Читать онлайн «Большая Советская Энциклопедия (СА)». Страница 72

  Аэродинамика самолёта. В результате воздействия на крыло воздушного потока возникает аэродинамическая сила R (см. Аэродинамические сила и момент). Вертикальная составляющая этой силы по отношению к потоку называется подъёмной силой Y, горизонтальная составляющая — силой лобового сопротивления Q (см. Аэродинамическое сопротивление). Лобовое сопротивление является суммой сил трения воздуха о поверхность крыла Qтр, давления воздушного потока Qдавл (объединяемых общим название профильного сопротивления — Qпроф = Qтр + Qдавл) и индуктивного сопротивления Qинд, возникающего при наличии подъёмной силы на крыле. Qинд обусловливается образованием на концах крыла вихрей воздуха вследствие перетекания его из области повышенного давления под крылом в область пониженного давления над крылом. При скорости полёта, близкой к скорости звука, может возникать волновое сопротивление Qполн. Подъёмная сила С. обычно равна подъёмной силе крыла, лобовое сопротивление — сумме сопротивлений крыла, фюзеляжа, оперения и др. частей С., обтекаемых потоком воздуха, а также сопротивления интерференции (взаимного влияния этих частей) Qинт. Отношение подъёмной силы к лобовому сопротивлению  называется аэродинамическим качеством. Максимальное значение аэродинамического качества современного С. достигает 10—20.

  Силовая установка самолёта состоит из авиационных двигателей и различных систем и устройств — воздушных винтов, пожарного оборудования, топливной системы, систем всасывания воздуха, запуска, смазки, изменения направления тяги и др. При выборе места установки двигателей, их числа и типа учитывают аэродинамическое сопротивление, создаваемое двигателями, разворачивающий момент, возникающий при отказе одного из двигателей, сложность устройства воздухозаборников, возможность обслуживания и замены двигателей, уровень шума в пассажирском салоне и т. п.

  Конструкция самолёта. Основные части — крыло, фюзеляж, шасси и оперение самолёта. На рис. 2 показана компоновочная схема турбореактивного пассажирского С. Ил-62. Крыло создаёт подъёмную силу при движении С. Обычно неподвижно закрепляется на фюзеляже, но иногда может поворачиваться относительно поперечной оси С. (например, у С. вертикального взлёта и посадки) или изменять конфигурацию (стреловидность, размах). На крыле устанавливаются рули крена (элероны) и элементы механизации крыла. Фюзеляж служит для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования. Конструктивно связывает между собой крыло, оперение, иногда шасси и силовую установку. Шасси предназначается для взлёта и посадки, а также для передвижения С. по аэродрому. На С. могут устанавливаться колёсные шасси, поплавки (на гидросамолётах), лыжи и гусеницы (у С. повышенной проходимости). Шасси бывают убирающимися в полёте и неубирающимися. С. с убирающимися шасси имеет меньшее лобовое сопротивление, но тяжелее и сложнее по конструкции. Оперение предназначается для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки С.

  Системы управления и оборудование. Системы управления С. разделяются на основные и вспомогательные. К основным принято относить системы управления воздушными рулями. Вспомогательные системы служат для управления двигателями, триммерами рулей, шасси, тормозами, люками, дверями и т. п. Управление С. производится с помощью штурвальной колонки или ручки управления, педалей, переключателей и т. п., расположенных в кабине экипажа. Для облегчения пилотирования и повышения безопасности полёта в систему управления могут включаться автопилоты и бортовые вычислители; управление делается двойным. Уменьшение нагрузок, действующих на рычаги управления при отклонении рулей, обеспечивается гидравлическими, пневматическими или электрическими усилителями (называемыми бустерами), устройствами сервокомпенсации. Управление С. в случае, когда воздушные рули неэффективны (полёт в сильно разреженной атмосфере, на С. вертикального взлёта и посадки), осуществляется газовыми рулями.

  Оборудование С. включает приборное, радио-, электрооборудование, противообледенительные устройства, высотное, бытовое и специальное оборудование, а для военных С. также вооружение (пушки, ракеты, авиационные бомбы) и бронирование. Приборное оборудование в зависимости от назначения подразделяется на пилотажно-навигационное (вариометры, авиагоризонты, компасы, автопилоты и т. п.), для контроля за работой двигателей (манометры, расходомеры и т. п.) и вспомогательное (амперметры, вольтметры и др.). Электрооборудование С. обеспечивает работу приборов, средств управления, радио, системы пуска двигателей, освещения. Радиооборудование включает в себя средства радиосвязи и радионавигации, радиолокационное оборудование, системы автоматического взлёта и посадки. Для обеспечения безопасности и защиты человека при полёте на больших высотах служит высотное оборудование С. (системы кондиционирования воздуха, кислородного питания и др.). Удобство размещения пассажиров и экипажа, комфорт обеспечиваются бытовым оборудованием. К специальному оборудованию относятся системы автоконтроля работы оборудования и конструкции С., аэрофотосъёмки, оборудование для перевозки больных и раненых и т. п.

  Самолёты вертикального взлёта и посадки (СВВП) и самолёты короткого взлёта и посадки (СКВП). Увеличение скоростей полёта С. приводит к росту взлётно-посадочных скоростей, в результате чего длина взлётно-посадочных полос достигает нескольких километров. В связи с этим создаются СКВП и СВВП. СКВП имеют при высокой крейсерской скорости (600—800 км/ч) длину взлётно-посадочной дистанции не более 600—650 м. Сокращение взлётно-посадочной дистанции в основном достигается применением мощной механизации крыла и управления пограничным слоем, использованием ускорителей на взлёте и устройств для гашения скорости при посадке, отклонением вектора тяги маршевых двигателей. Вертикальный взлёт и посадка СВВП обеспечиваются специальными подъёмными двигателями, отклонением реактивных сопел или поворотом основных двигателей, как правило, турбореактивных (ТРД). Типовые схемы СВВП показаны на рис. 3.

  Лит.: Паленый Э. Г., Оборудование самолетов, М., 1968; Курочкин Ф. П., Основы проектирования самолетов с вертикальным взлетом и посадкой, М., 1970; Шульженко М. Н., Конструкция самолетов, 3 изд., М., 1971; Никитин Г. А., Баканов Е. А., Основы авиации, М., 1972; Проектирование самолетов, 2 изд., М., 1972; Шейнин В. М., Козловский В. И., Проблемы проектирования пассажирских самолетов, М., 1972; Schmidt Н. A. F., Lexikon Luftfahrt, В., 1971; Jane's, all the world's aircraft, L.,

1909—.

  Г. А. Никитин, Е. А. Баканов.

Рис. 3. Самолёты вертикального взлёта и посадки.

Рис. 2. Турбореактивный самолёт Ил-62: 1 — передняя стойка шасси; 2 — кабина экипажа; 3 — входная дверь; 4 — фюзеляж; 5 — передний пассажирский салон; 6 — основная стойка шасси; 7 — крыло; 8 — двигатели; 9 — технический отсек; 10 — стабилизатор; 11 — антенна; 12 — киль; 13 — задний пассажирский салон; 14 — буфет; 15 — гардероб.

Рис. 1. Основные типы самолётов.

Самолётный раке'тный дви'гатель, ракетный двигатель, устанавливаемый на самолёте. В качестве стартовых применяют твёрдотопливные ракетные двигатели, для форсирования стартов, манёвров в полёте и в качестве основных — жидкостные ракетные двигатели с многократным запуском и регулируемой тягой.

Самолётный спорт, вид военно-технического спорта, органически связанный с развитием авиации, общего и спортивного самолётостроения. Включает: 1) полёты на самолётах разных весовых категорий с поршневыми, турбовинтовыми и реактивными двигателями на установление рекордов скорости, высоты, дальности, продолжительности, скороподъёмности и грузоподъёмности; 2) соревнования на 1-местных спортивных и 2-местных учебных самолётах с поршневыми двигателями в искусстве выполнения фигур высшего пилотажа в прямом и обратном полётах, в полётах по кругу, в самолётовождении по маршруту, в открытой и закрытой кабинах, днём и ночью, в простых метеорологических условиях (см. также Пилотаж). Чемпионаты мира проводятся только по высшему пилотажу (с 1960 раз в 2 года).

  С. с. зародился в начале 20 в.; в 1905 в Париже основана Международная авиационная федерация (ФАИ) для руководства международными мероприятиями в области авиационно-спортивной деятельности. В 1906 установлены первые утвержденные ФАИ рекорды скорости (41,292 км/ч) и дальности (220 м) полётов (А. Сантос-Дюмон, Франция), в 1909 — высоты (155 м, Латам, Франция). Возникновение воздухоплавательного и С. с. в России связано с организацией в 1908 в Петербурге Всероссийского аэроклуба (имел отделения на Дальнем Востоке, в Иркутске, Оренбурге, Нижнем Новгороде). В 1910 на международной авиационной неделе в Петербурге Н. Е. Попов установил мировые рекорды продолжительности (2 ч 04 мин) и высоты (600 м) полётов. В 1911 состоялся перелёт из Петербурга в Москву за 1 день (участвовало 12 лётчиков, победитель А. А. Васильев). До 1914 русские лётчики установили 10 мировых рекордов продолжительности, дальности и высоты полётов. Среди мировых рекордов в 20-е — начале 30-х гг.: продолжительности полёта—37 ч 12 мин (К. Смит и Л. Рихтео, США, 1923), высоты — 12 066 м (Коллизо, Франция, 1924), скорости — 234,47 км/ч (Э. Эрхат, США, 1930).