Самолёт

Запрос «Аэроплан» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Самолёт (он же аэроплан) — летательный аппарат (ЛА) тяжелее воздуха для полётов в атмосфере с помощью двигателей и неподвижным относительно других частей аппарата крылом.

Самолёт способен перемещаться с высокой скоростью, используя подъёмную силу крыла для поддержания себя в воздухе. Неподвижное крыло отличает самолёт от орнитоптера (махолёта) и вертолёта, а наличие двигателя — от планера. От дирижабля самолёт отличает аэродинамический способ создания подъёмной силы, — самолётное крыло создаёт подъёмную силу за счёт возникающей в набегающем потоке воздуха разницы давлений на нижнюю и верхнуюю поверхности крыла: давление на нижнуюю поверхность самолётного крыла больше чем давлении на верхнюю поверхность.

Приведённое определение является «классическим» и актуальным для самолётов, существовавших на заре авиации. По отношению к современным и перспективным разработкам в авиационной технике (интегральные и гиперзвуковые аэродинамические компоновки, использование изменяемого вектора тяги и др.) понятие «самолёт» требует уточнения: Самолёт — летательный аппарат для полётов в атмосфере (и космическом пространстве (напр. Орбитальный самолёт)), использующий аэродинамическую подъёмную силу планера для удержания себя в воздухе (при полёте в пределах атмосферы) и тягу силовой (двигательной) установки для маневрирования и компенсации потерь полной механической энергии на лобовое сопротивление^{[источник не указан 159 дней]}.

Классификация самолётов

Классификация самолётов может быть дана по различным признакам — по назначению, по конструктивным признакам, по типу двигателей, по лётно-техническим параметрам и т.д и т. п.

По назначению

• Военные:
  • воздушный авианосец
    

    
  • стратегические бомбардировщики
  • истребители
  • истребители-бомбардировщики
  • корректировщики
  • многоцелевые и специальные
  • перехватчики
  • ракетоносцы
  • разведчики
  • топливозаправщики
  • транспортные
  • фронтовые бомбардировщики
  • штурмовики
• Гражданские:
  • пассажирские — перевозка пассажиров
  • почтовые — доставка почты
  • сельскохозяйственные — обработка сельскохозяйственных угодий
  • специальные:
    • экспериментальные — проведение лётных экспериментов
    • санитарные — оказание срочной медицинской помощи
    • геологоразведочные — воздушная разведка недр
    • пожарные — для тушения в основном лесных пожаров
    • и др.
  • спортивные — занятия авиационным спортом
  • транспортные — транспортировка грузов
  • учебно-тренировочные — обучение лётного состава

По взлётной массе

Лёгкомоторный самолёт МАИ-223

• 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 (до 10 т)
• легкомоторные
• сверхлёгкие (до 495 кг)

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

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)
  • турбовинтовые (ТВД) (Ан-24)
  • турбореактивные(ТРД) (Ту-154)
  • с ракетными двигателями
  • с комбинированной силовой установкой (КСУ)
• По числу двигателей:
  • однодвигательные (Ан-2)
  • двухдвигательные (Ан-24)
  • трёхдвигательные (Ту-154)
  • четырёхдвигательные (Ан-124 «Руслан»)
  • пятидвигательные (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). Предлагается часть основных вариантов:

• По числу крыльев:
  • монопланы
  • полуторапланы
  • бипланы
  • трипланы
  • полипланы
• По расположению крыла (для монопланов):
  • высокопланы
  • среднепланы
  • низкопланы
  • парасоль
• По расположению хвостового оперения:
  • нормальная аэродинамическая схема (оперение сзади)
  • летающее крыло (бесхвостый)
  • бесхвостка
  • типа «утка» (оперение спереди);
• По типу и размерам фюзеляжа:
  • однофюзеляжные;
    • узкофюзеляжные;
    • широкофюзеляжные;
  • двухбалочной схемы («рама»);
  • бесфюзеляжные («летающее крыло»).
  • двухпалубный самолёт
• 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 Mаха не более 0,7-0,8)
• трансзвуковые (максимальное полётное число Маха от 0,7-0,8 до 1,2)
• сверхзвуковые (максимальное полётное число Маха от 1,2 до 5)
• гиперзвуковые (максимальное полётное число Маха свыше 5)

По роду посадочных органов

• сухопутные
• корабельные
• гидросамолёты
• летающая подводная лодка

По типу взлёта и посадки

• вертикального (ВВП)
• короткого (КВП)
• обычного взлёта и посадки

По стадии освоения

• экспериментальные
• опытные
• серийные

По способу управления

• пилотируемые лётчиком
• беспилотные

Конструкция самолётов

Основные элементы летательного аппарата:

• Крыло — создаёт при поступательном движении самолёта необходимую для полёта подъёмную силу.
• 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 — несущие поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта.
• Шасси — взлётно-посадочное устройство самолёта.
• Силовая установка самолета, состоящая, вообще говоря из двигателя и движителя (например, воздушного винта) — создаёт необходимую тягу.
• Системы бортового оборудования — различное оборудование, которое позволяет выполнять полёты при любых условиях.

История самолётов

Виктор Васнецов «Ковёр-самолёт», 1880 г.

В древнеиндийской литературе описаны летательные аппараты виманы. Имеются также упоминания летательных аппаратов в фольклоре разных народов (ковёр-самолёт, ступа Бабы Яги).

На рубеже XVIII-XIX веков английский естествоиспытатель Джордж Кейли предложил концепцию летательного аппарата с фиксированным крылом и отдельным от него движителем. В 1843 году английский изобретатель Уильям Хенсон получил патент на проект самолета. В 1874 году французский морской офицер Жан Мари Феликс де Ла Круа Дю Тампль построил полноразмерный самолет с паровой машиной. Однако недостаточная мощность двигателя не позволяла ему совершать полет. В 1885 в присутствии представителей военного ведомства Российской Империи и Русского технического общества была предпринята попытка взлета на самолете с паровой силовой установкой, построенном по проекту русского морского офицера Александра Фёдоровича Можайского. Согласно ряду исследований, проведенных в XX веке в СССР, имеющаяся мощность двигателей также не позволяла самолёту Можайского совершать установившийся полёт, однако по утверждению очевидцев, имел место кратковременный отрыв аппарата от земли. Самолёты с паровыми двигателями Клемана Адера (Франция) и Хайрема (Гирама) Максима (США) также кратковременно отрывались от земли, однако не могли совершать устойчивый управляемый полёт. Причинами этого служили: отсутствие теории полёта и управления, теории прочностных и аэродинамических расчётов. В связи с этим самолёты строились «наобум», «на глазок», несмотря на наличие инженерного опыта у многих пионеров авиации.

В современной академической литературе, касающейся авиастроения, наиболее распространено мнение, что первым самолётом, который смог самостоятельно совершить устойчивый управляемый горизонтальный полёт, стал «Флайер-1», построенный братьями Орвилом и Уилбуром Райт в США. Первый полёт самолёта в истории был осуществлён 17 декабря 1903 года. «Флайер» продержался в воздухе 59 секунд и пролетел 260 метров. На усовершенствованных моделях братья Райт 20 сентября 1904 года впервые в Мире выполнили полёт по кругу, а в 1905 году - полёт по замкнутому маршруту длиной в 39 км.

Их аппарат представлял собой биплан типа «утка» — пилот размещался на нижнем крыле, руль направления сзади, руль высоты спереди. Двухлонжеронные крылья были обшиты тонким небелёным муслином. Двигатель «Флайера» был четырёхтактный, со стартовой мощностью 16 лошадиных сил и весил всего (или целых, если оценивать с современной точки зрения) 80 килограмм.

Аппарат имел два деревянных винта. Вместо колёсного шасси Райты использовали стартовую катапульту, состоящую из пирамидальной башни и деревянного направляющего рельса. Привод катапульты осуществлялся с помощью падающего массивного груза, связанного с самолётом тросом через систему специальных блоков.

В России практическое развитие авиации задержалось из-за ориентации правительства на создание воздухоплавательных летательных аппаратов. Основываясь на примере Германии, русское военное руководство делало ставку на развитие дирижаблей и аэростатов для армии и не оценило своевременно потенциальные возможности нового изобретения — самолёта.

Свою отрицательную роль в отношении летательных аппаратов тяжелее воздуха сыграла и история с «Аэромобилем» В. В. Татаринова. В 1909 году изобретатель получил 50 тысяч рублей от Военного министерства для постройки вертолёта. Кроме того, было много пожертвований от частных лиц. Те, кто не мог помочь деньгами, предлагали бесплатно свой труд для воплощения замысла изобретателя. Россия возлагала большие надежды на это отечественное изобретение. Но затея закончилась полным провалом. Опыт и знания Татаринова не соответствовали сложности поставленной задачи, и большие деньги были выброшены на ветер. Этот случай отрицательно повлиял на судьбы многих интересных авиационных проектов — русские изобретатели не могли больше добиться государственных субсидий.

В 1909 году русское правительство наконец проявило интерес к самолётам. Было решено отклонить предложение братьев Райт о покупке их изобретения и строить самолёты своими силами. Конструировать самолёты поручили офицерам-воздухоплавателям М. А. Агапову, Б. В. Голубеву, Б. Ф. Гебауеру и А. И. Шабскому. Решили строить трёхместные самолёты различных типов, чтобы потом выбрать наиболее удачный. Никто из проектировщиков не только не летал на самолётах, но даже не видел их в натуре. Поэтому не приходится удивляться, что самолёты терпели аварию ещё во время пробежек по земле.

«Кудашев-1» — первый российский летающий самолёт

Крылатый Бенц. Русский аэроплан в кузове грузовика на Кавказском фронте первой мировой. 1916 год.

Первые успехи русской авиации датируются 1910 годом. 4 июня профессор Киевского политехнического института князь Александр Кудашев пролетел несколько десятков метров на самолёте-биплане собственной конструкции.

16 июня молодой киевский авиаконструктор Игорь Сикорский впервые поднял свой самолёт в воздух, а ещё через три дня состоялся полёт самолёта инженера Якова Гаккеля необычной для того времени схемы биплан с фюзеляжем (бимоноплан).

Интересные факты

• Гиперзвуковой самолёт X-43A является самым быстрым самолётом в мире. Аппарат X-43A недавно установил новый рекорд скорости — 11230 км/час, тем самым превысив скорость звука в 9,6 раза. Для сравнения: реактивные истребители летают со скоростью звука или превышающей её всего в два раза.

См. также

• Авиация
• История авиации
• Авиастроение
• Классификация самолётов по конструктивным признакам и силовой установке
• Механизация крыла
• Воздушное судно
• Воздушный транспорт
• Летательный аппарат
• Список самолётов по производителям
• Вертолёт; Махолёт;
• ЭКИП; Гидросамолёт; Летающая подводная лодка
• Авиационный тренажёр
• Авиасимулятор
• Аэродром
• Cessna 172 — самый массовый самолёт в истории авиации.

Литература

• История конструкций самолётов в СССР — Вадим Борисович Шавров. История конструкций самолётов в СССР 1938—1950 гг // М. Машиностроение, 1994. ISBN 5-217-00477-0.
• «Тернистый путь в никуда. Записки авиаконструктора.» Л. Л. Селяков

Ссылки

• Airliners.net — Авиационные фотографии. Крупнейший портал-справочник о самолётах
• О_моделях — По именам создателей ОКБ
• Энциклопедия мировой авиации
• Уголок неба — виртуальная авиационная энциклопедия
• www.flyingmachines.org — интернет-музей истории авиации.
• www.airforce.ru — ВВС России: люди и самолёты.
• «Человек, среда, машина» — Л. Л. Селяков

Летательные аппараты