Интересные факты о самолетах

Происхождение термина

Слово «самолёт» использовалось для обозначения летательных аппаратов ещё в XIX веке. Так, в 1857 году капитан 1-го ранга Н. М. Соковнин использовал это слово для обозначения управляемого аэростата. В значении, близком к современному, слово «самолёт» впервые употребил журналист и писатель Аркадий Васильевич Эвальд в статье «Воздухоплавание», которая была напечатана в 1863 году в газете «Голос», где он впервые в России предложил идею подобного летательного аппарата.

С лёгкой руки поэта-футуриста Василия Василевича Каменского, увлекавшегося авиацией и совершавшего самостоятельные полёты сначала на монопланах, а затем на аэропланах собственной постройки, слово «самолёт» с 1910 года распространилось сначала в поэтической среде того времени, а потом «вышло в массы». Произошло это не так быстро; аэроплан стал называться самолётом примерно в середине 30-х годов XX столетия.

Транспортники

Главным предназначением самолетов транспортной авиации является перевозка грузов на большие расстояния.


Среди аппаратов данного вида нужно обозначить западные модели пассажирских самолетов, модифицированные под транспортные нужды: Douglas MD-11F, Airbus A330-200F, Airbus A300-600ST и Boeing 747-8F.

Но больше всех в производстве транспортных самолетов прославилось советское, а теперь украинское конструкторское бюро имени Антонова. Оно выпускает самолеты, которые постоянно бьют мировые рекорды по грузоподъемности: Ан-22 1965 г. (грузоподъемность — 60 т), Ан-124 1984 г. (грузоподъемность — 120 т), Ан-225 1988 г. (берет на борт 253,8 т). Последней модели принадлежит до сих пор не побитый рекорд по грузоподъемности. Кроме того, её планировали использовать для транспортировки советских шаттлов «Буран», но с развалом СССР проект так и остался нереализованным.

В Российской Федерации с транспортной авиацией все не так уж радужно. Названия самолетов России следующие: Ил-76, Ил-112 и Ил-214. Но проблема в том, что выпускаемый ныне Ил-76 был разработан ещё в советское время, в 1971 году, а остальные планируют запустить только в 2017-м.

Фюзеляж самолёта

Основной частью самолета является фюзеляж. На нем закрепляются остальные конструктивные элементы: крылья, хвост с оперением, шасси, а внутри размещается кабина управления, технические коммуникации, пассажиры, грузы и экипаж воздушного судна. Корпус самолёта собирается из продольных и поперечных силовых элементов, с последующей обшивкой металлом (в легкомоторных версиях – фанерой или пластиком).

Требования при проектировании фюзеляжа самолёта предъявляется к весу конструкции и максимальным характеристикам прочности. Добиться этого позволяет использование следующих принципов:

Корпус фюзеляжа самолёта выполняется в форме, снижающей лобовое сопротивление воздушным массам и способствующей возникновению подъемной силы

Объем, габариты самолёта должны быть пропорционально взвешены; При проектировании предусматривают максимально плотную компоновку обшивки и силовых элементов корпуса для увеличения полезного объема фюзеляжа; Сосредотачивают внимание на простоте и надежности крепления крыловых сегментов, взлётно-посадочного оборудования, силовой установки; Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надёжное крепление и баланс самолёта при различных условиях эксплуатации;

Фюзеляж пассажирского самолёта

  1. Место размещения экипажа должно предоставлять условия комфортного управления самолётом, доступ к основным приборам навигации и управления при экстремальных ситуациях;
  2. В период обслуживания самолёта предусмотрена возможность беспрепятственно провести диагностику и ремонт вышедших из строя узлов и агрегатов.

Прочность корпуса самолёта обязана обеспечивать противодействие нагрузкам при различных полётных условиях, в том числе:

  • нагрузки в местах крепления основных элементов (крылья, хвост, шасси) в режимах взлёта и приземления;
  • в полётный период выдерживать аэродинамическую нагрузку, с учётом инерционных сил веса самолёта, работы агрегатов, функционирования оборудования;
  • перепады давления в герметически ограниченных отделах самолёта, постоянно возникающие при лётных перегрузках.

К основным типам конструкции корпуса самолёта относят плоский, одно,- и двухэтажный, широкий и узкий фюзеляж. Положительно зарекомендовали себя и используются фюзеляжи балочного типа, включающие варианты компоновки, которые носят название:

  1. Обшивочные – конструкция исключает продольно расположенные сегменты, усиление происходит за счёт шпангоутов;
  2. Лонжеронные – элемент имеет значительные габариты, и непосредственная нагрузка ложится именно на него;
  3. Стрингерные – имеют оригинальную форму, площадь и сечение меньше, чем в лонжеронном варианте.

Классификация по конструктивным признакам

В зависимости от количества крыльев различают моноплан (одно крыло), биплан (два крыла) и полутораплан (одно крыло короче, чем другое).

В свою очередь монопланы делят на низкопланы, среднепланы и высокопланы. В основу этой классификации лежит расположение крыльев возле фюзеляжа.

Если говорить об оперении, то можно выделить классическую схему (оперение сзади крыльев), тип “утка” (оперение перед крылом) и “бесхвостка” (оперение — на крыле).

По типу шасси воздушные судна бывают сухопутными, гидросамолеты и амфибии (те гидросамолеты, на которые установили колесные шасси).

Есть разные виды самолетов и по видам фюзеляжа. Различают узкофюзеляжные и широкофюзеляжные самолеты. Последние — это, в основном, двухпалубные пассажирские лайнеры. Наверху находятся места пассажиров, а внизу — багажные отсеки.

Вот что из себя представляет классификация самолетов по конструктивным признакам.

https://youtube.com/watch?v=arubWOnDMuo%26t%3D218s

Конструкция

Основная статья: Конструкция самолёта

Основные элементы летательного аппарата:

  • Крыло — создаёт при поступательном движении самолёта необходимую для полёта подъёмную силу за счёт возникающей в набегающем потоке воздуха разницы давлений на нижнюю и верхнюю поверхности крыла: давление на нижнюю поверхность самолётного крыла больше, чем давление на верхнюю его поверхность. На крыле располагаются аэродинамические органы управления (элероны, элевоны и др.), а также механизация крыла — то есть устройства, служащие для управления подъёмной силой и сопротивлением самолёта (закрылки, и др.).
  • Фюзеляж — предназначен для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования, а также для крепления крыла, оперения, шасси, двигателей и т. п. (является как бы «телом» самолёта). Известны самолёты без фюзеляжа (например — «летающее крыло»).
  • Оперение — аэродинамические поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта. Для управления самолётом на оперении располагают отклоняемые поверхности — аэродинамические рули (руль высоты, руль направления), или же делают поверхности оперения цельноповоротными (на многих сверхзвуковых самолётах).
  • Шасси — система опор, необходимых для разбега самолёта при взлёте, пробега при посадке, а также передвижения и стоянки его на земле. Наибольшее распространение имеет колёсное шасси. Также известны конструкции шасси с лыжами, поплавками, полозьями. В СССР осуществлялись эксперименты с гусеничным шасси и шасси на воздушной подушке. Многие современные самолёты, в частности большинство самолётов военного назначения, а также пассажирских самолётов, имеют убираемое шасси.
  • Силовая установка самолёта, состоящая из двигателя и движителя (например, воздушного винта), а также систем, обеспечивающих их работу — создаёт необходимую тягу, которая, уравновешивая аэродинамическое сопротивление, обеспечивает самолёту поступательное движение.
  • Системы бортового оборудования — различное оборудование, которое позволяет выполнять полёты при любых условиях. Приблизительно последние 30-40 лет бортовая электроника является наиболее умным, сложным и дорогостоящим оборудованием, превосходящим по стоимости всю остальную конструкцию самолёта.

Видео

Описанное устройство самолета даёт лишь общее представление об основных конструктивных составляющих, позволяет определить степень важности каждого элемента при эксплуатации воздушного судна. Дальнейшее изучение требует глубокой инженерной подготовки, наличия специальных знаний аэродинамики, сопротивления материалов, гидравлики и электрооборудования

На производственных предприятиях авиастроения этими вопросами занимаются люди, прошедшие обучение и специальную подготовку. Самостоятельно изучить все этапы создания самолёта можно, только для этого следует запастись терпением и быть готовым к получению новых знаний.       

Ту-144

В последний день 1968 года совершил первый испытательный полет первый советский сверхзвуковой пассажирский самолет КБ Туполева.


Советский авиалайнер кардинально отличался от самолетов типа «Конкорд»

Важное отличие — это форма и профиль крыла. На крыльях не было закрылок и подкрылок

Снижение скорости происходило при помощи отклоняемой передней части фюзеляжа и выдвижения переднего крыла. На то время на Ту-144 стояла современная система навигации. Предусматривалась система катапультируемых кресел для экипажа.

Как позже выяснилось, самолет был хоть и был суперсовременным для своего времени, но имел ряд недочетов. Самая резонансная катастрофа Ту-144 произошла 3 июня 1973 года во французском Ля Бурже. После серии катастроф, авиалайнер был снят с производства.

В 1997 году одну из модификаций Ту-144 использовали НАСА, как летающую лабораторию с целью создания принципиально нового сверхзвукового самолета подобной конструкции. После испытаний модель Ту-144 была демонтирована.

Самые быстрые самолеты в мире.

8

Что есть самолёт?

В недалёком прошлом люди могли перемещаться на дальние расстояния только сухопутным и морским путями, тратя при этом большое количество времени. К счастью, наука смогла разработать новый вид транспортного средства – воздушное судно, которое способно перемесить пассажиров и грузы на дальние расстояния за максимально короткое время.

Самолёт – это летательный аппарат, главным свойством которого является способность совершать полёты в просторах земной атмосферы, используя нужные силовые установки. Он отличается рядом конструктивных особенностей от других типов воздушного транспорта. Например, от вертолёта самолёт отличается неподвижными крыльями. Зафиксировано крыло и у планёра, но у него нет двигателя как у самолёта, в то время как от дирижабля он отличается принципом полёта.

Примечания

  1. Никитин Г. А., Баканов Е. А. Основы авиации: Учебник для вузов гражданской авиации. — М.: Транспорт, 1984. — 261 с.
  2. ↑ Энциклопедия «Авиация». — М.: Научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 1994. — 736 с.
  3. ↑ Авиация в России (к 100-летию отечественного самолётостроения). — М.: «Машиностроение» (по заказу ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского), 1983. — 736 с.
  4. Житомирский Г. И. Конструкция самолётов. — М.: «Машиностроение», 1995. — 416 с.
  5. Соболев Д. А. История самолётов. Начальный период.. — М.: РОССПЭН, 1995. — 343 с.
  6. . World Digital Library (17 декабря 1903). Дата обращения 21 июля 2013.
  7. . Самоделкин — Изобретатели. susam.ru. Дата обращения 4 июня 2014.

В зависимости от хвостового оперения:

  • Нормальное – с применением одного киля и стандартного горизонтального оперения.

    • Оперение на середине киля самолета.

    • Оперение на фюзеляже.

    • Оперение Т-образной формы в конце киля.

  • Крестообразное.

  • Двухкилевое:

    • П-образное.

    • Двухкилевое разнесенное.

    • Двухбалочное.

  • Коробчатое.

  • Многокилевое.


  • Y-образное.

  • V-образное.

В зависимости от конструкции фюзеляжа:

  • Лодка.

  • Несущий тип фюзеляжа.

  • Двухфюзеляжный.

  • Однофюзеляжный.

  • Безфюзеляжный (используется гондола).

  • Гондола с двумя балками.

В зависимости от используемого типа шасси:

  • Одноопорная схема – используется на гидросамолетах и планерах.

  • Велосипедный или двухопорный тип.

  • Трехопорный:

    • с носовой опорой;

    • с хвостовой опорой.

  • Четырехопорная схема.

  • Многоопорная система шасси.

В зависимости от используемых опорных элементов:

  • Лыжный.

  • Колесный.

  • Смешанный (колесно-лыжный).

  • Гусеничный.


  • Чашечный.

  • На воздушной подушке.

Летательные аппараты отличаются между собой и особенностями используемых силовых установок. Именно по этой характеристике самолеты подразделены на несколько категорий.

Классификация

Истребитель-бомбардировщик Су-34

Штурмовик Су-25

Противолодочный самолёт (ДПЛС) Ту-142

Классификация самолётов может быть дана по различным признакам — по назначению, по конструктивным признакам, по типу двигателей, по лётно-техническим параметрам и так далее и тому подобное.

По назначению

Военные:

  • штурмовики (Су-25, А-10)
  • перехватчики (МиГ-31, F-15)
  • истребители
  • истребители-бомбардировщики (Су-34)
  • фронтовые бомбардировщики (Су-24)
  • стратегические бомбардировщики (Ту-95, B-52)
  • ракетоносцы
  • торпедоносцы
  • самолёты-разведчики (, U-2)
  • топливозаправщики (Ил-78, KC-135)
  • воздушные авианосцы
  • противолодочные самолёты (Ил-38, P-8 Poseidon)
  • патрульные самолёты (Ан-72)
  • корректировщики
  • военно-транспортные самолёты (Ан-12, C-130)
  • многоцелевые и специальные
Гражданские
  • пассажирские
  • транспортные — транспортировка грузов
  • почтовые — перевозка авиапочты
  • курьерские
  • сельскохозяйственные
  • санитарные — оказание срочной медицинской помощи
  • пожарные — для тушения в основном лесных пожаров
  • геологоразведочные — воздушная разведка недр
  • экспериментальные — проведение лётных экспериментов (летающая лаборатория)
  • спортивные — занятия авиационным спортом
  • учебно-тренировочные — обучение лётного состава
  • учебно-боевой самолёт — обучение военного лётного состава.

По взлётной массе

Лёгкомоторный самолёт МАИ-223

  • Сверхтяжёлые;
  • Тяжёлые — свыше 136 тонн (300 тысяч фунтов);
  • Средние — от 7 до 136 тонн (15-300 тысяч фунтов);
  • Лёгкие — менее 7 тонн (15 000 фунтов);
  • Сверхлёгкие.
Классы по взлётной массе

(Класс самолёта связан с классом аэродрома, способного принять самолёт данного типа.)

  • 1-го класса (75 т и более);
  • 2-го класса (от 30 до 75 т);
  • 3-го класса (от 10 до 30 т);
  • 4-го класса (от 5 до 10 т);
  • легкомоторные.

По типу и числу двигателей

Звездообразный двигатель в разрезе

Компрессор турбореактивного двигателя (ТРД)

См. также: Классификация самолётов по конструктивным признакам и силовой установке

  • По типу силовой установки:
    • поршневые (ПД — Ан-2, Cessna 172)
    • (ТВД — Ту-95, DHC-8)
    • (ТРД — Як-130, А320)
    • с ракетными двигателями (БИ-1)
    • с комбинированной силовой установкой (КСУ)
    • с электрическими двигателями (электрический самолёт)
  • По числу двигателей:
    • однодвигательные (Ан-2, U-2)
    • двухдвигательные (Ан-24, Боинг 737)
    • трёхдвигательные (Як-42, DC-10)
    • четырёхдвигательные (Boeing 747, Ан-124 «Руслан», P-3 Orion)
    • пятидвигательные (АНТ-14, He-111Z)
    • шестидвигательные (Ан-225 Мрия)
    • семидвигательные (К-7)
    • восьмидвигательные (АНТ-20, Boeing B-52)
    • десятидвигательные (Convair B-36J)
    • двенадцатидвигательные (Dornier Do X).

По компоновочной схеме

Классификация по данному признаку является наиболее многовариантной (см. также Классификация самолётов по конструктивным признакам и силовой установке). Ниже приводится часть основных вариантов.

По числу крыльев:

  • монопланы
  • полуторапланы
  • бипланы
  • трипланы
  • полипланы

По расположению крыла (для монопланов):

  • высокопланы
  • среднепланы
  • низкопланы
  • парасоль

По расположению хвостового оперения:

  • стандартная схема (оперение сзади)
  • летающее крыло (бесхвостый)
  • бесхвостка
  • «утка» (оперение спереди);

По типу, размерам и этажности фюзеляжа:

  • однофюзеляжные:
    • узкофюзеляжные;
    • широкофюзеляжные;
  • двухбалочной схемы («рама»);
  • бесфюзеляжные («летающее крыло»).

По типу шасси:

  • Сухопутные;
    • с колёсным шасси:
      • с хвостовой опорой;
      • с передней опорой;
      • с опорой велосипедного типа;
    • с лыжным шасси;
    • с гусеничным шасси;
    • на воздушной подушке (ЭКИП и некоторые др. экспериментальные модели);
  • Гидросамолёты;
    • амфибии;
    • поплавковые;
    • «летающие лодки».

По скорости полёта

  • дозвуковые — максимальное полётное число Маха не более 0,7-0,8 (Ан-74, DC-3)
  • околозвуковые — максимальное полётное число Маха от 0,7-0,8 до 1,2 (Ту-154)
  • сверхзвуковые — максимальное полётное число Маха от 1,2 до 5 (Ту-22М, Concorde)
  • гиперзвуковые — максимальное полётное число Маха свыше 5.
  • сухопутные
  • корабельные
  • гидросамолёты
  • летающая подводная лодка.

По типу взлёта и посадки

  • вертикального (ВВП — Як-38, Harrier)
  • короткого (КВП — Ан-72)
  • горизонтального (то есть обычного) взлёта и посадки — Ту-204, Боинг 707.

По стадии разработки и освоения модели

  • экспериментальные
  • опытные
  • серийные
  • единичные экземпляры воздушного судна (ЕЭВС), например Пе-8ОН («особого назначения», изготовлено было 2 экземпляра).

По типу выполняемых полётов

  • самолёты для выполнения полётов по правилам визуально ориентирования (ПВП, правила визуальных полётов)
  • самолёты для выполнения полётов по приборам (ППП, правила полётов по приборам)

(зависит от наличия авионики, позволяющей выполнять приборный полёт).

Де Хевилленд DH.106 «Комета»

Эта модель пусть и не входит в число крупных самолетов, но это был первый реактивный пассажирский авиалайнер, который задумывался и был создан с целью перевозки пассажиров, и вышел в серийное производство. Начиналась эра пассажирского самолетостроения. Этот первый самолет просто заслужил право открывать список больших самолетов.

Идея создания лайнера появилась в 1942 году, а первый полет «Комета» совершила 9 января 1951 года. Маршрут пролегал из Лондона в Йоханнесбург с посадками в Риме, Бейруте, Хартуме, Энтеббе и Ливингстоне. Экипаж состоял из 4-х человек, на борт самолет мог принять 36 пассажиров.

После 5 авиакатастроф первый проект Де Хевилленд DH.106 «Комета» был закрыт. Все последующие модификации «Кометы» повторяли первый вариант с небольшими усовершенствованиями.

9

Комбинированная схема

В этом случае составные части самолета могут комбинироваться с использованием различных конструкционных схем. Например, горизонтальное оперение предусмотрено и в носовой, и в хвостовой части фюзеляжа. На них может быть использовано так называемое непосредственное управление подъемной силой.

При этом носовое горизонтальное оперение совместно с закрылками создают дополнительную подъемную силу. Момент тангажа, который возникает в этом случае, будет направлен на увеличение угла атаки (нос самолета поднимается). Для парирования этого момента хвостовое оперение должно создать момент на уменьшение угла атаки (нос самолета опускается). Для этого сила на хвостовую часть должна быть направлена ​​также вверх. То есть происходит приращение подъемной силы на носовом ГО, на крыле и на хвостовом ГО (а следовательно, и на всем самолете) без поворота его в продольной плоскости. В этом случае самолет просто поднимается без всякой эволюции относительно своего центра масс. И наоборот, при такой аэродинамической компоновке самолета он может осуществлять эволюции относительно центра масс в продольной плоскости без изменения траектории своего полета.

Возможность осуществлять такие маневры значительно улучшают тактико-технические характеристики маневренных самолетов. Особенно в сочетании с системой непосредственного управления боковой силой, для осуществления которой самолет должен иметь не только хвостовое, а еще и носовое продольное оперение.

Concorde

Один из двух в мире сверхзвуковых самолетов, созданный совместно британцами и французами. В 1969 году самолет Concorde поднялся в небо. Но только через 7 лет испытательных полетов, 21 января 1976 года самолет принял на борт пассажиров и совершил свой первый коммерческий рейс.

По семь самолетов использовали ведущие авиакомпаниями British Airways и Air France. За все время эксплуатации, а это без малого 27 лет, сверхзвукового лайнера было перевезено 3 миллиона пассажиров. Что ставит этот тип самолетов в ряд рекордсменов.

В начале 2000-х годов из-за неполадок в топливной системе и из-за внешних воздействий произошло 2 катастрофы самолетов типа Конкорд. Air France полностью отказалась от эксплуатации самолетов. Со временем и British Airways перестала использовать этот сверхзвуковой самолет в коммерческих перевозках. У Конкордов была отозвана лицензия на пассажирские перелеты.

Последний полет Конкорд совершил 26 ноября 2003 года. Так закончилась эра сверхзвукового пассажирского транспорта.

7


С этим читают