| |
пусков ракет.
Ю. А. Литвинов
самолет (устаревшее — аэроплан) — летательный аппарат тяжелее воздуха для
полётов в атмосфере с помощью силовой установки, создающей тягу, и неподвижного
крыла, на котором при движении в воздушной среде образуется аэродинамическая
подъёмная сила. Неподвижность крыла, которая отличает С. от винтокрылых
летательных аппаратов, имеющих «вращающееся крыло» (несущий винт), и от
летательного аппарата с машущими крыльями (махолётов), в некоторой степени
условна, так как в ряде конструкций С. крыло может изменять в полёте угол
установки, угол стреловидности и т. п. Концепция С., зародившаяся в конце
XVIII — начале XIX вв. (Дж. Кейли) и предполагавшая осуществление полёта
летательного аппарата с помощью разделённых по функциям движителя (воздушного
винта) и несущей поверхности (крыла), в ходе развития летательной техники
оказалась наиболее удачной по совокупности лётных характеристик и
эксплуатационных качеств, и С. получил наибольшее распространение среди
летательных аппаратов с различными принципами создания подъёмной силы и
конструктивными способами их воплощения (см. также Авиация).
Классификация самолётов. По назначению различают гражданские и военные С.
К гражданским относятся пассажирские, грузовые и грузопассажирские,
административные, спортивные, сельскохозяйственные и другие С. для народного
хозяйства. Пассажирские С. подразделяются на магистральные самолёты и С.
местных воздушных линий. Военные С. включают истребители (воздушного боя,
истребители-бомбардировщики, истребители-перехватчики, многоцелевые),
штурмовики, бомбардировщики (фронтовые, дальние, межконтинентальные),
разведчики (тактические, оперативные, стратегические), военно-транспортные
(лёгкие, средние, тяжёлые), противолодочные, С. боевого обеспечения
(радиолокационного дозора и наведения, постановщики помех, воздушные пункты
управления, заправщики топливом в полёте и др.). В состав военной и гражданской
авиации входят учебные, учебно-тренировочные, санитарные, патрульные,
поисково-спасательные. С. По типу движителя С. относят к винтовым или
реактивным. В соответствии с типом двигателей С. часто называют поршневым,
турбовинтовым, реактивным (в частности, ракетным), а по числу двигателей —
например, двух-, трёх-, четырёхдвигательным. В зависимости от максимальной
скорости полета С. подразделяют на дозвуковые (Маха число полёта M{{?}} < 1),
сверхзвуковые (M{{?}} > 1) и гиперзвуковые (M{{?}} > > 1; часто принимают
M{{?}} > > 4—5). По условиям базирования различают С. сухопутного базирования,
корабельные С., гидросамолёты (летающие лодки или поплавковые) и С.-амфибии, а
по требованиям к длине взлетно-посадочной полосы — С. вертикального, короткого
и обычного взлёта и посадки. Различная способность к маневрированию
(максимальное значение эксплуатационной перегрузки) отличает манёвренные,
ограниченно манёвренные и неманёвренные С. По стадии освоения С. относят к
экспериментальным, опытным и серийным, а по отличию от исходного образца — к
модернизированным и модифицированным. С. с экипажем называют пилотируемыми, а
без экипажа беспилотными. Для некоторых типов пилотируемых С. (истребителей,
штурмовиков, учебных) часто указывают число членов экипажа (одно- или
двухместный).
Многие названия С. определяются их конструктивным исполнением и
аэродинамической схемой. По числу крыльев различают монопланы, бипланы (в том
числе полуторапланы), трипланы и полипланы, а монопланы, в зависимости от
расположения крыла относительно фюзеляжа, могут быть низкопланами,
среднепланами и высокопланами. Моноплан без наружных подкрепляющих элементов
крыла (подкосов) называется свободнонесущим, а моноплан с крылом, установленным
на подкосах выше фюзеляжа, называется парасоль. С. с изменяемой в полёте
стреловидностью крыла часто называют С. изменяемой геометрии, о зависимости от
расположения оперения выделяют С. нормальной схемы (с хвостовым оперением), С.
типа «бесхвостка» (горизонт, оперение отсутствует) и С. типа «утка» (с
горизонтальным оперением, расположенным впереди крыла). По типу фюзеляжа С.
может быть однофюзеляжным и двухбалочным, а С. без фюзеляжа называют «летающим
крылом». С. с диаметром фюзеляжа более 5,5—6 м называют широкофюзеляжными. Свою
классификацию имеют самолёты вертикального взлёта и посадки (с поворотными
винтами, поворотным крылом, подъёмными или подъёмно-маршевыми двигателями и т.
д.). Некоторые понятия классификации, такие, как, например, «лёгкий»,
«тяжёлый», «дальний» и т. п., являются условными, не всегда имеют строго
очерченные границы и для С. различных типов (истребители, бомбардировщики,
транспортные С.) могут соответствовать существенно отличающимся числовым
значениям взлётной массы и дальности полёта.
Аэродинамика самолёта. Подъёмная сила, поддерживающая С. в воздухе, образуется
вследствие несимметричного обтекания крыла воздушным потоком, имеющего место
при несимметричной форме профиля крыла, ориентации его под некоторым
положительным углом атаки к потоку или под влиянием обоих этих факторов. В этих
случаях скорость потока на верхней поверхности крыла больше, а давление (в
соответствии с Бернулли уравнением) меньше, чем на нижней; вследствие этого
создаётся разность давлений под крылом и над крылом и возникает подъёмная сила.
Теоретические подходы к определению подъёмной силы профиля крыла (для идеальной
несжимаемой жидкости) отражены в известной Жуковского теореме. Действующую на С.
при его обтекании воздушным потоком полную аэродинамическую силу RA (её
называют аэродинамической силой планёра) в скоростной системе координат можно
представить в виде двух составляющих — аэродинамической подъёмной силы Ya и
силы лобового сопротивления Xa (в общем случае возможно также наличие и боковой
силы Za). Сила Ya определяется в основном подъёмными силами крыла и горизонт,
|
|