В Интернете можно найти фотографии американского стратегического бомбардировщика Boeing B-52, который совершает полет с сильно поврежденным хвостовым оперением. Также на просторах сети можно найти видеоматериалы, которые отражают данный воздушный инцидент. Именно инцидент, а не катастрофу, так как несмотря на критические для столь тяжелой машины повреждения, благодаря действиям экипажа бомбардировщик удалось успешно посадить на авиабазе Блайтвилль в Арканзазе. Данная закончилась хорошо, а все ее участники отделались лишь испугом, который вряд ли был легким.

Стоит отметить, что Boeing B-52 является одним из самых узнаваемых и самых «долгоиграющих» самолетов современности. Boeing B-52 Stratofortress (Стратосферная крепость) - это многофункциональный американский стратегический бомбардировщик-ракетоносец, относящийся к стратегам второго поколения. Самолет был принят на вооружение американских ВВС в 1955 году. В настоящее время B-52 наряду с российским стратегическим бомбардировщиком Ту-95 являются абсолютными рекордсменами по дальности полета, а также длительности нахождения на военной службе. Эти самолеты непрерывно находятся в строю уже более полувека. Машина, которая создавалась в 50-е годы прошлого века под требования холодной войны, по-прежнему актуальна. ВВС США планируют эксплуатировать данный самолет как минимум до 2040 года, а на модернизацию машин планируется потратить 11,9 миллиардов долларов.

Вряд ли конструкторы компании Боинг, которые создавали этот знаменитый стратегический бомбардировщик, который долгие годы был олицетворением военной мощи США и считался символом мощи этой страны (подобно тому, как столетие до него английские броненосцы и первые дредноуты олицетворяли мощь Британской империи), полагали, что он будет оставаться на службе столько лет. Машина, по сути, не только пережила своих создателей, но и ту угрозу, которая виделась Вашингтону в образе Советского Союза. С другой стороны прагматичные американские конструкторы компании Boeing могли даже не забивать голову образом врага, а просто работать в стремлении получить новый крупный заказ, и с максимальной отдачей реализовали поставленную перед ними техническую задачу.

Созданный ими самолет массой более 200 тонн мог совершать полеты с максимальной скоростью до 957 км/ч (0,87М) и нести огромную бомбовую нагрузку - более 22 тонн в отсеке вооружения, у самолета в модификации B-52H, который в настоящее время находится на вооружении, данный показатель превышает 27 тонн. Все американские B-52 старше 50 лет. При этом к 2040 году возраст самолетов достигнет 83 лет, они будут использоваться вплоть до полной выработки ресурса планера. Столь завидное долголетие объясняется успешной конструкцией и в какой-то мере объясняет счастливый исход случая, который произошел во время испытательного полета в 1964 году, и фотографии которого гуляют сегодня по сети. Многие считают эти фотографии неправдоподобными, но они настоящие.

Знаменитый полет

На серии снимков в Интернете представлен самолет B-52H-170-BW S/N 61-0023, все они были сделаны после того, как сильный турбулентный поток буквально срезал самолету вертикальный стабилизатор. Данная модель была специально оборудована для исследования турбулентности. К детальным исследованиям влияния данного явления на самолет было решено приступить после того, как уже было потеряно несколько боевых бомбардировщиков. В том знаменитом полете, во время которого B-52 лишился руля направления и вертикального стабилизатора, самолетом управлял первый пилот Чак Фишер, вторым пилотом был Дик Керри. Экипажу удалось сохранить самолет, осуществив посадку на авиабазе Блайтвилль.

Подробный рассказ об этом летном инциденте оставил Джон А. Смит, полковник ВВС США в отставке, скончавшийся в 2010 году в Лас-Вегасе. В 1964 году он прибыл наблюдателем на фирму Boeing Aircraft в Вичите и совершил несколько полетов с Чаком Фишером, который и рассказал ему о знаменитом полете. Перевод рассказа был выполнен Борисом Кротковым.

Самолет B-52 Чака Фишера был полностью укомплектован и снаряжен для проведения исследования турбулентности, а также влияния боковых ветров на маршруте Oil Can Low Level, который начинался еще на территории Техаса, а затем шел на запад до штата Невады и знаменитой Зоны-51. Самолет летел по маршруту на высоте примерно 1500 футов, приборы показывали скорость 350 узлов (примерно 650 км/ч), в этот момент штурман по внутренней связи доложил Чаку, что боковой ветер внезапно усилился, достигнув постепенно 70 узлов. Именно это привело к тому, что киль бомбардировщика оказался серьезно поврежден. По словам Чака, ветер дул слева, и он моментально сумел почувствовать, что пропало управление рулем направления, а также элеронами, помимо этого, отказала гидравлическая система. Примерно через 15 секунд пилот задумался о том, как совершать полет дальше.

Руководствуясь то ли интуицией, то ли инстинктами, Чак Фишер сразу же использовал раздельное управление тягой. Раздельное управление - это применение ручки управления тягой двигателей для уменьшения или увеличения тяги двигателей на правом или левом крыле. То есть в тот момент, когда левое крыло самолета опускалось, Чак давал полную тягу двигателям на левом крыле и уменьшал тягу двигателям на правом. В тот момент руль направления просто отсутствовал, элероны бездействовали, а единственными органами управления, которые были под правой рукой пилота и остались ему послушны, были ручки управления двигателями.

К тому моменту, как самолету был возвращен контроль и его удалось вывести в горизонтальный полет, высота упала уже до 300 футов. Добавление тяги заставляло машину набирать высоту, а уменьшение - терять. При этом уменьшение тяги правых двигателей и увеличение левых вызывало поворот вправо, совершение обратного действия - поворот самолета влево. Когда сердцебиение пилота успокоилось настолько, что он смог слышать еще что-то, кроме стука крови в ушах, он связался с базой Боинг-Вичита, где занимал пост руководителя испытаний бомбардировщиков, и доложил о сложившейся в полете ситуации. В завершающей стадии разговора Чак Фишер спросил: «Что я получу, если смогу вернуть этот сундук на землю целым?» Ответ был: «Сохранишь свою работу».

Вся полетная информация, которая привела к потере вертикального стабилизатора и руля направления, была записана на магнитных лентах. Чак Фишер не хотел, чтобы они были потеряны. Поэтому он приказал штурману собрать все коробки с записями к себе на колени и покинуть машину возле военной базы (сам Чак никогда не покидал неповрежденных или даже поврежденных машин). Полет был достаточно долгим, в конце концов было решено сажать самолет на базе Блайтвилль в Арканзасе. Данное место было выбрано не случайно. Оно лучше всего подходило для посадки многотонного бомбардировщика: плоская местность, отличные погодные условия, большое свободное незаселенное пространство, к тому же здесь имелось все, что могло понадобиться для проведения спасательных работ.

Фишер снизил высоту полета до 2000 футов, пока его самолет не появился на наземном радаре базы и начал планирование очень долгого захода на посадку. Последние правки курса он сделал на удалении где-то в 50 миль от базы, после чего обратился к земле с еще одной проблемой. Чак попытался выпустить закрылки и шасси, не зная, управляются ли они. Выпуск шасси прошел в нормальном режиме, сработали пневматические системы, с которыми не было никаких проблем, однако с закрылками все было далеко не так просто. После попытки отклонить закрылки и последующей за этим изматывающей борьбой за сохранение высоты полета, летчик решил сажать машину без закрылков, что автоматически означало, что в момент касания ВПП скорость B-52 будет серьезно выше рекомендованной посадочной. Однако это обстоятельство не смогло помешать пилоту посадить самолет в Блайтвилле, показав, по мнению большинства очевидцев, невероятно высокий уровень летного мастерства.

Что-то подобное спустя 20 лет смог повторить капитан, пилотировавший пассажирский самолет DC-10 авиакомпании United Airlines. Ему удалось выполнить практически удачную посадку в Сиу-Сити (штат Айова). Тогда экипажу удалось совершить аварийную посадку через 45 минут после отказа гидравлической системы. Выжили 174 пассажира из 285 и 10 членов экипажа из 11. То что машина оставалась управляемой, а часть пассажиров в таких тяжелых условиях удалось спасти, было признано примером экстраординарного мастерства экипажа воздушного судна.

Источники информации:
http://doroshenko-us.livejournal.com/38289.html
http://rumodelism.com/forum/read.php?f=29&i=10782&t=10782
http://www.airwar.ru/enc/bomber/b52.html

Изобретение самолета позволило не только осуществить древнейшую мечту человечества - покорить небо, но и создать самый быстрый вид транспорта. В отличие от воздушных шаров и дирижаблей, самолеты мало зависят от капризов погоды, способны преодолевать большие расстояния на высокой скорости. Составные части самолета состоят из следующих конструктивных групп: крыла, фюзеляжа, оперения, взлетно-посадочных устройств, силовой установки, управляющих систем, различного оборудования.

Принцип действия

Самолет - летательный аппарат (ЛА) тяжелее воздуха, оборудованный силовой установкой. При помощи этой важнейшей части самолета создается необходимая для осуществления полета тяга - действующая (движущая) сила, которую развивает на земле или в полете мотор (воздушный винт или реактивный двигатель). Если винт расположен перед двигателем, он называется тянущим, а если сзади - толкающим. Таким образом, двигатель создает поступательное движение самолета относительно окружающей среды (воздуха). Соответственно, относительно воздуха движется и крыло, которое создает подъемную силу в результате этого поступательного движения. Поэтому аппарат может держаться в воздухе только при наличии определенной скорости полета.

Как называются части самолета

Корпус состоит из следующих основных частей:

• Фюзеляж - это главный корпус самолета, связывающий в единое целое крылья (крыло), оперения, силовую систему, шасси и другие составляющие. В фюзеляже размещаются экипаж, пассажиры (в гражданской авиации), оборудование, полезная нагрузка. Также может размещаться (не всегда) топливо, шасси, моторы и т. д.
• Двигатели используются для приведения в движение ЛА.
• Крыло - рабочая поверхность, призванная создавать подъемную силу.
• Вертикальное оперение предназначено для управляемости, балансировки и путевой устойчивости самолета относительно вертикальной оси.
• Горизонтальное оперение предназначено для управляемости, балансировки и путевой устойчивости самолета относительно горизонтальной оси.

Крылья и фюзеляж

Основная часть конструкции самолета - крыло. Оно создает условия для выполнения главного требования для возможности полета - наличие подъемной силы. Крыло крепится к корпусу (фюзеляжу), который может иметь ту или иную форму, но по возможности с минимальным аэродинамическим сопротивлением. Для этого ему предоставляют удобно обтекаемую каплеобразную форму.

Передняя часть самолета служит для размещения кабины пилотов и радиолокационных систем. В задней части находится так называемое хвостовое оперение. Оно служит для обеспечения управляемости во время полета.

Конструкция оперения

Рассмотрим среднестатистический самолет, хвостовая часть которого выполнена по классической схеме, характерной для большинства военных и гражданских моделей. В этом случае горизонтальное оперение будет включать неподвижную часть - стабилизатор (от латинского Stabilis, устойчивый) и подвижную - руль высоты.

Стабилизатор служит для придания устойчивости ЛА относительно поперечной оси. Если нос летательного аппарата опустится, то, соответственно, хвостовая часть фюзеляжа вместе с оперением поднимется вверх. В этом случае давление воздуха на верхней поверхности стабилизатора увеличится. Создаваемое давление вернет стабилизатор (соответственно, и фюзеляж) в исходное положение. При подъеме носа фюзеляжа вверх давление потока воздуха увеличится на нижней поверхности стабилизатора, и он снова вернется в исходное положение. Таким образом, обеспечивается автоматическая (без вмешательства пилота) устойчивость ЛА в его продольной плоскости относительно поперечной оси.

Задняя часть самолета также включает вертикальное оперение. Аналогично горизонтальному, оно состоит из неподвижной части - киля, и подвижной - руля направления. Киль придает устойчивость движения самолету относительно его вертикальной оси в горизонтальной плоскости. Принцип действия киля подобен действию стабилизатора - при отклонении носа влево киль отклоняется вправо, давление на его правой плоскости увеличивается и возвращает киль (и весь фюзеляж) в прежнее положение.

Таким образом, относительно двух осей устойчивость полета обеспечивается оперением. Но осталась еще одна ось - продольная. Для предоставления автоматической устойчивости движения относительно этой оси (в поперечной плоскости) консоли крыла планера размещают не горизонтально, а под некоторым углом относительно друг друга так, что концы консолей отклонены вверх. Такое размещение напоминает букву «V».

Системы управления

Рулевые поверхности - важные части самолета, предназначенные для управления К ним относятся элероны, рули направления и высоты. Управление обеспечивается относительно тех же трех осей в тех же трех плоскостях.

Руль высоты - это подвижная задняя часть стабилизатора. Если стабилизатор состоит из двух консолей, то соответственно есть и два руля высоты, которые отклоняются вниз или вверх, оба синхронно. С его помощью пилот может менять высоту полета летательного аппарата.

Руль направления - это подвижная задняя часть киля. При его отклонены в ту или иную сторону на нем возникает аэродинамическая сила, которая вращает самолет относительно вертикальной оси, проходящей через центр масс, в противоположную сторону от направления отклонения руля. Вращение происходит до тех пор, пока пилот не вернет руль в нейтральное (не отклоненное положение), и ЛА будет осуществлять движение уже в новом направлении.

Элероны (от франц. Aile, крыло) - основные части самолета, представляющие собой подвижные части консолей крыла. Служат для управления самолетом относительно продольной оси (в поперечной плоскости). Так как консолей крыла две, то и элеронов также два. Они работают синхронно, но, в отличие от рулей высоты, отклоняются не в одну сторону, а в разные. Если один элерон отклоняется вверх, то другой вниз. На консоли крыла, где элерон отклонен вверх, подъемная сила уменьшается, а где вниз - увеличивается. И фюзеляж ЛА вращается в сторону поднятого элерона.

Двигатели

Все самолеты оснащаются силовой установкой, позволяющей развить скорость, и, следовательно, обеспечить возникновение подъемной силы. Двигатели могут размещаться в задней части самолета (характерно для реактивных ЛА), спереди (легкомоторные аппараты) и на крыльях (гражданские самолеты, транспортники, бомбардировщики).

Они подразделяются на:

• Реактивные - турбореактивные, пульсирующие, двухконтурные, прямоточные.
• Винтовые - поршневые (винтомоторные), турбовинтовые.
• Ракетные - жидкостные, твердотопливные.

Прочие системы

Безусловно, другие части самолета также важны. Шасси позволяют взлетать и садиться с оборудованных аэродромов. Существуют самолеты-амфибии, где вместо шасси используются специальные поплавки - они позволяют осуществлять взлет и посадку в любом месте, где есть водоем (море, река, озеро). Известны модели легкомоторных самолетов, оснащенных лыжами, для эксплуатации в районах с устойчивым снежным покровом.

Напичканы электронным оборудованием, устройствами связи и передачи информации. В военной авиации используются сложные системы вооружения, обнаружения целей и подавления сигналов.

Классификация

По назначению самолеты делятся на две большие группы: гражданские и военные. Основные части пассажирского самолета отличаются наличием оборудованного салона для пассажиров, занимающего большую часть фюзеляжа. Отличительной чертой являются иллюминаторы по бокам корпуса.

Гражданские самолеты подразделяются на:

• Пассажирские - местных авиалиний, магистральные ближние (дальность меньше 2000 км), средние (дальность меньше 4000 км), дальние (дальность меньше 9000 км) и межконтинентальные (дальность более 11 000 км).
• Грузовые - легкие (масса груза до 10 т), средние (масса груза до 40 т) и тяжелые (масса груза более 40 т).
• Специального назначения - санитарные, сельскохозяйственные, разведывательные (ледовая разведка, рыборазведка), противопожарные, для аэрофотосъемки.
• Учебные.

В отличие от гражданских моделей, части военного самолета не имеют комфортабельного салона с иллюминаторами. Основную часть фюзеляжа занимают системы вооружения, оборудование для разведки, связи, двигатели и другие агрегаты.

По назначению современные военные самолеты (учитывая боевые задачи, которые они выполняют), можно разделить на следующие типы: истребители, штурмовики, бомбардировщики (ракетоносцы), разведчики, военно-транспортные, специальные и вспомогательного назначения.

Устройство самолетов

Устройство летательных аппаратов зависит от аэродинамической схемы, по которой они выполнены. Аэродинамическая схема характеризуется количеством основных элементов и расположением несущих поверхностей. Если носовая часть самолета у большинства моделей похожа, то расположение и геометрия крыльев и хвостовой части могут сильно разниться.

Различают следующие схемы устройства ЛА:

• «Классическая».
• «Летающее крыло».
• «Утка».
• «Бесхвостка».
• «Тандем».
• Конвертируемая схема.
• Комбинированная схема.

Самолеты, выполненные по классической схеме

Рассмотрим основные части самолета и их назначение. Классическая (нормальная) компоновка узлов и агрегатов характерна для большинства аппаратов мира, будь-то военных либо гражданских. Главный элемент - крыло - работает в чистом невозмущенном потоке, который плавно обтекает крыло и создает определенную подъемную силу.

Носовая часть самолета является сокращенной, что приводит к уменьшению требуемой площади (а следовательно, и массы) вертикального оперения. Это потому, что носовая часть фюзеляжа вызывает дестабилизирующий путевой момент относительно вертикальной оси самолета. Сокращение носовой части фюзеляжа улучшает обзор передней полусферы.

Недостатками нормальной схемы являются:

• Работа горизонтального оперения (ГО) в скошенном и возмущенном крылом потоке значительно снижает его эффективность, что вызывает необходимость применения оперения большей площади (а, следовательно, и массы).
• Для обеспечения устойчивости полета вертикальное оперение (ВО) должно создавать негативную подъемную силу, то есть направленную вниз. Это снижает суммарный КПД самолета: из величины подъемной силы, которую создает крыло, надо отнять силу, которая создается на ГО. Для нейтрализации этого явления следует применять крыло увеличенной площади (а, следовательно, и массы).

Устройство самолета по схеме «утка»

При данной конструкции основные части самолета размещаются иначе, чем в «классических» моделях. Прежде всего, изменения коснулись компановки горизонтального оперения. Оно располагается перед крылом. По этой схеме построили свой ​​первый самолет братья Райт.

Преимущества:

• Вертикальное оперение работает в невозмущенном потоке, что повышает его эффективность.
• Для обеспечения устойчивости полета оперение создает положительную подъемную силу, то есть она добавляется к подъемной силе крыла. Это позволяет уменьшить его площадь и, соответственно, массу.
• Естественная «противоштопорная» защита: возможность перевода крыльев на закритические углы атаки для «уток» исключена. Стабилизатор устанавливается так, что он получает больший угол атаки по сравнению с крылом.
• Перемещение фокуса самолета назад при увеличении скорости при схеме «утка» происходит в меньшей степени, чем при классической компоновке. Это приводит к меньшим изменениям степени продольной статической устойчивости самолета, в свою очередь, упрощает характеристики его управления.

Недостатки схемы «утка»:

• При срыве потока на оперениях происходит не только выход самолета на меньшие углы атаки, но и его «проседания» вследствие уменьшения его общей подъемной силы. Это особенно опасно в режимах взлета и посадки из-за близости земли.
• Наличие в носовой части фюзеляжа механизмов оперения ухудшает обзор нижней полусферы.
• Для уменьшения площади переднего ГО длина носовой части фюзеляжа делается значительной. Это приводит к увеличению дестабилизирующего момента относительно вертикальной оси, и, соответственно, к увеличению площади и массы конструкции.

Самолеты, выполненные по схеме «бесхвостка»

В моделях данного типа нет важной, привычной части самолета. Фото летательных аппаратов «бесхвосток» («Конкорд», «Мираж», «Вулкан») показывает, что у них отсутствует горизонтальное оперение. Основными преимуществами такой схемы являются:

• Уменьшение лобового аэродинамического сопротивления, что особенно важно для самолетов с большой скоростью, в частности, крейсерской. При этом уменьшаются затраты топлива.
• Большая жесткость крыла на кручение, что улучшает его характеристики аэроупругости, достигаются высокие характеристики маневренности.

Недостатки:

• Для балансировки на некоторых режимах полета часть средств механизации задней кромки и рулевых поверхностей надо отклонять вверх, что уменьшает общую подъемную силу самолета.
• Совмещение органов управления ЛА относительно горизонтальной и продольной осей (вследствие отсутствия руля высоты) ухудшает характеристики его управляемости. Отсутствие специализированного оперения заставляет рулевые поверхности находятся на задней кромке крыла, выполнять (при необходимости) обязанности и элеронов, и рулей высоты. Эти рулевые поверхности называются элевоны.
• Использование части средств механизации для балансировки самолета ухудшает его взлетно-посадочные характеристики.

«Летающее крыло»

При данной схеме фактически нет такой части самолета, как фюзеляж. Все объемы, необходимые для размещения экипажа, полезной нагрузки, двигателей, топлива, оборудования находятся в середине крыла. Такая схема имеет следующие преимущества:

• Наименьшее аэродинамическое сопротивление.
• Наименьшая масса конструкции. В этом случае вся масса приходится на крыло.
• Так как продольные размеры самолета небольшие (из-за отсутствия фюзеляжа), дестабилизирующий момент относительно его вертикальной оси является незначительным. Это позволяет конструкторам либо существенно уменьшить площадь ВО, либо вообще отказаться от него (у птиц, как известно, вертикальное оперение отсутствует).

К недостаткам относится сложность обеспечения устойчивости полета ЛА.

«Тандем»

Схема «тандем», когда два крыла располагаются один за другим, применяется нечасто. Такое решение используется для увеличения площади крыла при тех же значениях его размаха и длины фюзеляжа. Это уменьшает удельную нагрузку на крыло. Недостатками такой схемы является большое увеличение момента инерции, особенно в отношении поперечной оси самолета. Кроме того, при увеличении скорости полета изменяются характеристики продольной балансировки самолета. Рулевые поверхности на таких самолетах могут располагаться как непосредственно на крыльях, так и на оперении.

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.

Конвертируемая схема

Построенного по конвертируемой схеме, отличается наличием дестабилизатора в носовой части фюзеляжа. Функцией дестабилизаторов является уменьшение в определенных пределах, а то и полное исключение смещения назад аэродинамического фокуса самолета на сверхзвуковых режимах полета. Это увеличивает маневренные характеристики ЛА (что важно для истребителя) и увеличивает дальность или уменьшает расход топлива (это важно для сверхзвукового пассажирского самолета).

Дестабилизаторы могут также использоваться на режимах взлета/посадки для компенсации момента пикирования, который вызывается отклонением взлетно-посадочной механизации (закрылков, щитков) или носовой части фюзеляжа. На дозвуковых режимах полета дестабилизатор скрывается в середине фюзеляжа или устанавливается в режим работы флюгера (свободно ориентируется по потоку).

Самолёт – воздушное судно, без которого сегодня представить перемещение людей и грузов на большие расстояния невозможно. Разработка конструкции современного самолета, а также создание отдельных его элементов представляется важной и ответственной задачей. К этой работе допускают только высококвалифицированных инженеров, профильных специалистов, так как небольшая ошибка в расчётах или производственный брак приведут к фатальным последствиям для пилотов и пассажиров. Не представляет секрет, что любой самолёт имеет фюзеляж, несущие крылья, силовой агрегат, систему разнонаправленного управления и взлетно-посадочные устройства.

Ниже изложенная информация об особенностях устройства составных частей самолёта будет интересна для взрослых и детей, занимающихся конструкторской разработкой моделей летательных аппаратов, а также отдельных элементов.

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:

1. Корпус фюзеляжа самолёта выполняется в форме, снижающей лобовое сопротивление воздушным массам и способствующей возникновению подъемной силы. Объем, габариты самолёта должны быть пропорционально взвешены;
2. При проектировании предусматривают максимально плотную компоновку обшивки и силовых элементов корпуса для увеличения полезного объема фюзеляжа;
3. Сосредотачивают внимание на простоте и надежности крепления крыловых сегментов, взлётно-посадочного оборудования, силовой установки;
4. Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надёжное крепление и баланс самолёта при различных условиях эксплуатации;

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.

Важно! Равномерное распределение нагрузки на все части самолёта осуществляется за счёт внутреннего каркаса фюзеляжа, который представлен соединением различных силовых элементов по всей длине конструкции.

Конструкция крыла

Крыло – один из основных конструктивных элементов самолёта, обеспечивающий создание подъёмной силы для полёта и маневрирования в воздушных массах. Крылья используют для размещения взлётно-посадочных устройств, силового агрегата, топлива и навесного оборудования. От правильного сочетания веса, прочности, жёсткости конструкции, аэродинамики, качества изготовления зависят эксплуатационные и лётные характеристики самолёта.

Основными частями крыла называется следующий перечень элементов:

1. Корпус, сформированный из лонжеронов, стрингеров, нервюров, обшивки;
2. Предкрылки и закрылки, обеспечивающие плавный взлёт и посадку;
3. Интерцепторы и элероны – посредством них осуществляется управление самолётом в воздушном пространстве;
4. Щитки тормозные, предназначенные для уменьшения скорости движения во время посадки;
5. Пилоны, необходимые для крепления силовых агрегатов.

Конструктивно-силовая схема крыла (наличие и расположение деталей при нагрузочном воздействии) должна обеспечивать устойчивое противодействие силам кручения, сдвига и изгиба изделия. К ней относятся продольные, поперечные элементы, а также внешняя обшивка.

1. К поперечным элементам относят нервюры;
2. Продольный элемент представлен лонжеронами, которые могут быть в виде монолитной балки и представлять ферму. Располагаются по всему объёму внутренней части крыла. Участвуют в придании жёсткости конструкции, при воздействии сгибающей и поперечной силы на всех этапах полёта;
3. Стрингер также относят к продольным элементам. Его размещение – вдоль крыла по всему размаху. Работает как компенсатор осевого напряжения нагрузок изгиба крыла;
4. Нервюры – элемент поперечного размещения. В конструкции представлены фермами и тонкими балками. Придаёт профиль крылу. Обеспечивает жесткость поверхности при распределении равномерной нагрузки во время создания полётной воздушной подушки, а также крепления силового агрегата;
5. Обшивка придаёт форму крылу, обеспечивая максимальную аэродинамическую подъёмную силу. Вместе с другими элементами конструкции увеличивает жёсткость крыла и компенсирует действие внешних нагрузок.

Классификация крыльев самолёта осуществляется в зависимости от конструктивных особенностей и степени работы наружной обшивки, в том числе:

1. Лонжеронного типа. Характеризуются незначительной толщиной обшивки, образующей замкнутый контур с поверхностью лонжеронов.
2. Моноблочного типа. Основная внешняя нагрузка распределяется по поверхности толстой обшивки, закреплённой массивным набором стрингеров. Обшивка может быть монолитной или состоять из нескольких слоёв.

Важно! Стыковка частей крыльев, последующее их крепление должны обеспечивать передачу, распределение изгибающего и крутящего моментов, возникающих при различных режимах эксплуатации.

Авиадвигатели

Благодаря постоянному совершенствованию авиационных силовых агрегатов продолжается развитие современного самолётостроения. Первые полёты не могли быть длительными и совершались исключительно с одним пилотом именно потому, что не существовало мощных двигателей, способных развить необходимую тяговую силу. За весь прошедший период авиацией использовались следующие типы двигателей самолёта:

1. Паровые. Принцип работы заключался в преобразовании энергии пара в поступательное движение, передающееся на винт самолёта. Из-за низкого коэффициента полезного действия использовался непродолжительное время на первых авиамоделях;
2. Поршневые – стандартные двигатели с внутренним сгоранием топлива и передачей крутящего момента на винты. Доступность изготовления из современных материалов позволяет их использование до настоящего времени на отдельных моделях самолётов. КПД представлен не более 55.0%, но высокая надежность и неприхотливость в обслуживании делают двигатель привлекательным;

1. Реактивные. Принцип действия основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания авиационного топлива в необходимую для полёта тягу. Сегодня такой тип двигателей наиболее востребован в авиастроительстве;
2. Газотурбинные. Работают по принципу пограничного нагрева и сжатия газа сгорания топлива, направленного на вращение турбинного агрегата. Получили широкое распространение в авиации военного назначения. Используются в самолётах типа Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
3. Турбовинтовые. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Но полученная при работе энергия преобразовывается в приводную для винта самолёта. Небольшая её часть используется для образования реактивной толкающей струи. Применяют, в основном, в гражданской авиации;
4. Турбовентиляторные. Характеризуются высоким КПД. Применяемая технология нагнетания дополнительного воздуха для полного сгорания топлива обеспечивает максимальную эффективность работы и высокую экологическую безопасность. Такие двигатели нашли своё применение при создании больших авиалайнеров.

Важно! Перечень двигателей, разрабатываемых авиаконструкторами, вышеуказанным перечнем не ограничивается. В разное время неоднократно принимались попытки создавать различные вариации силовых агрегатов. В прошлом веке даже велись работы по конструированию атомных двигателей в интересах авиации. Опытные образцы были опробованы в СССР (ТУ-95, АН-22) и США (Convair NB-36H), но были сняты с испытания в связи с высокой экологической опасностью при авиационных катастрофах.

Органы управления и сигнализации

Комплекс бортового оборудования, командные и исполнительные устройства самолёта называют органами управления. Команды подаются из пилотной кабины, а выполняются элементами плоскости крыла, оперением хвоста. На разных типах самолётов используются различные типы систем управления: ручная, полуавтоматическая и полностью автоматизированная.

Органы управления, независимо от типа системы управления, разделяют следующим образом:

1. Основное управление, включающее в себя действия, отвечающие за регулировку лётных режимов, восстановление продольного баланса самолёта в заранее заданных параметров, они включают:

• рычаги, непосредственно управляемые пилотом (штурвал, рули высоты, горизонта, командные панели);
• коммуникации для соединения управляющих рычагов с элементами исполнительных механизмов;
• непосредственные исполняющие устройства (элероны, стабилизаторы, сполерные системы, закрылки, предкрылки).

1. Дополнительное управление, используемое при взлётном или посадочном режимах.

При применении ручного или полуавтоматического управления воздушным судном пилота можно считать неотъемлемой частью системы. Только он может проводить сбор и анализ информации о положении самолёта, нагрузочных показателях, соответствии направления полёта с плановыми данными, принимать соответствующее обстановке решение.

Для получения объективной информации о лётной обстановке, состоянии узлов самолёта пилот использует группы приборов, назовем основные:

1. Пилотажные и используемые для навигационных целей. Определяют координаты, горизонтальное и вертикальное положение, скорость, линейные отклонения. Контролируют угол атаки по отношению к встречному потоку воздуха, работу гироскопических устройств и многие не менее значимые параметры полёта. На современных моделях самолётов объединены в единый пилотажно-навигационный комплекс;
2. Для контроля работы силового агрегата. Обеспечивают пилота информацией о температуре и давлении масла и авиационного топлива, расход рабочей смеси, количество оборотов коленчатых валов, вибрационный показатель (тахометры, датчики, термометры и подобное);
3. Для наблюдения за функционированием дополнительного оборудования и авиационных систем. Включают в себя комплекс измерительных приборов, элементы которого размещены практически во всех конструктивных частях самолёта (манометры, указателя расходования воздуха, перепада давления в герметических закрытых кабинах, положения закрылков, стабилизирующих устройств и тому подобное);
4. Для оценки состояния окружающей атмосферы. Основными измеряемыми параметрами являются температура наружного воздуха, состояние атмосферного давления, влажность, скоростные показатели перемещения воздушных масс. Используются специальные барометры и другие адаптированные измерительные приборы.

Важно! Измерительные приборы, используемые для мониторинга состояния машины и внешней среды, специально разработаны и адаптированы для сложных условий эксплуатации.

Взлётно-посадочные системы 2280

Взлёт и посадку считают ответственными периодами при эксплуатации самолёта. В этот период возникают максимальные нагрузки на всю конструкцию. Гарантировать приемлемый разгон для поднятия в небо и мягкое касание поверхности посадочной полосы могут только надёжно сконструированные стойки шасси. В полете они служат дополнительным элементом придания жесткости крыльям.

Конструкция наиболее распространённых моделей шасси представлена следующими элементами:

• подкос складной, компенсирующий лотовые нагрузки;
• амортизатор (группа), обеспечивает плавность хода самолёта при движении по взлетно-посадочной полосе, компенсирует удары во время контакта с землёй, может устанавливаться в комплекте с демпферами-стабилизаторами;
• раскосы, выполняющие роль усилителя жесткости конструкции, могут называться стержнями, располагаются диагонально по отношению к стойке;
• траверсы, крепящиеся к конструкции фюзеляжа и крыльям стойки шасси;
• механизм ориентирования – для управления направлением движения на полосе;
• замочные системы, обеспечивающие крепление стойки в необходимом положении;
• цилиндры, предназначенные для выпуска и убирания шасси.

Сколько колес размещено у самолета? Количество колёс определяется в зависимости от модели, веса и назначения воздушного судна. Наиболее распространённым считают размещение двух основных стоек с двумя колёсами. Более тяжёлые модели – трёх стоечные (размещены под носовой частью и крыльях), четырёх стоечные – две основные и две дополнительные опорные.

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.

Снимок покалеченного самолета, расположенного на территории аэродрома бывшего ИВВАИУ, вызвал обсуждение. Кто-то из пользователей Сети предположил, что хвост запросто мог отвалиться от старости, а кто-то высказал догадку о том, что самолет пошел «под нож». Вторая версия и оказалась верной.

Один из Илов распилили

Сквозь брешь в бетонном заборе со стороны Ширямова аэродром бывшего ИВВАИУ выглядит тоскливо. Снег, асфальт, сиротливо стоящая летная техника и распиленный Ил-76 - обломки фюзеляжа, сломанные крылья, фрагменты кабины, колеса шасси… Груды металлолома - вот все, что осталось от крылатой машины. Ко вторнику военно-транспортный самолет был полностью распилен.

Напомним, что до последнего времени на территории учебного аэродрома ИВВАИУ стояло 15 единиц техники: грузоподъемные вертолеты Ми-6, остроносые тушки-бомбардировщики, работяга Ан-24, прозванный так за выносливость, неприхотливость и простоту в эксплуатации. Десять из них, согласно информации, не раз звучавшей из уст чиновников, еще в 2010 году были переданы в собственность региона. Тогда же, собственно, был создан и Музей авиации Иркутской области. В качестве государственного бюджетного учреждения музей был зарегистрирован в конце 2010 года.

Однако если с техникой, как тогда казалось, вопрос был решен, то с площадкой под экспозицию - нет. В итоге три года музей представлял собой пару кабинетов в одном из офисных зданий с несколькими сотрудниками в штате. В январе 2014 года музей как госучреждение был ликвидирован.

В пресс-службе правительства области пояснили, что к распиленному самолету Ил-76 регион не имеет ни малейшего отношения. Равно как и к другим самолетам, расположенным на территории учебного аэродрома. Оказывается, официально ни одна из 15 оставшихся авиамашин (часть техники ушла в распил сразу после ликвидации ИВВАИУ) в собственность региона не поступала.

Техника с историей

Об уникальности и исторической ценности отдельных экземпляров летной техники ИВВАИУ мы писали неоднократно. Ми-6 - самый грузоподъемный вертолет Советского Союза, «гагаринский» МиГ-15 УТИ - один из первых советских реактивных истребителей, знаменитый «Гаккель III» - воздушное судно, спроектированное гениальным конструктором Яковом Гаккелем. У каждой стальной птицы, принадлежавшей некогда Иркутскому авиационному училищу, есть своя история и свои заслуги. Что касается Ил-76, то таких самолетов до последнего времени на территории аэродрома оставалось два. Про один из них несколько лет назад офицер Геннадий Вирейкин, в прошлом начальником группы авиационного оборудования учебного аэродрома, рассказывал:

Это наш первый разведчик из семейства военно-транспортных Илов - Ил-76ПП, некогда сплошь напичканный локаторами, тарелками и прочим радиотехническим оборудованием. Его еще называли поставщиком помех. Пролетая в небе, эта мощная машина глушила на земле буквально все сигналы. Даже радио в квартирах давало помехи.

К слову, именно в салоне Ил-76, согласно масштабному плану развития Музея авиации Иркутской области, у которого, как оказалось, не было не только земли, но и самих самолетов, должен был разместиться современный демонстративный кинозал.

Что же послужило причиной распила одного из двух военно-транспортных Илов и какова судьба остальной крылатой техники, расположенной на территории аэродрома? Ответа на этот вопрос нам найти не удалось.

Стены есть, а крыши нет

Не менее безрадостно обстоят дела и на территории самого военного городка. Проблемы все те же - неубранный снег, отсутствие освещения, бездомные собаки, гололед. Дополняют картину развала и бесхозяйственности учебные корпуса, частично оставшиеся на зиму без крыши.

Напомним, что весной текущего года дело сдвинулось с мертвой точки - после шести лет обращений, совещаний, переговоров, проект открытия в стенах училища кадетского корпуса был одобрен, а 82 объекта ИВВАИУ переданы в собственность региона. Однако каких-либо позитивных перемен в жизни военного городка вслед за этим не последовало. Единственное - в августе, в преддверии выборов, в корпусах главного учебного здания закипели ремонтно-реставрационные работы. Сотрудники подрядной организации сняли кровлю, разобрали полы, вывезли мусор. Однако в октябре из-за приостановки финансирования и отсутствия проектной документации работы по восстановлению здания прекратились. Рабочие ушли с объекта.

Было плохо, а стало еще хуже, - говорит генерал-майор авиации Александр Барсуков. - Согласитесь, несерьезно - шаг вперед, пять назад.

Разделяет негодование экс-начальника ИВВАИУ и Мария Ступина, председатель региональной общественной организации «Крылатая слава России».

Никаких перемен к лучшему, на мой взгляд, не наблюдается. В части уличного освещения, уборки снега и других наболевших проблем городка ровным счетом ничего и не изменилось. А за учебные корпуса досадно. Учитывая суровую сибирскую зиму и наш резко континентальный климат, думаю, стены без крыши долго не простоят.

Между тем известно, что финансирование работ по восстановлению зданий бывшего ИВВАИУ осуществлялось за счет частных средств. Помощь в реализации проекта оказывала компания «Ростех». В настоящий момент, по информации пресс-службы областного правительства, ведутся переговоры о дальнейшем сотрудничестве с корпорацией.

Я полагаю, нет оснований считать, что проект по созданию кадетского корпуса так и останется нереализованным. Да, смена власти в регионе, похоже, внесла свои коррективы. Но, думаю, в скором времени все устаканится и работы по восстановлению зданий продолжатся, - уверен полковник Михаил Лайков, в прошлом начальник факультета авиационного оборудования ИВВАИУ. - Что касается корпусов, оставшихся без кровли, то в сравнении с многолетним периодом запустения и регулярными пожарами, думаю, это не самое страшное, что с ними случалось.

В самое ближайшее время мировая авиация может заметить первые настоящие конструкции самолёта без хвоста. Подобное заявление было сделано Интернациональной ассоциацией воздушного транспорта, и более конкретно оно гласит, что первые реально действующие модели самолётов без хвостового оперения будут эксплуатироваться уже к 2025 году, другими словами, практически через десятилетие.

С чем связано то, что самолет без хвоста может прийти на смену простым воздушным автомобилям, каковые употребляются на данный момент? Прежде всего, при подобных размерах, может значительно увеличиться вместимость самолётов – до 20-25 процентов. Помимо этого, самолёт без хвоста будет иметь более высокие эксплуатационные характеристики, да и сама возможность того, что попав в зону турбулентности, у самолёта может отвалиться хвостовое оперение, всецело провалится сквозь землю.

Стоит кроме этого обратить внимание и на то, что пара упроститься сама конструкция самолёта, что разрешит расширить скорость производства самолётов при меньших затратах материалов.

Как же самолёт без хвоста будет управляться в воздухе? Вопрос вправду увлекательный, но поверьте, ответ данной неприятности уже досконально продумано и есть несложным в осуществлении. В том месте самолёта, где ранее устанавливалось хвостовое оперение, будут размещаться два дополнительных поворотных двигателя, каковые при попеременном срабатывании, в противном случае и вовсе при совместном применении смогут совершенно верно руководить самолётом в горизонтальном положении.

Кроме того, поскольку в будущем планируется реализация сверхзвуковых самолётов, то такие двигатели смогут быть кроме этого использованы для дополнительной тяги.

Готовые проекты самолётов будущего уже созданы, и остаётся только перейти к их производству. Обычным тому примером есть прототип, созданный авиастроительной компанией Boeing — Boeing 797, опробования которого будут проводиться в самое ближайшее время. Обратите внимание, что в самолёте всецело отсутствует хвостовое оперение, и на месте некогда бывшего хвоста находятся дополнительные двигатели, каковые смогут трудиться как по большей части тяговом режиме, так и во запасном.

Самолёт без хвоста – это вовсе не фантастика, и первое появление самолётов без хвостового оперения намечено уже на 2016 год, в то время, когда и будут проводиться первые опробования новых типов летательных автомобилей.

Самодельный самолет из поликарбоната — взлет и посадка с шоссе

Увлекательные записи: