Самолёт

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Аэроплан»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Самолёт
Изображение
Оператор Военно-воздушные силы Алжира, Армейская авиация Аргентины[d], Военно-воздушные силы Аргентины, Авиация ВМС Аргентины, Военно-воздушные силы Чили, Вооружённые силы Чили и Chilean Naval Aviation[d]
Дата открытия (изобретения) 1903
Углеродный след 284 grams of CO₂ equivalent per person-kilometer[1] и 197,51 gram of carbon dioxide equivalent per kilometre[2]
Двигатель авиационный двигатель
Аэродинамическая схема летательный аппарат с неподвижным крылом
Обозначение MDS A[3] и V[3]
Производит звук Шумовое загрязнение от воздушных судов
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Самолёт (устар. аэроплан) — класс воздушных судов тяжелее воздуха, предназначенных для полётов в атмосфере с помощью силового агрегата, создающего тягу и неподвижного относительно других частей аппарата крыла, создающего подъёмную силу[4][5]. Неподвижное крыло отличает самолёт от махолёта (орнитоптера) и вертолёта, а наличие двигателя — от планёра и мускулолёта. От дирижабля и аэростата самолёт отличается тем, что использует аэродинамический, а не аэростатический способ создания подъёмной силы.

В современной авиации существуют самолёты с подвижной изменяемой геометрией крыла (например, Су-24 или Rockwell B-1 Lancer).

Происхождение термина[править | править код]

Русский самолёт «Илья Муромец»

Слово «самолёт» в русском языке до XIX века использовалось для обозначения других объектов. Так, В. П. Бурнашев приводит его в своём словаре (1843—1844 гг.) в таком значении: «В ткацком стане — челнок, который бросают не рукою, а посредством погонялки». В некоторых губерниях России самолётом называли примитивное орудие для пахоты (типа сохи)[6].

Применительно к летательным аппаратам слово «самолёт» стало использоваться лишь со второй половины XIX века, при этом вошло в употребление далеко не сразу. Известно, что в 1857 году капитан 1-го ранга Н. М. Соковнин использовал слово «самолёт» для обозначения управляемого аэростата[7]. В значении, близком к современному, слово «самолёт» впервые употребил журналист и писатель Аркадий Эвальд в статье «Воздухоплавание» 1863 года (газета «Голос»[8][9]), где он впервые в России предложил идею подобного летательного аппарата. Но ни А. Ф. Можайский, ни Н. И. Кибальчич этого термина не употребляли. В патенте Можайского, датированном 1881 годом, его изобретение названо «воздухоплавательным снарядом»[10].

С лёгкой руки поэта-футуриста В. В. 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.

Конструкция[править | править код]

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, интерцепторы и др.).[5][11]
  • 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, построенные по схеме «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.
  • Авионика — совокупность электронного оборудования, обеспечивающего навигацию, связь, выдачу полетной информации и пр. Бортовая электроника является наиболее сложным и дорогостоящим оборудованием, сравнимым или превосходящим по стоимости всю остальную конструкцию самолёта.

Классификация[править | править код]

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[править | править код]

Военные самолёты по назначению подразделяются на боевые, учебные, учебно-боевые и специальные[12].

Боевые самолеты — это самолеты, предназначенные для выполнения различных боевых задач:

Учебные самолеты — это самолеты с двойным управлением, предназначенные для обучения летного состава, технике пилотирования и навигации:

  • самолёты первоначального обучения — предназначены для обучения курсантов основам пилотирования и навигации
  • учебно-тренировочные самолёты — предназначены для повышения навыков либо поддержания натренированности лётного состава

Учебно-боевые самолеты — это боевые самолеты с двойным управлением, предназначенные для обучения летного состава технике пилотирования, боевому применению и навигации

Специальные самолеты — самолеты, предназначенные для выполнения узкоспециальных задач, связанных с использованием установленного на них специального оборудования

  • пассажирские самолёты — для перевозки личного состава и некоторых видов грузов
  • самолёты-топливозаправщики
  • воздушные командные пункты управления
  • самолёты радиолокационного дозора, наведения и управления
  • самолёты телеметрии ракет и спускательных аппаратов
  • самолёты-радиоретрансляторы
  • самолёты авиационной спасательной службы
  • и мн. др.
Гражданские

По взлётной массе[править | править код]

Сверхлёгкий парасоль 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[править | править код]

(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[править | править код]

Звездообразный двигатель в разрезе
Компрессор турбореактивного двигателя (ТРД)

По компоновочной схеме[править | править код]

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:

По расположению крыла (для монопланов):

По расположению хвостового оперения:

По типу, размерам и этажности фюзеляжа:

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[править | править код]

  • 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.

По роду посадочных органов[править | править код]

По типу взлёта и посадки[править | править код]

По стадии разработки и освоения модели[править | править код]

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

По способу управления[править | править код]

  • пилотируемые лётчиком
  • беспилотные (БПЛА, робо-самолёты).

По типу выполняемых полётов[править | править код]

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

История[править | править код]

На рубеже XVIII-XIX веков английский естествоиспытатель Джордж Кейли предложил концепцию летательного аппарата с фиксированным крылом и отдельным от него двигателем. В 1843 году английский изобретатель Уильям Хенсон получил патент на проект самолёта. Первый российский проект самолёта был предложен Николаем Афанасьевичем Телешовым в 1864 году[13]. В 1874 году французский морской офицер Жан Мари Феликс де Ла Круа Дю Тампль построил полноразмерный самолёт с паровой машиной. Однако недостаточная мощность двигателя не позволяла ему совершать полёт. В 1882 в присутствии представителей военного ведомства Российской Империи и Русского технического общества была предпринята попытка взлёта на самолёте с паровой силовой установкой, построенном по проекту русского морского офицера Александра Фёдоровича Можайского. Согласно ряду исследований, проведённых в XX веке в СССР, имеющаяся мощность двигателей также не позволяла самолёту Можайского совершать установившийся полёт, однако по некоторым сообщениям современников, 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.[5][9] 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.

Павел Дмитриевич Кузьминский создал несколько проектов летательных аппаратов тяжелее воздуха, ни один из которых, правда, не был реализован на практике. Один из проектов, известный под названием «Руссолет», с двумя коническими спиральными вертикальными винтами «руссоидами», или «руссоидальными винтами», судя по эскизам в «Записках Русского технического общества», был похож и на аэроплан, и на двухвинтовой вертолёт, хотя, по сведениям из других источников, один винт был направлен вверх, а другой вперёд[14].

Первым в мире 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.[15] «Флайер-1» продержался в воздухе 12 секунд и пролетел 36,58 метров (120 футов). 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.[5]

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 кг.

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, устроенных по принципу «легче воздуха». 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»[de] В. В. Татаринова. В 1909 году изобретатель получил 50 тысяч рублей от Военного министерства для постройки вертолёта.[16] 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.[источник не указан 3583 дня]

Тем не менее русский учёный Николай Егорович Жуковский в 1904 году сформулировал теорему, дающую количественную величину подъёмной силы крыла самолёта; а также определил основные профили крыльев и лопастей винта самолёта; разработал вихревую теорию воздушного винта.

15 ноября 1905 года Жуковский прочитал доклад «О присоединённых вихрях», заложивший теоретическую основу развития методов определения подъёмной силы крыла аэроплана. Свои открытия он опубликовал в 1906 году в работе «О падении в воздухе лёгких продолговатых тел, вращающихся около своей продольной оси». Как было написано в книге «Рассказы о русском первенстве», вышедшей в 1950 году в издательстве «Молодая гвардия», Жуковский открыл «тайну крыла» — объяснил и дал метод расчёта подъёмной силы крыла, той силы, которая держит самолёт в воздухе[17], и стал основоположником науки аэродинамики[18].

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 летающий самолёт Российской империи
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).

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Flugzeug, Inland // https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/366/bilder/dateien/uba_emissionstabelle_personenverkehr_2020.pdf
  2. Flug International // https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/5750/publikationen/2021_fb_umweltfreundlich_mobil_bf.pdf
  3. 1 2 United States Naval Aviation 1910-2010 Volume II Statistics — 2017. — С. 2. — ISBN 978-0-945274-75-9
  4. Никитин Г. А., Баканов Е. А. Основы авиации: Учебник для вузов гражданской авиации. — М.: Транспорт, 1984. — 261 с.
  5. 1 2 3 4 Энциклопедия «Авиация». — М.: Научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 1994. — 736 с.
  6. Этерлей, Кузнецова, 1979, с. 148—149.
  7. Морской сборник, № 7, 1857 Архивная копия от 21 декабря 2012 на Wayback Machine, с. 108
  8. Д. А. Соболев. История самолётов, гл. 2. Дата обращения: 31 августа 2012. Архивировано 13 мая 2012 года.
  9. 1 2 Авиация в России (к 100-летию отечественного самолётостроения). — М.: "Машиностроение" (по заказу ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского), 1983. — 736 с.
  10. Этерлей, Кузнецова, 1979, с. 150.
  11. Житомирский Г. И. Конструкция самолётов. — М.: "Машиностроение", 1995. — 416 с.
  12. НАСТАВЛЕНИЕ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПОЛЕТОВ АВИАЦИИ ВООРУЖЕННЫХ СИЛ СССР (НПП-88), ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ, ПРОВЕДЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЛЕТОВ
  13. Соболев Д. А. История самолётов. Начальный период.. — М.: РОССПЭН, 1995. — 343 с.
  14. Вертолеты дореволюционной России. // /t-library.ru. Архивировано 5 июля 2019 года.
  15. Телеграмма отцу от Орвилла Райта из Китти-Хоук, штат Северная Каролина, с сообщением о четырёх успешно совершённых полётах, 17 декабря 1903 г. World Digital Library (17 декабря 1903). Дата обращения: 21 июля 2013. Архивировано 25 июля 2013 года.
  16. Татаринов Владимир Валерианович. Самоделкин - Изобретатели. susam.ru. Дата обращения: 4 июня 2014. Архивировано 6 июня 2014 года.
  17. Жуковский Николай Егорович // vikent.ru. Архивировано 16 мая 2019 года.
  18. Отец русской авиации Николай Егорович Жуковский // www.pemptousia.ru. Архивировано 7 ноября 2019 года.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]