,3 кг/(кВт год) для турбогвинтових двигунів і 0, 07-0,058 кг/(Н год) для турбореактивних двоконтурних двигунів. Створення високонавантажених повітряних гвинтів, що зберігають високий ккд до великих швидкостей польоту (M(() 0,8), покладено в основу розробки турбогвинтовентиляторних двигунів, які на 15-20% економічніші за турбореактивні двоконтурні двигуни.) Двигуни пасажирського С. для скорочення довжини пробігу та виконуються малошумними ( див.Норми шуму). Число двигунів у силовій установці залежить головним чином від призначення С., його основних параметрів та вимог до льотних характеристик. Сумарна потужність (тяга) силової установки, що визначається необхідною стартовою енергоозброєністю (тяговозброєністю) С., вибирається виходячи з умов неперевищення заданої довжини розбігу при зльоті, забезпечення набору висоти при відмові одного двигуна, досягнення максимальної швидкості польоту при заданій висоті і т. д. сучасного надзвукового винищувача досягає 1,2, у дозвукового пасажирського С. зазвичай знаходиться в межах 0,22-0,35. Існують різні варіанти розміщення двигунів на С. Поршневі двигуни зазвичай встановлювалися на крилі та в носовій частині фюзеляжу. Аналогічно мають двигуни на турбогвинтових С. ​​На реактивних С. ​​компонувальні рішення більш різноманітні. На легких бойових С. ​​один або два турбореактивні двигуни зазвичай встановлюють у фюзеляжі. На важких реактивних С. ​​практикувалося розміщення двигунів у кореневій частині крила, але більшого поширення набула схема підвіски двигунів на пілонах під крилом. На пасажирському С. двигуни (2, 3 або 4) часто розміщують на хвостовій частині фюзеляжу, причому у трьохруховому варіанті один двигун поміщають усередину фюзеляжу, а його – у кореневу частину кіля. До переваг таких компоновок ставляться зниження шуму пасажирської кабіні, підвищення аеродинамічного якості рахунок «чистого» крила. Трьохрухові варіанти пасажирських С. ​​виконуються також за схемою з двома двигунами на пілонах під крилом і одним у хвостовій частині фюзеляжу. На деяких надзвукових С. ​​мотогондоли розташовуються безпосередньо на нижній поверхні крила, при цьому спеціальне профільування зовнішніх обводів гондол дозволяє використовувати систему стрибків ущільнення (підвищення тиску) для отримання додаткової підйомної сили на крилі. Установка двигунів зверху крила застосовується у схемах літака короткого зльоту та посадки з обдуванням верхньої поверхні крила.
В авіаційних двигунах використовується рідке - бензин у поршневих двигунах і так зване (типу гасу) у газотурбінних двигунах ( див.Паливо авіаційне). У зв'язку з виснаженням природних запасів нафти можуть знайти застосування синтетичні палива, кріогенні палива (1988 в СРСР створено експериментальний літак Ту-155, який використовує як паливо і скраплений газ), а також авіаційні ядерні силові установки. Створено низку легких експериментальних С., що використовують енергію сонячних батарей ( див.Сонячний літак), з яких найбільш відомий "Солар" (США); на ньому в 1981 було здійснено переліт Париж - Лондон. Продовжуються споруди демонстраційних С. ​​з м'язовим приводом повітряного гвинта ( див.Мускулоліт). У 1988 дальність польоту на м'язі досягла близько 120 км при швидкості понад 30 км/год.
Устаткування літака.
Забезпечує пілотування С., безпеку польоту, створення необхідних умов життєдіяльності чл. екіпажу та пасажирів та виконання завдань, пов'язаних із призначенням С. Для літаководіння використовується пілотажно-навігаційне, радіотехнічне та радіолокаційне обладнання. Для підвищення безпеки польоту призначені протипожежне, аварійно-рятувальне, зовнішнє світлотехнічне обладнання, протизледенні та інші системи. До складу системи життєзабезпечення входять системи кондиціювання повітря та наддуву кабін, кисневе обладнання. Енергоживлення систем та агрегатів С. забезпечують системи електропостачання, гідравлічні та пневматичні системи. Цільове обладнання визначається типом С. До нього, наприклад, належать агрегати розпилення хімікатів на сільськогосподарських С., побутове обладнання пасажирських С., оглядово-прицільні системи бойових С., розвідувальне, протичовнове, десантно-транспортне, пошуково-рятувальне обладнання, засоби радіолокаційного дозору та наведення, радіоелектронної боротьби тощо (прилади, індикатори, сигналізатори) забезпечує екіпаж інформацією, необхідною для виконання польотного завдання, контролю роботи силової установки та бортового обладнання. На ранніх етапах розвитку С. обладналися невеликою кількістю приладів, що контролюють основні параметри польоту (висота, курс, крен, швидкість) і частоту обертання валу двигуна, і могли здійснювати польоти в умовах візуальної видимості горизонту та наземних орієнтирів. Розширення практичного використання С., збільшення дальності та висоти польоту вимагали створення бортового обладнання, що дозволяє виконувати тривалі польоти вдень і вночі, у складних метеорологічних та географічних умовах. У першій половині 30-х років. були створені гіроскопічні засоби (авіагоризонт, гірополукомпас), що забезпечили при польоті в хмарах, тумані, вночі, а також почали використовуватися автопілоти, що звільнили льотчика від стомлюючої роботи з підтримки заданого режиму польоту на далеких маршрутах. Наприкінці 20-х років. почали впроваджуватися літакові приймальні радіостанції. У 30-х роках. бортові та наземні радіотехнічні засоби (радіокомпаси, радіопеленгатори, радіомаяки, радіомаркери) стали застосовуватися для визначення напрямку польоту, місцезнаходження С., а також у перших системах заходу на посадку за приладами. У Другу світову війну на бойових С. ​​були застосовані радіолокатори, які використовувалися для виявлення цілей та навігації. У повоєнні роки значно розширено функціональні можливості літакового обладнання, підвищено його та точність. Пилотажно-навігаційне обладнання створюється на основі використання різноманітних засобів: комбінованих систем визначення повітряно-швидкісних параметрів, доплерівських вимірювачів колійної швидкості та кута знесення, курсових систем з магнітними, гіроскопічним та астрономічними датчиками, радіотехнічних систем ближньої та дальньої навігацій, високоточних інерційних для уточнення розташування С. та визначення метеорологічної обстановки і т. д. Знайшли застосування більш точні системи інструментального (за приладами) заходу на посадку, а потім системи автоматичної посадки. Для обробки інформації та автоматизованого управління роботою різних систем С. служать бортові ЦВМ. На бойових С. ​​бортові станції радіолокації широко використовуються в оглядово-прицільних системах для виявлення повітряних і наземних цілей і наведення на них керованих ракет. У цих цілях застосовуються оптико-електронні системи, що включають теплопеленгатори, лазерні локатори і т. п. Зросла інформативність засобів індикації. Розширюється застосування екранних індикаторів та індикаторів на лобовому склі. Останні дозволяють льотчику бачити необхідну інформацію, що проектується перед ним, не відволікаючись від огляду позакабінного простору на відповідальних режимах польоту. Експериментально відпрацьовувалися (кінець 80-х рр.) експертні системи допомоги екіпажу на основі штучного інтелекту та системи мовного управління. На сучасних С. ​​компонування кабіни екіпажу, вибір оптимального складу та розташування засобів відображення інформації, пультів управління тощо проводяться з урахуванням вимог авіаційної ергономіки.
Озброєння.
Озброєння військових С. ​​призначене для поразки живої сили, повітряних, наземних, морських (підводних та надводних) цілей і включає (залежно від призначення С.) кулеметно-гарматне, бомбардувальне, мінно-торпедне, ракетне озброєння. При цьому стрілецьке та ракетне озброєння може бути наступальним або служити для оборони від винищувачів противника (наприклад, на бомбардувальниках, військово-транспортних С.). Становлення основних бойових С. ​​(винищувачів та бомбардувальників) відноситься до періоду Першої світової війни. Спочатку використовувалися звичайні (армійські) кулемети. Важливим стало застосування синхронізатора, що дозволяє вести стрілянину через площину обертання повітряного гвинта. Винищувачі озброювалися нерухомо закріпленими синхронними кулеметами, але в бомбардувальниках кулемети встановлювалися на поворотних пристроях в організацію кругової оборони. Родоначальником бомбардувальної авіації став літак «Реал» (1913). Його бомбове навантаження досягало 500 кг. У період між двома світовими війнами було створено спеціальне кулеметно-гарматне озброєння, що відповідає вимогам авіаційного застосування (мала маса та габарити, висока, мала віддача, дистанційне керування стріляниною та перезарядкою тощо). Новим видом озброєння з'явилися створені у 30-х роках. некеровані. Друга світова війнанаочно продемонструвала велику роль С. як засобу збройної боротьби. У першій половині 50-х років. з'явилися С., озброєні керованими ракетами. Основу ракетного озброєння сучасні С. складають керовані ракети класів «повітря – повітря» та «повітря – поверхня» з різною дальністю стрільби та різноманітними методами наведення. Дальність пуску досягає 300 км у ракет «повітря – повітря» і у тактичних ракет «повітря – поверхня» ( див.Авіаційна ракета).
На початку 80-х років. Бомбардувальники стали озброюватися стратегічними крилатими ракетами «повітря - поверхня» з дальністю пуску до 2500 км. На легких С. ​​ракети підвішуються на зовнішніх власниках, а на важких можуть розміщуватися і всередині фюзеляжу (у тому числі на барабанах, що обертаються).
Конструкційні матеріали.
Основним матеріалом для виготовлення каркасу більшості перших С. ​​служила деревина, як обшивка застосовувалися тканини (наприклад, перкаль) і , а метал використовувався тільки для з'єднання різних вузлів С., в шасі та двигунах. У 1912-1915 були побудовані перші суцільнометалеві С. На початку 20-х років. набули широкого поширення, які на довгі роки стали основним конструкційним матеріалом у літакобудуванні, завдяки поєднанню важливих для літальних апаратів властивостей високої міцності та малої ваги. У сильно навантажених елементах конструкції (наприклад, шасі) використовувалися більш міцні сталі. Тривалий час (аж до Другої світової війни) створювалися також С. змішаної (дерев'яно-металевої) конструкції. Зі зростанням швидкості польоту вимоги до конструкційних матеріалів зросли через підвищену (внаслідок аеродинамічного нагрівання) робочу температуру елементів конструкції. Вона близька до температури гальмування повітря, яка залежить від швидкості польоту та визначається співвідношенням
T0 T(1 + 0,2M(()2),
де T – температура повітря. При польоті в нижній стратосфері (T = 216,65 К) числам M(() = 1, M(() = 2 і M(() = 3) відповідатимуть значення температури гальмування повітряного потоку 260, 390, 607 К (або - 13, 117, 334(-)С) У конструкції літаків з максимальною швидкістю польоту, що відповідає числам M(() = 2-2,2, переважають алюмінієві сплави. При більш високих швидкостях починають використовуватися і спеціальні сталі. вимагає застосування жароміцних сплавів, «гарячих», теплозахищених або охолоджуваних конструкцій (наприклад, за допомогою рідководневого палива, що володіє великим холодоресурсом). них силових елементів дозволить суттєво підвищити вагову досконалість конструкції С. У 80-х рр. було створено ряд легких С., практично повністю виготовлених з композиційних матеріалів, серед яких рекордний літак «», на якому в 1986 виконано безпосадковий кругосвітній переліт без дозаправки паливом У польоті.
Управління літаком.
Було випробувано багато схем та компоновок С., перш ніж він став стійким і добре керованим у польоті. Стійкість і керованість С. у широкому діапазоні експлуатаційних умов забезпечується відповідним вибором геометричних параметрів крила, оперення, органів управління та його центрування, а також автоматизацією управління. Для підтримки заданого режиму польоту та зміни траєкторії руху С. служать керуючі повіти (кермо управління), які в традиційному випадку включають кермо висоти, кермо напряму і протилежно відхиляються ( див.також органи управління). Управління здійснюється шляхом зміни аеродинамічних сил та моментів при відхиленні цих поверхонь. Для відхилення кермів керування переміщує встановлені в кабіні - ручку (або штурвал) керування та педалі. За допомогою ручки управління відхиляються кермо висоти (поздовжнє керування) та елерони (поперечне керування), а за допомогою педалей – кермо напрямку (шляхове керування). пов'язані з кермами гнучкою (тросовою) або жорсткою проводкою керування. На багатьох типах С. важелями управління обладнано робочі місця двох членів екіпажу. Для зменшення зусиль на важелях управління, необхідних для відхилення кермів, застосовують різні видикомпенсації шарнірного моменту, що виникає на них. На режимах польоту, що встановилися, можуть знадобитися відхилення кермів для балансування С. У цьому випадку для компенсацій шарнірного моменту використовують допоміжні рульові поверхні - тримери. При великих шарнірних моментах (на важких або надзвукових С.) для відхилення рулів використовують гідравлічні рульові приводи. У 70-х роках. знайшла застосування так звана (ЕДСУ). На С. з ЕРС механічна проводка управління відсутня (або є резервною), а передача сигналів від командних важелів на виконавчі механізми відхилення кермів здійснюється за електрокомунікаціями. ЕРС має меншу масу і дозволяє підвищити надійність шляхом резервування ліній зв'язку. Електродистанційні системи застосовуються також у системах керування нового типу, заснованих на використанні чутливих датчиків, обчислювальної техніки та швидкодіючих приводів. До них відносяться системи, що дозволяють керувати статично нестійким С. (такі аеродинамічні компонування дають виграш в аеродинамічних і вагових характеристиках), а також системи, призначені для зниження навантажень, що діють на С. при маневруванні або в польоті в турбулентній атмосфері, т. д. ( див. Активні системиуправління). Нові системи управління відкривають можливості реалізації незвичайних форм руху С. у вертикальній та горизонтальній, площинах завдяки безпосередньому управлінню підйомною та бічною силами (без перехідних процесів, пов'язаних з попередньою зміною кутового положення С. при традиційному управлінні), що підвищує швидкодію управління та точність пілотування. У 80-х роках. створено експериментальні системи дистанційного керування з використанням волоконно-оптичних каналів зв'язку.
Експлуатація літака.
Для підготовки С. до польоту та здійснення зльоту та посадки необхідні спеціально обладнані аеродроми. Залежно від злітної маси, типу шасі та злітно-посадкових характеристик С. може експлуатуватися з аеродромів з природним, штучним покриттям та з різною довжиною злітно-посадкової смуги. Грунтові аеродроми використовуються головним чином для С. місцевих повітряних ліній, сільськогосподарських С., бойових С. ​​передового базування (винищувачів, штурмовиків тощо), а також військово-транспортних та вантажних С., що мають шасі високої прохідності (з малою питомою навантаженням на грунт) та потужну механізацію крила. Для деяких типів С. (важких бомбардувальників, магістральних пасажирських С. ​​та ін.) потрібні бетоновані аеродроми, причому необхідна довжина злітної смуги може досягати 3000-4500 м. Підготовка С. до польоту включає перевірку справності систем та обладнання, заправку паливом, завантаження С., підвіску бомбардувального та ракетного озброєння тощо. п. Польоти пасажирських С. ​​контролюються наземними службами УВС і здійснюються спеціально встановленими повітряними трасами з необхідним ешелонуванням. С. багатьох типів здатні виконувати автономний політ. Екіпаж С. за чисельністю складу та функцій його членів різноманітний і визначається типом С. Крім одного або двох пілотів до нього можуть входити штурман, бортінженер, бортрадист, стрілки та оператори бортового обладнання, бортпровідники (на пасажирських С.) Найбільшу чисельністьекіпажу мають С., оснащені спеціальним радіоелектронним обладнанням (до 10-12 осіб на протичовнових С., до 14-17 осіб на С. далекого радіолокаційного виявлення). Екіпажам військових С. ​​забезпечується можливість аварійного залишення С. за допомогою парашута або за допомогою катапультування. На деяких типах С. для захисту членів екіпажу від впливу несприятливих факторів польоту застосовується захисне спорядження, наприклад висотно-компенсуючі та протиперевантажувальні костюми і т. п. ( див.Висотне спорядження). забезпечується комплексом різноманітних заходів, у тому числі: належним нормуванням міцності та надійності конструкції С. та його складових частин; оснащенням С. спеціальними системами та обладнанням, що підвищують надійність його льотної експлуатації; резервування життєво важливих систем; виконанням необхідних лабораторних та стендових випробувань систем та агрегатів, включаючи випробування натурних конструкцій С. на міцність та втому; проведенням льотних випробувань на перевірку відповідності С. технічним вимогам та нормам льотної придатності; ретельним технічним контролем у процесі виробництва; спеціальним відбором та високим рівнем професійної підготовки льотного складу; розгалуженою мережею наземних службУВС; систематичним проведенням у процесі експлуатації профілактичних (регламентних) робіт із поглибленим контролем технічного стану двигунів, систем та агрегатів, заміною їх у зв'язку з виробленням встановленого ресурсу тощо.- Існ., м., упот. часто Морфологія: (ні) чого? літака, чому? літаку, (бачу) що? літак, чим? літаком, про що? про літак; мн. що? літаки, (ні) чого? літаків, чому? літакам, (бачу) що? літаки, чим? літаками, про що? про літаки… … Тлумачний словник Дмитрієва

Літак, літаки, літака, літаків, літаків, літаків, літаків, літаків, літаків, літаків, літаків

Для того щоб ближче познайомитися з пристроєм літака, ми не відразу підніматимемося на борт надзвукового лайнера, а розглянемо конструкцію простіше: наприклад, пристрій легкого тренувального літака. Він має невеликі розміри та просту конструкцію і, проте, містить усі основні частини сучасного літального апарату.

На легких літаках зазвичай встановлюються поршневі двигуни повітряного охолодження. У 20—30-ті роки. Майже у всіх легких літаків, як і в інших моделей, була відкрита кабіна пілота. В даний час кабіни закриваються нерухомим або знімним куполом, що виготовляється з прозорого матеріалу - ліхтарем. У літаків з високо розташованим крилом (такі апарати називаються високопланами) пілотська кабіна містить одну або дві двері. У моделей зі стандартним розташуванням крила – низькопланів, – ліхтар зсувається убік або відкидається.

Сучасні легкі літаки виготовляють із алюмінієвих сплавів, але деякі частини можуть бути виконані з дерева або спеціальних пластмас. Їхні кабіни обладнані навігаційними приладами, складною електросистемою, приймально-передаючими радіостанціями.

Знайомство з основними складовими частинами літака ми розпочнемо з фюзеляжу.

Фюзеляж – це корпус літака. До нього кріпляться всі інші частини конструкції. Проте перші літаки взагалі мали фюзеляжу, але дуже скоро з'явилася дерев'яна рама, виконує його роль. Спочатку фюзеляж частково обтягували тканиною, але вже у 30-х роках. XX ст. більшість літаків будували з металевим каркасом та металевою обшивкою.

Із історії абсолютних світових рекордів висоти польоту. Після закінчення Другої світової війни «за справу» взялися англійські пілоти. 23 березня 1948 р. Дж. Каннінгхем на літаку, що отримав назву «Vampire», піднявся на 18 119 м. Велів за ним двічі відзначився пілот У. Ф. Гібб. 4 травня 1953 р. його літак досяг позначки 19406 м, а 29 серпня 1955 р. - 20083 м. Через два роки (28 серпня 1957 р.) цей результат збільшив англієць М. Ранлрап - 21430 м.

Швидкісні літаки робили суцільнометалевими, при цьому панелі обшивки фюзеляжу ретельно підганяли один до одного для того, щоб отримати поверхню, що добре обтікається.

Для посилення конструкції в деяких моделях літаків, наприклад великовантажних каркас фюзеляжу виготовляють методом посилення проміжних стійок додатковими. На кресленні такий каркас виглядає як суцільне переплетення металевих стрижнів, що нагадує геодезичну сітку.

Фюзеляжі реактивних літаків, що з'явилися наприкінці 40-х років. XX ст., мали забезпечувати в пілотській кабіні на Великі висоти польоту нормальний тиск повітря при зниженому тиску за бортом. Такі фюзеляжі повинні були витримувати навантаження на розтягування та стискування і при цьому зберігати герметичність. На практиці це досягалося застосуванням багатошарової обшивки та встановленням додаткових поперечних брусів із металу.

Із історії абсолютних світових рекордів висоти польоту. Починаючи з 1958 р. рекорд висоти збільшувався вже не на десятки і навіть не на сотні метрів. Кожна поява у небі нових моделей літаків піднімала планку рекорду на кілька кілометрів. 18 квітня 1958 р. американець Г.К. Ваткінс літаком "Grumman F11F-1" ("Tiger") піднявся на висоту 23 449 м. 2 травня 1958 р. французький пілот Е. Карпантьє, керуючи "SO-9050" - "Tridan" ("F-ZWUM"), досяг позначки 24 217 м. Через п'ять днів американець Г.К. Джонсон на апараті фірми "Lockheed" "F-104A" ("Starfighter") піднявся до 27 811 м. 14 липня 1959 р. в таблиці рекордів з'явилося перше прізвище радянського пілота. В. Іллюшин підняв у повітря літак конструкції П. О. Сухого «Т-431» і досяг висоти 28 852 м. А американський пілот Л. Флінт 6 грудня 1959 р. літаком «McDonnell-Douglas» («F-4», "Phantom II") подолав позначку в 30 км - 30 040 м.

У наші дні не лише спеціальні, але навіть звичайні пасажирські літакиздійснюють польоти на висотах, що перевищують 10 000 м. Як відомо, повітря на таких висотах сильно розріджене, а температура його опускається до мінус 50 ° С або навіть нижче. Тож у літаках такого класу герметичною роблять не лише кабіну пілотів, а й увесь пасажирський салон. Встановлена ​​на пасажирських лайнерахсистема кондиціювання під час польоту підтримує в салоні нормальний наземний тиск, температуру та вологість. Цікаву конструкцію мають скла пілотської кабіни та пасажирського салону. Спеціальну прозору плівку закладають між двома шарами скла. Скло від цього не втрачає прозорості, а електричний струм, що пропускається по плівці, розігріває їх і не дає запітніти на будь-якій висоті.

У більшості моделей літаків з поршневим двигуном у передній частині фюзеляжу розташована підмоторна рама, вона отримала таку назву, тому що на ній встановлюється двигун літака.

Мотор літака обертає повітряний гвинт. Часто його називають пропелером. Авіаційний гвинт при обертанні захоплює повітря і відкидає його подібно до того, як гвинт корабля загрібає воду. Відкинуті маси повітря створюють тягу, що рушить літак уперед.

У літаків, побудованих за схемою моноплана-низькоплана, у нижній частині фюзеляжу розташований центроплан - центральна частина крила. Центроплан має спеціальні пристрої для кріплення крил, званих в авіабудуванні консолями, або площинами. Залежно від конструкції літака вони можуть бути знімними чи жорстко закріпленими. Знімні площини дозволяють без перешкод транспортувати літак наземним або морським шляхом.

Мабуть, практично всім літальним апаратам потрібні крила, хіба що аеростати та дирижаблі можуть обходитися без них. Навіть лопаті вертольота це не що інше, як крила, що обертаються. Адже саме за обтікання крила повітрям створюється підйомна сила — необхідна умова для польоту.

Теоретично літакове крило є продовженням розвитку найдавнішої на землі літаючої конструкції - повітряного змія, тільки влаштовано воно складніше.

Із історії абсолютних світових рекордів швидкості польоту. Перший зафіксований рекорд швидкості польоту встановлено французьким пілотом Полем Тиссанлье 20 травня 1909 р. Розвинена його літаком швидкість дорівнювала 54,77 км/год. Серпень цього ж голу виявився особливо врожайним. 23 серпня 1909 р. американець Глен Кертіс розігнав свій біплан "Herring-Curtiss" до 69,75 км/год, а потім француз Луї Блеріо на моноплані фірми "Bleriot" двічі збільшив цей результат: 24 серпня 1909 р. - 74,30 км. /год і 28 серпня 1909-76,99 км/год.

Із історії абсолютних світових рекордів висоти польоту. 14 грудня 7959 американський пілот Дж.Б. Джордан на літаку фірми "Lockheed" - "F-104C" ("Starfighter") піднявся на висоту 31 513 м. Надалі радянські пілоти збільшували цей результат на кілька кілометрів. 28 квітня 1961 р. Г. Мосолов літаком конструкції А.І. Мікояна «Е-66А» досяг позначки 34 714 м. 25 липня 1973 р. після висотного польоту пілота А. Федотова рекорд дорівнював 36 240 м. На даний момент абсолютний рекордвисоти польоту дорівнює 37650 м. Належить він чудовому радянському пілоту А. Федотову, fro рекордний політ був здійснений 31 серпня 1977 на літаку «Е-266М» конструкції А.І. Мікоян.

Крило збирають з лонжеронів - основних поздовжніх несучих балок, нервюр - поперечних елементів та обшивки. Лонжерони та нервюри надають крилу необхідні форми і жорсткості і в авіабудуванні називаються силовим набором крила, або каркасом.

Силовий набір (каркас) крила сучасних літаків має ще складнішу конструкцію. Адже у багатьох випадках крила перестали виконувати лише роль авіаційної площини, що створює підйомну силу. У наш час досить часто можна зустріти літаки, конструкція яких передбачає встановлення на крилах авіаційних двигунів, озброєння, шасі або навіть розміщення у внутрішніх порожнинах крила паливних баків.

Для надання додаткової міцності крилу такого літака його силовий набір виготовляють із міцного металу та підсилюють додатковими розпірками. Обшивку таких крил виготовляють із добре підігнаних один до одного металевих листів або синтетичних матеріалів, виготовлених хімічним шляхом, наприклад, вуглепластику.

Перші літаки мали крила, виготовлені з дерева та обтягнуті тканиною. Для того щоб надати тканині міцності та вберегти конструкцію літака від впливу атмосферних опадів, тканину просочували спеціальним авіаційним лаком. Щоб виконати під час польоту поворот або віраж, пілот згинав такі крила за допомогою дротяних тяг. З 30-х років. XX ст. на багатьох моделях літаків почали встановлювати суцільнометалеві крила. Зігнути в польоті таке крило пілоту було б не під силу. Але й у цьому випадку конструктори знайшли вихід. Виявилося, що для забезпечення маневреності немає потреби вигинати все крило — цілком достатньо зробити рухомою лише його невелику частину. На задній кромці крила почали встановлювати рухомі площини - елерони, змінюючи кут яких пілот міг нахиляти літак ліворуч і праворуч, або навпаки, усувати мимовільний крен.

Із історії абсолютних світових рекордів швидкості польоту. 10 липня 1910р. французький пілот Леон Маран вперше «переступив» через соту позначку. Його моноплан фірми "Bleriot" розігнався до 106,50 км/год. 6 надалі французькі пілоти міцно зайняли таблицю рекордів швидкості. 29 жовтня 1910 р. Альфрел Леблан, керуючи монопланом «Bleriot», зумів досягти швидкості 109,73 км/год. 11 травня 1911 р. Едуард Ньюпор, керуючи біпланом власної конструкції, досяг швидкості 119,74 км/год, проте вже 12 червня 1911 р. А. Леблан знову вийшов у лідери - 124,99 км/год.

Із історії абсолютних світових рекордів швидкості польоту. 16 червня 7977 р. француз Едуард Ньюпор знову вихолить у лідери. Біплан «Nieuport» підлогу його управлінням розігнався 130,04 км/год. Через п'ять днів він закріпив своє досягнення – 7 33,11 км/год. до кінця року Ньюпор залишався рекордсменом, але наступного року в таблиці рекордів можна було зустріти лише одне прізвище - француза Жюля Велріне. 13 січня 1912 р. моноплан марки «Deperdussin» підлога його управлінням досягла швидкості 145,13 км/год, 22 лютого 1912 р.— 161,27 км/год, 29 лютого 1912 р. — 162,53 км/год, 1 березня 1912 - 166,79 км / год, 13 липня 1912 - 170,75 км / год і 9 вересня 1912 - 174,06 км / год.

Дещо пізніше на задній кромці крила поряд з елероном з'явилася ще одна рухлива площина - закрилок. Це було зроблено для збільшення аеродинамічних показників крила та літака загалом. При зльоті відхилення закрилків надає літаку додаткову підйомну силу, а при посадці посилює опір і вкорочує посадковий шлях.

Подальшим кроком шляхом збільшення аеродинамічних характеристик крила стала поява на його передній кромці вузької, але довгої рухомої площини - передкрилка. Змінюючи кут, під яким передкрилок розташований щодо площини крила, пілот може забезпечити плавніше обтікання останнього повітряними масами.

Крило перших літаків найчастіше було плоским і це дозволяло йому створювати лише мінімальну підйомну силу, зате знижувало опір зустрічним потокам повітря. Лише після становлення аеродинаміки як серйозної та самостійної науки та появи дослідницьких інститутів, у розпорядженні яких були аеродинамічні труби, була доведена низька ефективність крила такого перерізу (профілю).

Продуваючи різні предмети в аеродинамічній трубі, вчені помітили, що куля, виявляється, створює зустрічному потоку повітря набагато менший опір, ніж куб. А ще менший опір створював предмет, який за формою нагадує веретено. Крім цього експерименти показали, що якщо навіть плоску пластинку поставити під кутом до потоку повітря, що несеться, то частина повітряних мас, зустрівши таку перешкоду, спрямується вниз, підштовхуючи саму пластинку вгору, — виникала підйомна сила. Виявилося, що якщо вигнути пластинку опуклістю вгору, то підйомна сила значно збільшується, а «ідеальний» перетин — перетин у вигляді краплі, що сильно витягнута. Воно створює мінімальний опір повітряному потоку та максимальну підйомну силу.

Так як в силовому наборі крила нервюра є основним поперечним елементом, отже, вона надає всьому крилу профіль.

Але перетин це ще не найголовніший показник аеродинамічної якості крила. Виявляється, недостатньо створити таке крило, яке б мало велику підйомну силу і малий опір. Під час будівництва літака постає безліч інших проблем. Основний з них є правильний вибір співвідношення маси всього літака та площі крила. Крім цього, літак у польоті повинен бути стійким — різка зміна його положення в повітрі неприпустима. І, нарешті, загалом увесь літак має бути досить міцним, але не важким.

Перед проектуванням літака визначається його призначення, швидкість, вантажопідйомність, висота і протяжність польоту. Після цього можна приступати до вибору розмірів літака та розрахунку однієї з найважливіших його характеристик – площі крила.

Літак із змінною стрілоподібністю крила в польоті. а. Крила розправлені - літак здійснює польоти на великі відстані, а також виконує зліт та посадку на невеликих площах. б. Крила притиснуті до фюзеляжу. У такому положенні літак може розвинути максимальну швидкість.

У міру збільшення швидкості польоту крило повинне зменшувати кут атаки для того, щоб підйомна сила залишалася рівною силі тяжіння. Аеродинамічний опір при цьому поступово зменшуватиметься. Експерименти показали, що мінімальним воно буде при куті атаки, що дорівнює 3-5 °. Однак подальше збільшення швидкості вимагає ще менших кутів атаки, а опір при цьому все одно збільшується.

Конструктори знайшли вихід із ситуації, що склалася — виявляється, у цьому випадку достатньо зменшити площу крила. Кожній частині його площі відповідатиме більша частина ваги літака, і тоді для того, щоб отримати необхідну підйомну силу, треба буде знову збільшити кут атаки. В результаті аеродинамічний опір знову зменшиться.

Таким чином, при конструюванні літака ретельно розраховується величина, що отримала назву «питоме навантаження на крило». Вона показує, скільки ваги літака «припадає» на 1 м2 поверхні його крила.

Із історії абсолютних світових рекордів швидкості польоту. У роки першої світової війни рекорди на швидкість польоту не реєструвалися, але з 1920 р. пілоти Франції знову підтверджують своє лідерство. 7 лютого 1920 р. Саді Лекуент розігнав літак марки "Nieuport-Delage" до 275,22. км/год, 28 лютого 1920 р. пілот Жан Казаль-до 283,43 км/год. 9 жовтня 1920 барон де Романе розганяє біплан фірми «SPAD» до 292,63 км/год. 10 жовтня 1920р. знову в лідери вихолить Саді Лекуент - 296,94 км / год, і 20 жовтня 1920 - 302,48 км / год. 4 листопада 1920 барон де Романе знову на першому місці - 308,96 км / год, але не надовго. І 72 грудня 7920 р. знову Саді Лекуент - 313,00 км / год.

Однак незабаром виявилося, що зменшення площі крила не зможе вирішити всіх проблем. Наприклад, злітну та посадкову швидкості бажано мати якнайменше. А для цього питоме навантаження на крило так само має бути мінімальним — отже, треба збільшувати площу крила. У результаті конструкторам постійно доводиться вирішувати питання — якою площею має бути крило? Зробиш його невеликим — доведеться йти на певний ризик, злітаючи та сідаючи на великій швидкості. Та й не кожен аеропорт має досить довгі злітно-посадкові смуги. Зробиш крило великої площі - з'явиться необхідність встановлювати на літак більше потужний двигун. А це у свою чергу спричинить збільшення запасів палива і, як наслідок, загальної ваги літака.

У наші дні вихід із ситуації було знайдено. Для того щоб збільшити підйомну силу крила на малих швидкостях, деякі моделі літаків почали будувати з крилом стріловидності, що змінюється. При зльоті чи посадці крило буде великої площі та великого розмаху — у такому вигляді він схожий на звичайний літак дозвука. При переході до надзвукової швидкості крило «складається», переміщаючись за допомогою спеціального пристрою, і зменшує опір, що створюється.

Тепер звернемо увагу на задню частину літака – хвіст. Тут розташовані кіль, кермо повороту, стабілізатор та кермо висоти. Ці чотири елементи складають хвостове оперення і призначені для збереження стійкого польоту та керування літаком. Кермо повороту є рухомою деталлю кіля і з його допомогою пілот може змінити напрямок горизонтального польоту. А для зміни висоти польоту стабілізатор хвостового оперення теж має рухливу деталь – кермо висоти. Крім цього керма хвостового оперення дозволяють льотчику виконувати маневри в повітрі та фігури вищого пілотажу.

Які моделі літаків не з'являлися в небі в перші роки авіабудування. Зустрічалися навіть такі, у яких горизонтальне оперення (стабілізатор із кермом висоти) розміщувалося спереду. Крило при цьому зміщували назад. Така схема літака отримала назву "качка". Однак вертикальне оперення завжди має бути розташоване ззаду. Це надає літаку стійкість у польоті. До речі, повітряний змійвлаштований таким же чином - роль вертикального оперення у нього грає мотузковий хвіст. Тож без хвоста далі змій літати не буде.

За конструкцією хвостове оперення практично нічим не відрізняється від крила. Воно також складається з силового набору (каркаса), до якого входять лонжерони та нервюри. Правильно розраховані розміри деталей хвостового оперення істотно впливають стійкість літака. А коли літальний апарат стійкий і добре керований, на ньому можна легко та безпечно здійснювати різні маневри.

Найпростішим маневром у повітрі є розворот чи віраж. Виконуючи цю фігуру пілотажу, льотчик нахиляє літак у бік повороту і складники підйомної сили розгорнуть літак у той самий бік. Але щоб він не втратив висоту, треба збільшити підйомну силу. Пілот одночасно з відхиленням ручки управління вліво тягне її на себе і тим самим збільшує кут атаки.

Фігура вищого пілотажу — мертва петля — дуже складна для виконання. Вважається, що вищий пілотаж зародився 1913 р. саме з виконання цієї постаті російським пілотом П.М. Нестерова. У ті роки, коли швидкість, що розвивалася літаком, була досить низькою, вищий пілотаж застосовували не лише на тренуваннях та спортивних святах, а й під час повітряних боїв із винищувачами супротивника.

Найбільш небезпечною фігурою найвищого пілотажу є штопор. Кут атаки під час введення літака в штопор нерідко сягає 70°. Плавне обтікання крила повітряними масами при цьому порушується і відхилення кермів керування стає малоефективним. Тому виходити із штопора часто буває дуже важко.

Із історії абсолютних світових рекордів швидкості польоту. 20 вересня 1922 р., майже після дворічної перерви, французький пілот Саді Лекуент б'є власний рекорд. Цього разу літак марки "Nieuport-Delage" розганяється до 330,23 км/год. 13 жовтня 1922 р. американський пілот У.Е. Мітчелл зробив спробу відібрати у французів першість. Його результат – 358,77 км/год. Але Лекуент знову вихолить вперед: 15 лютого 1923-374,95 км / год.

Американський літак-розвідник "SR-71" здатний розвинути швидкість, що перевищує 3,5 тис. км/год. для польотів таких швидкостях крила літака конструктивно були поєднані з горизонтальним оперенням.

В наші дні виконання фігур вищого пілотажу є доказом виняткової майстерності пілота та пов'язане з певним ризиком. І це не дивно — збільшення швидкостей польоту висуває пілоту та літаку нові вимоги. Взяти, наприклад, той самий розворот. У разі збільшення швидкості польоту його радіус значно збільшується. При швидкості 500 км/год радіус розвороту приблизно дорівнює 600 м, а при швидкості 1 800 км/год він вже досягає 8 км.

На закінчення слід зупинитися ще на одній важливій деталі конструкції літака - шасі. Цей пристрій з'явився вже на перших літаках і в усі часи був призначений для пересування літака по землі та пом'якшення поштовхів, що виникають при посадці та зльоті.

У перші роки літакобудування переднє шасі зазвичай складалося з коліс зі спицями, які за допомогою дерев'яних стійок кріпилися до фюзеляжу. Заднє шасі було безколісним і було звичайним хвостовим милицею, виконаним з дерева. Амортизаторів у сучасному розумінні цього слова перші шасі не мали. Їхню роль виконували гумові стрічки на колесах, які поглинали удари об землю під час посадки, а довгий викривлений полоз попереду шасі оберігав літак від капотування — перевертання на ніс.

У наші дні, коли конструкція літака значно збільшилася у вазі, були потрібні нові конструкції шасі. Тепер вони складаються із штампованих сталевих коліс, м'яких шин, металевих стійок, виготовлених із особливо міцних матеріалів, пружинних або гідравлічних амортизаторів.

З історії абсолютних світових рекордів швидкості польоту: 1923 р. американська фірма «Curtiss» випускає серію нових літаків, льотні характеристики яких дозволяють пілотам Сполучених Штатів Америки встановити кілька рекордів: 29 березня 1923 р. — пілот Р.Л. Моган (літак "Curtiss К-6") - 380,67 км/год; 2 листопада 1923 р. - пілот Е. Браун (літак "Curtiss HS D-12") - 411,04 км/год; 4 листопада 1923 р. - пілот Алфорл Дж. Вільямс (літак "Curtiss R-2C-1") - 429,96 км/год.

Шасі перших літаків було неприбиральним. Під час польоту це створювало додатковий опір та суттєво знижувало аеродинамічні показники апарату. У 30-х роках. XX ст. вперше з'явилися конструкції літаків, шасі яких забиралися під час польоту в спеціальні ніші, що закриваються, розташовані зазвичай в крилах.

На сучасних реактивних лайнерах-важковозах доводиться встановлювати багатоколісні особливо укріплені шасі. Вони є візками, на кожну стійку яких припадає до 10 коліс. Крім цього, знову повернулися до використання носового шасі. Практично від початку авіабудування від нього відмовилися, але в наші дні конструктори вважають, що саме воно забезпечує більш плавну та безпечну посадку.

На жаль, нікому не відомо, коли людина вперше підняла голову до неба і звернула увагу на її лякаючі розміри та водночас фантастичну красу. Невідомо нам і той час, коли людина вперше помітив птахів, що ширяли в повітрі, і в голові його виникла думка піти за ними. Як будь-який, навіть найдовший шлях починається з…

Мабуть, Російська імперія постраждала в цей період сильніше за інші держави. Перша світова війна закінчилася для неї соціалістичною революцією, яка у свою чергу переросла у кровопролитну громадянську війну. Для країни настав час голоду, розрухи, хаосу. Не краще було і в галузі повітроплавання та авіації. Першу спробу створення радянського літального апарату було здійснено ще в роки…

Якщо комусь із вас доводилося стріляти в тирі з гвинтівки, то ви знаєте, що означає термін «віддача». Для решти поясню. Ви, мабуть, не раз бачили, як пірнальник, стрибаючи у воду з човна, відштовхує його в протилежному напрямку. За таким самим, але складнішим принципом літає ракета, а спрощений варіант цього процесу якраз і представляє…

«Куди ми пливемо? — думали моряки, з тривогою вдивляючись у далечінь. — Чи не зустрінемо ми на своєму шляху несподівану перешкоду — рифи, мілини, ворога? Але чи багато побачиш з палуби корабля, що гойдається на хвилях? От якби можна було піднятися вище… Незабаром на верхівці найвищої щогли почали влаштовувати спостережну посаду. Огляд став набагато...

У роки Другої світової війни конструктори фашистської Німеччини досягли непоганих результатів у галузі вертольотобудування. І це не випадково, адже німецькі генерали, вважаючи, що перемога у війні багато в чому залежить від техніки, вимагали від авіаконструкторів створення найрізноманітніших машин — від реактивних літаків до ракет «U-2», від монстрів, що літають, до загадкових гвинтокрилів. Перед початком війни…

Готовий посперечатися, мало хто здогадується, що знайомий кожному повітряний змій є найстарішим літальним апаратом на Землі і, отже, найпершим. А збудований перший повітряний змій був дуже винахідливими людьми, які населяли Стародавній Китай. Вони дали людству папір, порох, винайшли феєрверк, відомий нам як салют, збудували Велику. китайську стінуі ще безліч корисних речей, серед яких...

Розповідаючи про літальні апарати, народжені інженерною думкою М.М. Полікарпова, не можна не зупинитися літаком початкового навчання «По-2» («У-2») — літаком-легендою. То справді був літак, у якому здійснювали свій перший політ майже всі пілоти СРСР 20—30-х гг. XX ст. Про його надійність, льотні характеристики та безвідмовність ходять легенди, а розповіді про його застосування в роки другої…

На початку 20-х років. в СРСР була спроба створити перший винищувач власної конструкції - "І-1" ("Іл-400"). Проектування нового літака доручили авіаконструктор Н.М. Полікарпову. Перший політ літака закінчився невдачею — апарат після зльоту впав на хвіст. Фахівцям ЦАГІ після тривалих досліджень вдалося знайти «хворобу», на яку хворів новий літак — у винищувача центр парусності не…

Будівництво човнових гідролітаків у Росії почалося 1913 р. під керівництвом Д.П. Григоровича, який, послідовно вдосконалюючи схему однорухового човнового гідролітака, розробив цілком працездатну модель. На основі цієї моделі, побудованої за схемою багатостійкового біплана з штовхаючим повітряним гвинтом, навесні 1915 р. конструктор створив дуже вдалий двомісний літаючий човен «М-5». Літаючий човен «М-5» значно відрізнявся від свого…

Пліч-о-пліч з провідними вертолітниками Радянського Союзу Б.М. Юр'єв, Н.К. Скржинським та І.П. Братухіним створювали свої, що стали пізніше знаменитими на весь світ гвинтокрилі машини, конструктори А.С. Яковлєв, М.Л. Міль та Н.І. Камів. Дослідно-конструкторське бюро М.Л. Міля було створено в 1947 р. На той час колектив ОКБ завершив роботу над проектом одногвинтового літального апарату, перший…