Эволюция летательных аппаратов кратко

Обновлено: 04.07.2024

Однако, несмотря на то, что сама уфология – направление современное, считается, что факты появления НЛО на Земле начались задолго до 1947 года. Для этого сами же уфологи приводят различные свидетельства очевидцев, зарисовки и фотографии. Эксперты в области фотографии, астрономии, психологии, военной технике, авиации и т.п. могут разобраться, где скрывается зерно правды, а где откровенная фальсификация. А остальным необходимо иметь хотя бы общее представление об этих областях, чтобы иметь возможность сформировать самостоятельное мнение.

В этой статье речь пойдет об истории воздухоплавания: об эволюции и хронологии появления летательных аппаратов.

Мировая история воздухоплавания

С древних времен человек стремился в небо. Существовало много сказок, мифов и легенд о различных летательных аппаратах: колесницы богов, ковер-самолет, крылья, которые можно надеть и полететь, как птица, и многое другое. Люди пытались придумать различные приспособления, которые бы позволили им осуществить полет.

vozdyh.jpg

Воздушный шар

Аэростат

Первый аэростат братьев Монгольфье, наполненный нагретым воздухом, поднялся 5 июня 1783 года в Аннонэ, а второй, построенный профессором Шарлем и наполненный водородом, поднялся 27 августа 1783 года, открыв путь к осуществлению настоящего воздухоплавания.

aero_002.jpg

Далее аэростатостроение развивалось, увеличивая высоту подъема, дальность перелета, а так же многообразие форм и конструкций.
После войны 1870-71 гг. все воздухоплавательные общества, в особенности парижское, с большим усердием занялись поиском способа управления аэростатом, чтобы сделать его пригодным для практических целей. Первая рациональная попытка в этом направлении была сделана ранее, в 1852 г., Анри Жиффаром, построившим шар сигаровидной формы, длиной 44 метра и диаметром 12 м, снабжённый винтом, приводившимся во вращение паровой машиной.

Дирижабль

Дирижабль – это, по сути, управляемый воздушный шар.

aero_003.jpg

Дирижабль Сантос-Дюмон № 6 [2]

Первый дирижабль был сделан в форме эллипсоида. Он совершил первый полёт только 24 сентября 1852. С тех пор конструкция усиленно дорабатывалась, и в 1909 году Цеппелин (по фамилии Фердинанда Цеппелина) был приобретен военными. В дальнейшем дирижабли сыграют далеко не последнюю роль в мировых войнах ХХ века.

Парашют

Устройство, явившееся прообразом современного парашюта, было придумано арабским ученым и изобретателем Аббас ибн Фарнасом в 852 г. Он сделал крылья из ткани, натянутой на деревянные распорки. С этим похожим на зонтик аппаратом Аббас ибн Фарнас спрыгнул из минарета Великой Мечети в Кордове.

Человеком, о котором доподлинно известно, что он совершил спуск на парашюте, был француз Лавен. В 20-х годах 17 века Лавен был заключен в крепость. Решив бежать, он тайно изготовил себе парашют из сшитых вместе простыней с прикрепленным к ним китовым усом, не дававшим куполу свернуться.

aero_004.jpg

Круглый современный парашют [10]

В 1791 году Жан-Пьер Бланшар поднялся в воздух над Варной и сбросил с парашютом собаку. Через два года он сам отважился сделать прыжок. Попытка оказалась не совсем удачной - аэронавт сломал ногу.

Первый удачный прыжок с парашюта из корзины аэростата был совершен в Париже в 1797 году Анре Жаком Гарнереном с воздушного шара, поднявшегося на высоту 680 метров. Его парашют (круглый, мягкий, без каркаса, с полюсным отверстием) очень близок к самому распространенному типу современных парашютов - зонтичному.

Своеобразной вехой в истории парашютного дела стал прыжок, совершенный американским капитаном Эрвином Болдуином с аэростата в 1880 году.

aero_005.jpg

Принцип работы парашюта [3]

Интересен он тем, что парашют открывался автоматически. К верхнему узлу строп была привязана стропа-шнур, второй конец которой закреплялся на корзине или оболочке воздушного шара. Когда парашютист отделялся от аэростата, стропа-шнур под его тяжестью обрывалась, матерчатый купол без всякого каркаса от скорости падения сначала вытягивался во всю длину, а затем наполнялся воздухом и раскрывался.
Этот принцип действия автоматического раскрытия парашюта сохранился и до наших дней. В течение 19 века парашют совершенствовался, но существенных изменений в технологии не было. [3]

Экспериментальная авиация

В разные времена существовало огромное количество экспериментальных летательных аппаратов с различными формами и характеристиками. Они были необходимы для проведения опытно-конструкторских, экспериментальных, научно-исследовательских работ, а также испытаний (и транспортного обеспечения испытаний) авиационной, космической, ядерной и другой техники.

aero_006.jpg

Этот планер имеет интересную особенность: планируя с высоты на посадку, пилот ощущает, что дископлан как бы садится на "подушку" и автоматически стабилизируется в поперечном и продольном направлениях. После этого аппарат может лететь уже без вмешательства пилота в управление. Причем нельзя заставить планер ускорить приземление, пока скорость полета естественным образом не погасится и эффект "подушки" не исчезнет. После этого дископлан приземлится самостоятельно - на три точки.

Мировая история возникновения самолетостроения

Совместно с развитием аппаратов легче воздуха были предприняты попытки строительства самолетов.
В самом начале были конструкции, напоминающие воздушного змея. Он позволял зависать в воздухе, но не позволял лететь и контролировать полет. Вскоре людям и это удалось – был изобретен планер.

Планер (дельтаплан)

aero_007.jpg

Фото современного дельтаплана [4]

В 1695 году некто обратился к царю с просьбой выдать ему деньги на создание летательного приспособления. Из казны ему было выделено 18 рублей, и мастер приступил к работе. В ход пошли прутья, слюда, кожа. К сожалению, о дальнейшей судьбе изобретателя ничего не известно.

Самолет

Вертолёт

В 1877 Энрико Форланини создал беспилотный вертолет, оснащённый паровым двигателем. Он поднялся на высоту 13 метров, где оставался в течение около 20 секунд, вертикально взлетев в парке в Милане.
Первый пилотируемый вертолёт, который поднялся над землёй, был сконструирован Полем Корню. Этот полёт состоялся в 1907 году, однако первым практическим вертолётом был Focke FA-61 (Германия, 1936). Он был первой летающей машиной, которая поднялась над землёй, используя крутящиеся лопасти вместо крыльев.

Гидросамолет

Первый гидросамолёт был построен в марте 1910 французским инженером Анри Фабром. Он взлетел с воды и пролетел 800 метров во время первого рейса 28 марта 1910.

Беспилотные летательные аппараты
В начале XXI века, в развитии дозвуковой авиации наметилась тенденция на создание дистанционно управляемых или полностью автономных транспортных средств.
Различают беспилотные летательные аппараты:

беспилотные неуправляемые;
беспилотные автоматические;
беспилотные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА).

В 1898 году Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно.
В 1910 году, вдохновлённый успехами братьев Райт, молодой американский военный инженер из Огайо Чарльз Кеттеринг предложил использовать летательные аппараты без человека. По его замыслу управляемое часовым механизмом устройство в заданном месте должно было сбрасывать крылья и падать, как бомба, на врага. Получив финансирование армии США, он построил и с переменным успехом испытал несколько устройств, но в боевых действиях они так и не применялись.
В 1933 году в Великобритании разработан первый БПЛА многократного использования Queen Bee.
В дальнейшем конструкция БПЛА модернизировалась и была модифицирована в зависимости от целей.

Покорение космоса

Вывод

Таким образом, можно сделать вывод, что различные летательные аппараты стали появляться в небе очень давно, и для большей части населения они были действительно неопознанными в силу ограниченности знаний. Нельзя говорить о том, что все свидетельства о странных технических аппаратах в небе до 19 века – это прямые свидетельства в пользу инопланетной теории.
На основе вышеизложенной информации каждый может сделать для себя выводы относительно некоторых исторических свидетельств, рисунков и фотографий, предлагаемых некоторыми в качестве доказательства древней истории НЛО.

Экспертам в области авиации предлагается написать обзорную статью про интересные модели экспериментальных летательных аппаратов, которые можно было принять за НЛО.

Человечество с давних времён стремилось реализовать мечту о полёте. В VI веке в Китае был задокументирован полёт человека с использованием воздушного змея, в IX веке в Кордовском халифате был совершён первый управляемый полёт на дельтаплане, а в Европе в XV веке проекты летательных аппаратов разрабатывал Леонардо да Винчи — но ни один из них не был реализован на практике. Активно покорять воздух человечество начало в конце XVIII века, когда в Европе появились первые аэростаты — воздушные шары.

Легче воздуха

Самолёты и вертолёты

Основу строительства самолётов — аппаратов тяжелее воздуха, чья подъёмная сила создаётся за счёт набегающего на крыло потока воздуха — создали эксперименты с планерами на рубеже XIX–XX веков. Многие изобретатели того времени применяли различные конструктивные решения, чтобы достичь управляемого полёта, но общепризнанный успех пришёл к братьям Райт. Американцы Орвилл и Уилбер Райт сумели разрешить целый комплекс проблем, связанных с конструкцией планера, двигателя и механизмов управления самолётом, и 17 декабря 1903 г. в Северной Каролине совершили первый задокументированный полёт самолёта. Приблизительно в это же время, в 1907 году, в воздух поднялся и первый пилотируемый вертолёт, сконструированный Полем Корню.

Практически сразу самолёты начали оцениваться с точки зрения военного применения, а начавшаяся вскоре Первая мировая война дала мощный толчок развитию военной авиации. В конце 1914 г. Ролан Гарро совместил пулемёт с главной осью самолёта, что позволило эффективно вести огонь во время полёта, и вскоре над Европой развернулись первые воздушные бои. В 20–30 годы всё активнее применяется алюминий вместо дерева как основной материал корпуса, развиваются пилотажно-навигационные приборы, а также стремительно развиваются самолётные двигатели — вплоть до появления первых реактивных двигателей в 1930-ых годах. Вторая мировая война потребовала не только усовершенствования конструкций самолётов, но и методов их производства — к концу войны их производили десятками тысяч в год. Эта производственная база стала основой стремительного развития коммерческой авиации в послевоенный период.

Эра реактивной авиации

Ракеты и ракетопланы

Люди всегда грезили о том, чтобы подняться в воздух. Герои мифов Икар и Дедал летали с помощью крыльев. Люди неоднократно пытались повторить полеты, прикрепляя к спине воском перьевые крылья, но эти мероприятия не увенчались успехом. Позже люди научатся создавать воздушные шары и дирижабли, будут перемещаться на огромные расстояния на самолетах. Но все по порядку.

Первые попытки

Ну а если серьезно, то первый прототип летательного аппарата был сконструирован Леонардо да Винчи в XV веке. Крылья его конструкции в точности повторяли конечности летучих мышей. Этот человек явно был странником из произведений Стругацких, а иначе как объяснить тот факт, что его изобретения оставались чертежами и зачатками на протяжении веков, и никто не мог продолжить его дело?

Как изобрели самолет?

До сих пор ведутся споры о том, кто изобрел самолет первым и где это произошло? Считается, что история авиации началась в 1842 году, когда Уильям Хенсон получил заказ разработать летательный аппарат. Вскоре он предоставил винтомоторную автомашину. Принцип её работы заключался в том, что воздушный винт поднимает судно и обеспечивает его движение. К сожалению, такая конструкция не полетела, однако к некоторые выводы Уильяма до сих пор используются в авиастроении.

Однако развитие технологий было повсеместным и быстрым. Во Франции Жан Мари Феликс де Ла Круа Дю Тампль построил полноразмерный самолёт с паровой машиной, но ему, как и Телешеву, не хватило одного — мощного двигателя, способного оторвать большую машину от земли. Хаймер в США тоже пытался приспособить паровую машину, но безрезультатно. Самолет отрывался от земли на считанные мгновения и снова возвращался обратно. Но историю создания самолетов ускорял один фактор — военные нужды. Уже в Первой Мировой войне в ход пошли дирижабли и аэропланы.

Самый первый самолет

Братья Райт – Уилбур и Орвилл – смогли создать машину, пролетевшую 278 м на высоте более 13 м над землёй. Это отрытые потрясло мир авиации. Расскажем подробнее, как и когда братья Райт изобрели самолет.

Их мечта подняться в небо появилась еще в детстве, когда отец подарил им игрушечный вертолет. Будучи взрослыми, они учредили велосипедный бизнес, который приносил им немалые деньги. Райт вкладывали их в свои разработки летательных аппаратов. Год за годом Уилбур и Орвилл конструировали и совершенствовали свои планеры. И вот, наконец, в 1902 году их модель поднялась в воздух. Она была полностью контролируемая по 3 осям:

вертикальной (хвостовой руль);
продольной (крыло);
поперечной (носовой руль).

Раньше тоже были те, кто поднимался в воздух, однако основная заслуга братьев была в определении трех осей вращения самолета, благодаря чему агрегат полностью управляем в воздухе. Теперь Вы знаете, в каком году изобрели самолет.

Первый реактивный самолет

Исторические источники не могут достоверно сказать, кто изобрел самый первый реактивный самолет в мире. Компания Heinkel начала разработку реактивного самолета в 1937 году. Через 2 года агрегат Не-176 поднялся в воздух, однако его характеристики были далеки от запланированных:

самолёт смог разогнаться только до 750 км/ч вместо запланированных 1100 км/ч;
максимальное расстояние полета составляло всего 60 км.

Все дело в двигателе: авиаконструкторы выбрали для Не-176 жидкостно-реактивный двигатель, горючим которого были перекись водорода и метанол. Огромный расход топлива не позволял самолету достигнуть планируемых параметров.

Следующим был британец Gloster Meteor – единственный самолет, выступавший в боях против Германии на Второй Мировой Войне. Первый полет осуществили в марте 1943 года. Всего таких моделей было выпущено около 3500. Gloster Meteor показал себя с отличной стороны: за все время разбилось только 2 самолета (в условиях сильной облачности они столкнулись на посадочной полосе).

В СССР также разрабатывали реактивные самолеты, однако надежные агрегаты были спроектированы только в 1945 году: двухмоторный МИГ-9 и одномоторный ЯК-15. Они поднялись в воздух 24 апреля 1946 года. МИГ оказался лучше ЯКа по некоторым характеристикам, поэтому последний был предоставлен для учений.

Первый пассажирский самолет

Развитие технологии

В мире

История создания первого самолета подстегнула военную промышленность. Успех братьев Райт заставил всех остальных исследователей и изобретателей ускориться. И вот, накануне Первой Мировой войны, во многих странах уже имелись похожие наработки. Первой страной, где самолеты сыграли роль оружия, была Болгария. С помощью летательных аппаратов проводилась разведка во вражеском стане Османской империи. Для разведки воздушные средства были незаменимы, но всерьез к ним никто не относился. Пока.

Военные нужды и большие бюджеты позволили сделать самолеты лучше: скорость возросла до 200—220 км/ч, потолок — до 6000-7000 м, бомбовая нагрузка достигла 2-3,5 т, мощность двигателей — 350—420 л. с.

Первые самолеты бомбардировщики были созданы и опробованы французскими вооруженными силами в 1914 году. Ролан Гарро придумал, как совместить самолет и пулемет: огнестрельное оружие нашло место на главной оси самолета. За штурвалом оказался Адольф Пегу, который выиграл пять боев и был удостоим многих наград.

После французов подтянулись и другие участники конфликта. Летчики к концу войны стали элитой вооруженных сил.

Но не только война стимулировало самолетостроение. После Первой мировой развитие технологии пошло еще быстрее. На этот раз стимулами были разнообразные конкурсы и гранты от государства и больших частных компаний. В США, к примеру, Чарльз Линдберг выиграл Приз Ортега за первый индивидуальный безостановочный трансатлантический перелёт $25000. Индустрия развлечений нашла для себя поживу, и бывшие военные летчики стали циркачами: они делали авиа-шоу для публики и демонстрировали свое мастерство в небе. На воздушной арене выступали даже леди. Например, Амелия Эрхарт ставила рекорды и собирала тысячи фанатов.

Погибло 35 из 97 находившихся на его борту человек. К слову, на самолетах разбивалось и побольше, но именно это событие напугало людей и посеяло панику. Под давлением общественности дирижабли запретили использовать для пассажирских перевозок. И пришлось снова ломать голову над самолетами. А наш крылатый друг избавился от конкуренции!

В России

Кто же изобрел первый самолет в России? Николай Жуковский. До него ученые считали, что необходимо создать агрегат для полетов с руками и ногами, ведь никто не понимал, за счет чего самолет держится в воздухе. Но Николай первый обратил внимание, что большую часть полета птица парит, а не машет крыльями. В 1890 году Жуковский объясняет подъёмную силу крыла и вихревую теорию воздушного винта, а в 1902 разрабатывает авиационную трубу, что позволило безопасно испытывать самолеты на земле.

В каком году Жуковский изобрел самолет? В 1904 году Жуковский сформулировал закон, позволивший рассчитать величину подъёмной силы. Во время войны Жуковский руководил Авиационным расчетно-испытательным бюро, не прекращая работ над созданием самолета. Так в России в 1923 году Жуковский изобрел самолет. СССР отгородился железным занавесом, и многие технологии приходили с опозданием. Зато отчужденность и военная угроза подстегивали конструкторов и вынуждали их придумывать что-то свое.

Создание моделей самолетов

Началась Вторая мировая война. Артём Микоян и его заместитель Михаил Гуревич начали разработку истребителя И-200. Нам известен это проект под названием МИГ-1. В 1940 году истребитель совершил свой первый полёт. Испытание закончилось успешно, и в ближайшее время было произведено еще около 100 машин.

МИГ-1 имел некоторые недостатки ввиду того, что разработка и создание самолёта велись в сжатые сроки в условиях Второй мировой войны. МИГи активно совершенствовались, и в 1941 на смену МИГ-1 пришел МИГ-3. Некоторые характеристики этого авианосца:

максимальная высота подъема самолёта – 12.000 м;
максимальная скорость – 640 км/ч

Но и этого было недостаточно: бои проводились выше, чем поднимался МИГ-3. Нужен был самолет еще лучше. С этого момента жизнь Артёма Микояна стала похожа на бесконечную гонку за идеальным самолётом. Не так давило начальство, как фронтовые сводки: оккупация наступала ударными темпами, нужно было срочно наращивать вооружение. В работе над МИГ-9 конструктор получил инфаркт, но через два месяца вернулся к работе. Свой бой он выиграл: МИГ составил достойную конкуренцию немецким истребителям.

После окончания Второй мировой войны усовершенствования МИГов продолжались. В 1947 году был создан истребитель МИГ-15. По словам авиаконструкторов, это наиболее удачный проект Артёма Микояна. С 1947 было выпущено свыше 15.000 машин.

1970-е характеризуются увеличением перемещений по воздуху и взрывной эрой для полетов. В 1970 году перед Советской авиацией была поставлена задача сконструировать пассажирский лайнер вместительностью до 350 человек. Машина должна была перевозить людей на большие расстояния, при этом гарантируя надежность и безопасность. ИЛ-68 стал первым широкофюзеляжным самолетом в СССР (диаметр фюзеляжа – 6 м 8 см). Машина имела низко расположенное крыло малой стреловидности и четыре двигателя, подвешенные на пилонах под крылом. В пассажирском салоне было по 9 кресел в ряд и 2 прохода. Лайнер весил около 200 тонн, что в разы превышало массу других самолетов. Для равномерной нагрузки на полосу ИЛ-86 оснастили дополнительной стойкой шасси.

Первый полет осуществили в 1976 году, а до 1997 АэроФлот собрал 106 пассажирских ИЛ-86.

Боинг 727 и 747

Создание Боингов 727 и 747 изначально имело соревновательный характер. В 1963 году ВВС США объявили конкурсную программу разработки стратегического военного самолёта:

он был рассчитан на перевозку груза в массой до 82 тонн;
дальность полёта должна была составлять более 9200 км без заправки;
скорость полета – 950км/ч.

В мае 1964 года предложение по конкурсу приняли фирмы Боинг, Локид, Дуглас и Мартин Мариетта. Победу одержала Локид, однако это только подзадорило президента компании Боинг. Специалисты фирмы уже работали над проектами сверхзвуковых пассажирских самолётов, за счёт чего они и надеялись сделать прорыв в авиации.

Через год был готов эскизный проект самолёта Boeing-747:

длина самолёта – 70 м;
размах крыла – 60 м;
диаметр фюзеляжа – 6,5 м.

Ту 134 и 144

За основу выбрали ТУ-124. На проектирование и постройку самолета ушло 3 года. 29 июля 1963 года состоялся первый полет. В периоде испытаний оказалось, что двигатель самолета слабоват, поэтому на смену ему пришел новый турбореактивный двигатель Д-30.

Самолёт из Т-образным оперением имел существенный недостаток, из-за которого в Британии упал самолёт: стабилизатор попадал в плотную струю от крыла. Для ТУ-134 увеличили площадь стабилизатора на 30% и отправили на испытание, по итогам которого новая горизонтальное оперение было принято. В 1966 году 10 машин передали для испытания Аэрофлота, а 9 сентября 1967 года состоялся первый коммерческий рейс Москва-Адлер.

ТУ-144 – сверхзвуковой пассажирского самолет, создание которого велось параллельно с ТУ-134. Однако в отличие от последнего, ТУ-144 не имел хвостового оперения и вмещал 100 пассажиров. Строительство начали в 1964, а первый полет в 1968. Вот некоторые характеристики ТУ-144:

Длина самолета – 65 м;
Размах крыла – 29 м;
Скорость – 2500 км/ч;
Дальность полета при полной загрузке – 3000 км.

Америка и Британия отказались от сознания от сверхзвукового пассажирского самолета, считая эту идею не рентабельной, однако советским конструкторам удалось воплотить проект ТУ-144 в жизнь!

Много ли секунд в обычных земных сутках? Оказывается, всего 86400 (24х60х60). Так вот: за эти сутки в среднем совершается более 85 тысяч рейсов только гражданской авиации (а ведь есть ещё и военные самолёты, и транспортники, и частный авиапарк). Это значит, что самолёты взлетают или садятся каждую секунду. В любое время дня и ночи. 365 дней в году.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №6(22). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Один из планеров Отто Лилиенталя

Самый массовый самолёт в истории авиации выпущен в количестве более 45000 экземпляров, продолжает выпускаться до сих пор. Машину, которая выпускается более 60 лет, можно по праву считать легендарной.

Последнее обстоятельство и смущало Ньюкома больше всего. В то время (в последней четверти XIX века) преобладали паровые машины — устройства весьма громоздкие и тяжёлые. Их удельная масса, то есть отношение общей массы машины к вырабатываемой мощности, превышала центнер на лошадиную силу! То, что годилось для судов (для которых масса силовой установки не так критична), мало подходило для летательных аппаратов. Отчасти опасения Ньюкома подтвердил и пионер авиации Альберто Сантос-Дюмон, оспаривавший лавры братьев Райт. Его первые летательные аппараты, ознаменовавшие попытку летать куда надо, а не по направлению ветра, представляли собой дирижабли с моторчиком, плававшие в воздушном океане за счет Архимедовой силы.

К чести профессора Лэнгли, его аэропланы с паровыми двигателями летали вполне успешно. Недостаток мощности двигателя компенсировался стартовой катапультой, установленной на барже посреди реки Потомак. 5 мая 1896 года неуправляемый аппарат Лэнгли пролетел около километра и благополучно приводнился на реку, отчасти посрамив предсказания скептиков.

Flyer. Первый реально летающий самолёт

Эта минута стала без преувеличения эпохальной. Отныне авиация определилась с главным направлением развития, отставив в сторону прежде казавшиеся перспективными проекты махолётов, автожиров и т. п. Хотя, справедливости ради, надо отметить, что по энергоэффективности, то есть затратам энергии на перемещение единицы массы, самолёты до сих проигрывают птицам. Сравним такой параметр, как нагрузка мощности. Он показывает, какая масса поднимается в воздух одной лошадиной силой. Например, у гуся нагрузка мощности достигает 150 кг/л.с., у голубя — 40–45 кг/л.с.

Одномоторный поршневой истребитель фирмы Messerschmitt (Германия) стал самой массовой машиной данного класса. Был выпущен в количестве свыше 30 тысяч в десятках модификаций. Bf109 — один из немногих самолётов, который, образно говоря, прошёл всю Вторую мировую войну, включая гражданскую войну в Испании.

Птичье крыло — образец функциональности и рационализма, отшлифованный эволюцией за миллионы лет. Оно одновременно служит и источником тяги, и создает подъёмную силу, позволяя при этом практически мгновенно менять направление и скорость полёта (у самолётов эти функции разделены между многочисленными узлами). Формально и аэроплан, и ласточка держатся в воздухе благодаря эффекту Бернулли, связывающему скорость потока среды (газа или жидкости) с динамическим давлением: чем ниже одно, тем выше другое. Отметим, что эффект справедлив только для ламинарных, то есть гладких и непрерывных, потоков. При турбулентности упорядоченность сменяется хаосом, ведущим к непредсказуемым локальным возмущениям плотности, скорости и давления среды.

Немецкий турбореактивный истребитель конструкции Вилли Мессершмитта, бомбардировщик и самолёт-разведчик Второй мировой войны. Первый в мире серийный турбореактивный самолёт и первый в мире реактивный самолёт, участвовавший в боевых действиях.

Природа придумала блестящее противоядие — перья! Оказывается, они разрушают микрозавихрения воздуха на задней поверхности крыла, восстанавливая ламинарный характер воздушного потока. Обратите внимание, как гуси или утки громко хлопают крыльями на взлёте. Для отрыва нужна максимальная подъёмная сила, а её можно добиться только под большим углом атаки (это угол между направлением потока воздуха и плоскостью крыла). Но в таких малокомфортных аэродинамических условиях воздушный поток за крылом превращается в турбулентный, увеличивая сопротивление, поэтому птица вынуждена взлетать в режиме форсажа, разбегаясь и энергичнее размахивая крыльями. Набрав высоту, она переходит в режим экономичного крейсерского полёта с малым углом атаки и низким сопротивлением. Именно в этих условиях крыло проявляет себя во всём блеске, позволяя, например, золотистой ржанке (Pluvialis) без посадки пересекать Тихий океан от Аляски до Гавайских островов. А это — 3500 километров!

B-29 Superfortress. Этот стратегический бомбардировщик, ставшийстал первым и единственным в мире самолётом, который применил атомное оружие по назначению, также был разработан под руководством Ассена Джорданова.

То, что у птицы получается легко и естественно, в авиации достигается средствами механизации, которые превращают крыло в сложный и дорогой агрегат, ничуть не похожий на обтянутые тканью плоскости первых самолётов. Все эти закрылки, предкрылки, спойлеры, интерцепторы и щитки — плоды аэродинамических компромиссов, позволяющие в известной степени менять конфигурацию единственной несущей плоскости. Лучше всего она работает в режиме крейсерского полёта, когда самолёт летит с большой скоростью на значительной высоте. Крылья обтекаются ламинарным потоком воздуха, создавая сравнительно небольшую подъёмную силу и не оказывая большого сопротивления.

Иное дело — взлёт и посадка, самые кратковременные и ответственные этапы полёта (80% авиакатастроф случаются в первые три минуты после взлёта и в заключительные восемь минут перед посадкой). Именно тогда механизация крыла проявляет себя во всём блеске. Низкие скорости, неоднородность приземной воздушной массы, большие углы атаки (вспомните гуся!) заставляют менять геометрию крыла буквально на лету, а у некоторых машин (чаще всего военных) проблема решается ещё радикальнеё — они меняют угол стреловидности крыльев!

Один из самых массовых и широко известных транспортно-пассажирских самолётов конструкции Ассена Джорданова, американского инженера болгарского происхождения. Первый полёт DC-3 совершил в 1935 году. Общий выпуск составил более 16 тысяч машин. И до сегодняшнего дня в строю остаётся почти полтысячи самолётов!

Немаловажно и то, что сжигание каждого килограмма авиационного топлива (чаще всего керосина) приводит к выбрасыванию в атмосферу более 3 килограммов углекислого газа, водяного пара и сажи. А если учесть, что у дальнемагистрального Boeing-747 запас топлива достигает 180 тонн, можно себе представить, сколько жизненно необходимого кислорода пропадает из атмосферы всего за один рейс.

Положение несколько улучшается у новых машин. Так, сравнительно недавно введённые в строй Airbus A380, Boeing 787 Dreamliner, ATR-600 и некоторые другие используют менее трёх литров топлива в пересчёте на сто пассажиро-километров. Такими параметрами могут похвастаться далеко не все компактные автомобили! Но ведь самый мощный и дорогой Ferrari не умеет делать того, что доступно даже дряхлому аэроплану — он не умеет летать…

Читайте также: