Детям о самолетах

История

Германский 30-мм патрон и звенья к пушке MK 108. Показан в разрезе патрон с тонкостенным фугасным снарядом повышенного наполнения, тип «М». Масса снаряжения (HA-41) 85 г достаточна для выведения из строя одноместного цельнометаллического истребителя при единичном попадании.

В период Второй мировой войны боевая живучесть отечественных самолётов (истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков) обеспечивалась и была решена применительно к бронебойным пулям оружия калибров 7,62 — 7,92 мм. Использование противником иных калибров вооружения (соответственно боеприпасов увеличенного могущества) вполне может сделать реализованный на ЛА комплекс защитных мероприятий несостоятельным, что и наблюдалось неоднократно на практике.

Как показал опыт боевых действий и полигонные испытания, бронекорпус Ил-2 не обеспечивал защиты от поражающего действия 20-мм фугасных снарядов немецких авиационных пушек, так и от крупнокалиберных 15-мм немецких пулеметов. Для вывода штурмовика из строя было достаточно: одного попадания 20-мм фугасного снаряда в любую часть мотора (размеры пробоин в бронекапоте достигали 160 мм в диаметре); одного попадания снаряда в передний или задний бензобак; одного попадания в верхнюю часть бронекабины, размеры пробоин при этом достигали 80-170 мм.

Появление на советско-германском фронте 20-мм фугасного снаряда к авиапушкам MG FFM и MG 151/20 резко изменило ситуацию и впервые поставило вопрос о живучести конструкции самолёта. Самолёты истребители деревянной и смешанной конструкции при поражении 20-мм фугасным снарядом не обладали конструктивной живучестью, происходила потеря несущей способности и полное разрушение пораженных элементов, и как результат, необходимое число попаданий по одноместному истребителю не превышало одно — два. Иными словами, при попадании фугасного снаряда в киль или плоскость, самолет лишался этих элементов. Следствие — немедленное прекращение управляемого полета.

Следует отметить, что германские ВВС, приняв в 1940 году на снабжение новый тип боеприпаса — 20-мм фугасный снаряд «M» (нем. Minengeschoss), позднее и 30-мм снаряд «M», и убедившись на практике в их эффективности, к 1944 году разработали комплекс мер по повышению живучести конструкции самолетов к этому виду воздействия. Было предложено заполнять отсеки ограниченного объёма, наиболее подверженные разрушению фугасным действием, новым на тот момент материалом — пенопластом Ипорка (нем. Iporka) с массовой плотностью 13 кг/м³, полученным компанией I. G. Farbenindustrie .

Боевые повреждения хвостового оперения самолета F-4E 366-го тактического истребительного авиакрыла огнём малокалиберной зенитной артиллерии и авиационной ракетой «воздух-воздух». Выведены из строя обе гидросистемы, сорван руль, разрушены: контейнер тормозного парашюта и половина задней кромки стабилизатора, самолет вернулся на базу.

Требования к защите самолетов от снарядов 20-мм пушки были выставлены ВВС уже после войны, в 1946 году, и реализовывались на следующем поколении реактивных штурмовиков и бомбардировщиков, в частности на Ил-28 и Ил-40.

В СССР научно-практическое направление «Боевая живучесть летательных аппаратов» как самостоятельная и целостная дисциплина оформилась во второй половине 1960-х годов.
В настоящее время живучесть конструкции ЛА обеспечивается применением статически неопределимых силовых схем фюзеляжа, крыльев и т. д., специальным исполнением элементов силового набора и обшивки, а также применением более стойких (живучих) при повреждениях конструкционных материалов.

Начало авиастроения в России

Нужно отметить, что создание самолетов немного отставало от мировых наработок, поскольку большую ставку делали на создание дирижаблей, которые планировали использовать в военных целях. Также больше предпочитали создание вертолетов. Ярким примером является «Аэромобиль» конструктора В.В. Татаринова, которому в 1909 году было выделено на постройку 50 тысяч рублей. Кроме этого, было много пожертвований и всевозможной помощи от спонсоров. В итоге на проект потрачены колоссальные деньги, а результат нулевой. После провала данного проектирования практически ни один конструктор не мог получить субсидии на развитие собственных проектов, среди которых было много перспективных.

Все же после удачи братьев Райт правительство России решило обзавестись собственными летательными машинами. При этом покупать самолет «Флайер-1» не стали. Решено создать аппарат собственными силами, только была одна проблема – конструкторы России никогда не видели самолет и незнакомы с особенностями его создания. В силу этого было отмечено множество неудач и аварий еще при разбеге агрегатов.

Первой успешной летательной машиной, которая смогла пролететь несколько десятков метров без аварии, стал самолет Кудашева. Профессор политехнического института Киева Александр Кудашев в июне 1910 года смог пролететь на аппарате собственной конструкции.

Разработки Игоря Сикорского

Наиболее известной разработкой И. Сикорского, конечно же, является самолет «Илья Муромец», который был изготовлен на основе аппарата «Русский витязь». Нужно отметить, что машина принципиально новая и значительно отличалась от первого аппарата. Было изменено все, кроме общей схемы конструкции. Над созданием трудилась группа лучших конструкторов страны во главе с Игорем Сикорским.

«Муромец» был оснащен четырьмя двигателями типа «Аргус» с мощностью в 100 лошадиных сил. Это позволило аппарату обладать весьма большой подъемной силой. С 1915 года некоторые модели оснащались двигателем типа Р-БВ3, он имел 6 цилиндров и оснащался водным радиатором охлаждения. Данный летательный аппарат поистине может считаться первым в мире самолетом для пассажирских перевозок, поскольку имел отдельный от кабины экипажа салон, спальные комнаты и даже туалет с ванной. Также на борту аппарата имелось электрическое освещение и отопление от двигателя. Большим толчком в развитии авиастроения послужило начало Первой мировой войны.

Первый самолет «Илья Муромец» был изготовлен осенью 1913 года. Еще на испытаниях машины удалось установить несколько мировых рекордов. Первый рекорд по грузоподъемности был зафиксирован 12.12.1913 года, когда удалось совершить полет с 1.1 тонны полезного груза на борту. Ровно через месяц был установлен рекорд с 16 человеками и одной собакой на борту агрегата, при этом общая масса достигла 1,2 тонны. Управление самолетом осуществлял сам конструктор Сикорский.

В 1914 году на базе «Муромца» был изготовлен гидроплан с более мощными двигателями, это был самый большой гидроплан в мире до начала 1917 года.

Данной машине принадлежит первый полет по дальности, когда был осуществлен перелет из Петербурга в Киев всего с одной посадкой. При полете была достигнута и максимальная высота полета в 2 километра, при этом на борту было 10 человек. Все это состоялось 05.06.1914 года. Маршрут полета удалось пройти за 6,5 часов.

Все эти достижения и наработки послужили дальнейшему развитию авиационной отрасли как в России, так и во всем мире. 

Крылатый «русский медведь»

Любят американцы страшилки – сами придумают, сами пугаются. Вот и с нашим турбовинтовым стратегическим бомбардировщиком Ту-95 (носителем крылатых ракет) они явно перемудрили, обозвав его «медведем». А он оказался самым скоростным в мире бомбером с винтовыми двигателями. «Медведь» был символом силы и превосходства советской страны в годы холодной войны. Он отличался низким расходом топлива, что позволяло ему оставаться невидимым для спутниковых тепловизоров, плюс он способен работать за пределами зоны действия любого ПВО. Уже больше полувека это бомбардировщик стоит на вооружении наших ВВС и не собирается на пенсию! До сих пор бомбардировщик может реально использоваться при решении стратегических задач

С Ту-95 было связано несколько забавных случаев. Однажды его попытался перехватить британский истребитель, но «медведь» так «качнул» оппонента, что британец потерял управление и разбился. Другой раз над Атлантикой три «Фантома» решили поиграть с «Медведем». Поиграли. В результате у американца был начисто снесен хвост, пилот катапультировался, F4 разбился, а «Медведь» вернулся домой, как ни в чем не бывало.

Ил-96

В середине 80-х годов Советский Союз стал разрабатывать проект по созданию большого самолета для средних и дальних полетов. Результатом работы стал выпуск новой модификации самолета КБ Ильюшина Ил-96. Первый полет совершил в 1988 году, а в 1993 году началось серийное производство Ил-96. лайнер стал первым в России (но еще советской разработки) широкофюзеляжным дальнемагистральным самолетом.

Сборка лайнера — это цельнометаллический, четырехмоторный и широкофюзеляжный низкоплан. Имеет стреловидные крылья и вертикальное оперение.
Ил-86 может принять на борт 300 пассажиров. Дальность полета без дозаправки составляет 9 000 километров.

Многие модели Ил-96 имеют собственные имена, в том числе прославленных летчиков: «Валерий Чкалов», «Михаил Водопьянов».

Одна из модификаций Илюшина, а именно Ил-96-300ПУ, долгое время была президентским бортом № 1. Но в 2004 году после отмены рейса из-за столкновения с птицами в аэропорту Лиссабона, с самолета сняли эту почетную миссию.

5

Использование ВВС во взаимодействии друг с другом в различных видах армейских операций

Во встречной операции. В условиях встречной операции, возможной главным образом в начальный период войны, противники будут находиться в значительном удалении друг от друга. В этот период армия будет нуждаться в возможно более

полных разведывательных данных и стремиться к нарушению оперативкой мобильности противника. Отсюда задачи авиации распадутся -на разведку и боевые действия по наземным и воздушным объектам. При этом воздушная разведка вынуждена работать на значительной глубине, проникая в зоны, прикрываемые истребителями противника, и взаимодействуя со своей истребительной авиацией.

Встречному столкновению предшествует сосредоточение определенной группы войск, перебрасываемых по железным дорогам, автотранспортом и походным порядком. Чтобы помешать сосредоточению войск противника, а также для завоевания оперативного превосходства (господства) в воздухе, обеспечивающего свободу действий, используются: 1) бомбардировочная и штурмовая авиация для воздействия по путям движения войск, по аэродромам и другим авиационным объектам; 2) истребительная авиация для прикрытия действий бомбардировочной и штурмовой авиации от воздушных сил противника и для самостоятельных действий по уничтожению самолетов противника в воздухе и на земле.

Бомбардирование колонн противника на марше, на переправах и в районах отдыха, а также станций выгрузки и снабжения потребует тесного взаимодействия бомбардировочной, штурмовой и истребительной авиации.

В наступательной операции. В наступательной операции основными задачами ВВС армии являются:

• а)     завоевание оперативного или тактического господства в воздухе;

• б)     разведка железных дорог и грунтовых путей, выходящих к фронту действия армии, для обнаружения подхода подкреплений;

• в)     выполнение авиационной подготовки прорыва оборонительной полосы;

• г)     содействие вводу в прорыв подвижных групп;

• д)     препятствие подходу подкреплений и подвозу запасов;

• е)     дезорганизация тыла противника и его управления;

• ж)     уничтожение его резервов и технических средств борьбы;

• з)     борьба с авиадесантами;

• и)     борьба с рейдирующими в своем тылу частями и конницей противника.

Все эти задачи в основном требуют взаимодействия разведывательной, бомбардировочной, истребительной и штурмовой авиации.

В оборонительной операции. В оборонительной операции командование армии, как правило, будет иметь более ограничение ВВС, чем наступающий. В состав их обычно включаются истребительные и штурмовые авиационные соединения, а если возможно, то и легкобомбардировочные.

Взаимодействие авиации в данной операции будет иметь место:

• а)     при прикрытии истребительной авиацией своих разведывательных самолетов, ведущих разведку, наблюдение поля боя и контроль артиллерийского огня;

• б)     при совместных нападениях легкобомбардировочной, штурмовой, истребительной, а иногда и разведывательной авиации на аэродромы противника для завоевания тактического господства в воздухе;

• в)     при совместных действиях против противника, прорвавшего фронт, или при высадке воздушного десанта противника в тылу войск.

Неутомимые перевозчики

В начале 60-х годов в Союзе возникала острая необходимость в ближнемагистральных реактивных пассажирских самолетах с приличной вместимостью. За дело взялось ОКБ Туполева и в короткий срок создало такой самолет. Так появился знаменитый Ту-134. Более чем за двадцать лет выпуска этой машины было произведено 854 экземпляра – он стал третьим по этому показателю среди советских реактивных самолетов.

Расстояния у нас в стране большие, и жизненно необходимо было создать среднемагистральный пассажирский реактивный самолет. И он тоже родился в ОКБ «Туполева» – в 1972 году на советские авиатрассы вышел новый Ту-154, которому суждено было стать самым массовым реактивным пассажирским самолетом в СССР: за тридцать лет было построено около тысячи таких машин. Несмотря на то, что самолет больше не производится, оставшиеся экземпляры еще продолжают служить и военным, и геологам, и нефтяникам.

Почему больше нет сверхзвуковых пассажирских самолетов

ТУ-144 хоть и был во многом лучше Конкорда, но он очень быстро ”отсеялся”. Про это я расскажу в отдельной статье. Проект Boeing по организации сверхзвуковых пассажирских перевозок так и не достиг своей реализации. Конкорд просто стал никому не нужен.

Boeing тоже пыталась, но не смогла.

На самом деле, спрос на него может и был бы, но авиакомпании все больше теряли терпение от того, сколько денег они тратили на перевозки, часто просто не окупая их. В итоге, к окончанию истории самого известного пассажирского сверхзвукового самолета привело трагическое обстоятельство.

Крушение Конкорда в 2000 году

Единственная на сегодняшний день (маловероятно, что они снова начнут летать) авария Конкорда произошла 25 июля 2000 года — 20 лет назад. В результате инцидента самолет загорелся и упал на отель, который находился рядом с аэропортом.

Так выглядела единственная катастрофа Конкорда.

Следствие установило, что авария произошла из-за куска колеса, который остался на полосе после взлета DC-10. Этот кусок пробил крыло Конкорда, которые шел на взлет и в результате этого вспыхнул пожар, самолет ”потерял” два двигателя и уже не мог обеспечить себе достаточной тяги во взлетном режиме. Хотя, она бы все равно не спасла, учитывая возгорание.

В результате крушения погибло 100 пассажиров, 9 членов экипажа и 4 человека на земле. Авария еще больше подкосила и без того туманное будущее самолета и к 2003 году эксплуатация этого воздушного судна окончательно прекратилась.

Первый самолет в мире и России

Первым, кто изобрел самолет во всем мире, стал Энтони Фоккер. Это событие произошло в 1910 году. Он поднял в небо первый de Spin. К сожалению, летательный аппарат не преодолел большого расстояния. Он врезался в дерево. Фоккер на этом не остановил свои эксперименты.

Энтони Фоккер

В 1911 году он создал компанию, которая уже в 1915 году выпускает первый самолет-истребитель. Именно благодаря этой воздушной машине Германии удалось изменить ход Первой мировой войны.

Характеристики воздушного судна:

1. Размах крыла авиасудна достигал 8,53 м;
2. Длина фюзеляжа — 6,76 м, а высота — 2,89 м;
3. Самолет развивал крейсерскую скорость 132 км/ч.

Примечание. Компания просуществовала до 1996 года.

Первым, кто придумал самолет в России, стал Александр Можайский. Произошло это в 1876 году. В то время он проводил испытания с маленькой лодочкой, на которой были монтированы крылья. Светскую прессу того времени заинтересовало необычное сооружение. О нем появились публикации в различных изданиях.

Александр Можайский

Это изобретение не оставил без внимания и Дмитрий Иванович Менделеев. На тот момент ученый был известен всему миру. Именно он убедил комиссию Главного инженерного управления спонсировать опыты.

Примечание. На тот момент в стране было скептическое отношение к изобретателям такого рода. По этой причине Можайскому не удалось закончить свои опыты.

1881-1886 гг. — начало испытаний летательного аппарата. Все попытки продержаться в воздушном пространстве как можно дольше не увенчались успехом. В 1890 году конструктор умер, так и не закончив свои труды. Многие утверждают, что если бы у него было больше времени и финансов, современные летательные аппараты появились бы гораздо раньше.

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.

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.

Крыло самолёта

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.

Примыкание крыла к фюзеляжу

Как устроен самолет

Вот как называются части самолета:

• фюзеляж;
• крылья;
• хвостовое оперение;
• шасси;
• двигатели;
• авионика.

Устройство самолета.

Это несущая часть воздушного судна. Его главное назначение — образование аэродинамических сил, а второстепенное — установочное. Он служит основой, на которую устанавливают все остальные части.

Фюзеляж

Если говорить о частях самолета и их названиях, то фюзеляж — одна из самых важных его составляющих. Само название происходит от французского слова “fuseau”, которое переводится, как “веретено”.

Планер можно назвать “скелетом” самолета, а фюзеляж — его “телом”. Именно он связывает крылья, хвост и шасси. Здесь размещается экипаж лайнера и все оборудование.

Он состоит из продольных и поперечных элементов и обшивки.

Крылья

Как устроено крыло самолета? Оно собирается из нескольких частей: левая или правая полуплоскости (консоли) и центроплан. Консоли включают наплыв крыла и законцовки. Последние могут быть разными у отдельных видов пассажирских лайнеров. Есть винглеты и шарклеты.

Крыло самолета.

На крыло устанавливают меньшие консоли для улучшения их работы. Это элероны, закрылки, предкрылки и т.д. Внутри крыльев расположены топливные баки.

На работу крыла влияет его геометрическая конструкция — площадь, размах, угол, направление стреловидности.

Хвостовое оперение

Оно располагается в хвостовой или носовой части фюзеляжа. Так называют целую совокупность аэродинамических поверхностей, которые помогают пассажирскому лайнеру надежно держаться в воздухе. Они разделяются на горизонтальные и вертикальные.

К вертикальным относят киль или два киля. Он обеспечивает путевую устойчивость воздушного судна, по оси движения. К горизонтальным — стабилизатор. Он отвечает за продольную устойчивость самолета.

Шасси

Это те самые устройства, которые помогают самолету взлетать или садиться, рулить по взлетно-посадочной полосе. Это несколько стоек, которые оборудованы колесами.

Вес пассажирского лайнера напрямую влияет на конфигурацию шасси. Чаще всего используется следующая: одна передняя стойка и две основных. У Аэробуса А320 именно так располагаются шасси. У воздушных судов семейства Боинг 747 — на две стойки больше.

В колесные тележки входит разное количество пар колес. Так у Аэробуса А320 — по одной паре, а у Ан-225 — по семь.

Во время полета шасси убираются в отсек. Когда самолет взлетает или садиться. Они поворачиваются за счет привода к передней стойке шасси или дифференциальной работы двигателей.

Двигатели

Говоря о том, как устроен самолет и как он летает, нельзя забывать о такой важной части самолета, как двигатели. Они работают по принципу реактивной тяги

Они могут быть турбореактивными или турбовинтовыми.

Их крепят к крылу самолета или его фюзеляжу. В последнем случае его помещают в специальную гондолу и используют для крепления пилон. Через него подходят к двигателям топливные трубку и приводы.

У самолета обычно по два двигателя.

Авионика

Это все те системы, которые обеспечивают бесперебойную работу самолета в любых погодных условиях и при большинстве технических неисправностях.

Сюда относят автопилот, противообледенительная система, система бортового электроснабжения и т.д.