САМОЛЁТ
(устар.-аэроплан), летательный
аппарат тяжелее воздуха для полётов в атмосфере с помощью двигателей и
неподвижных, как правило, крыльев. Благодаря большой скорости, грузоподъёмности
и радиусу действия, надёжности в эксплуатации, высокой манёвренности С.
получил наибольшее распространение из всех типов летательных аппаратов
и
применяется для транспортирования пассажиров и грузов, а также для воен.
и спец. целей. Историю развития и осн. данные С. см. в ст. Авиация.
Классификация самолётов. По назначению
различают гражданские и военные С. К гражд. С. относятся: транспортные
(пассажирские, грузопассажирские, грузовые), спортивные, рекордные (для
установления рекордов скорости, скороподъёмности,
высоты, дальности
полёта и т. п.), туристические, административные, учебно-тренировочные,
сельскохозяйственные, спец. назначения (напр., для спасат. работ, телеуправляемые)
и экспериментальные. Воен. С. предназначены для поражения возд., наземных
(морских) целей или для выполнения др. боевых задач; подразделяются на
истребители-бомбардировщики, бомбардировщики, разведчики, транспортные,
С. связи и санитарные. Подробнее см. в ст. Военно-воздушные силы, Истребителъная
авиация, Истребительно-бомбардировочная авиация, Бомбардировочная авиация,
Разведывательная авиация, Военно-транспортная авиация. В основу классификации
С. по конструкции положены внешние признаки: число и расположение крыльев
и двигателей, форма и расположение оперения и т. п. На рис. 1 показаны
осн. типы С. В зависимости от числа крыльев различают монопланы, т.
е.
С.
с одним крылом, и бипланы - С. с двумя крыльями, находящимися одно
над другим. Бипланы, у к-рых одно из крыльев короче другого, наз. полуторапланами.
Бипланы манёвреннее монопланов, но имеют большее лобовое сопротивление,
что снижает скорость полёта С. Поэтому большинство совр. С. выполняется
по схеме моноплана. В зависимости от положения крыла относительно фюзеляжа
С. делятся на низкопланы, среднепланы и высокопланы. По положению оперения
различают С. классич. схемы (оперение размещается позади крыла), С. типа
"утка" (горизонтальное оперение располагается впереди крыла) и С. типа
"бесхвостка" (оперение размещается на крыле). Классич. схема С. может быть
с однокилевым оперением, разнесённым вертикальным (многокилевым) оперением
и V-образным оперением. В зависимости от типа шасси С. подразделяют на
сухопутные, гидросамолёты
и амфибии (гидросамолёты, оборудованные
колёсными шасси). По типу двигателей различают винтомоторные, турбовинтовые
и турбореактивные С. В зависимости от скорости полёта различают С. дозвуковые
(скорость С. соответствует Маха числу М < 1), сверхзвуковые (5>М>=1)
и гиперзвуковые (M>=5)
Рис. 2. Турбореактивный самолёт Ил-62:
(объединяемых общим назв. профильного и
Крыло создаёт подъёмную силу при движении
Рис. 3. Самолёты вертикального взлёта
Лит.: Паленый Э:, Г., Оборудование
Г. А. Никитин, Е. А, Баканов.
А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
И
Й
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ъ
Ы
Ь
Э
Ю
Я
1 - передняя стойка шасси; 2 - кабина экипажа; 3 - входная дверь; 4 - фюзеляж;
5 - передний пассажирский салон; 6 - основная стойка шасси; 7 - крыло;
8 - двигатели; 9 - технический отсек; 10 - стабилизатор; 11 - антенна;
12 - киль; 13 - задний пассажирский салон; 14 - буфет; 15 - гардероб.
Аэродинамика самолёта. В результате
воздействия на крыло воздушного потока возникает аэродинамич. сила R (см.
Аэродинамические
сила и момент). Вертикальная составляющая этой силы по отношению к
потоку наз. подъёмной силой Y, горизонтальная составляющая - силой
лобового сопротивления О (см. Аэродинамическое сопротивление). Лобовое
сопротивление является суммой сил трения воздуха о поверхность крыла
индуктивного сопротивления
давления под крылом в область пониж. давления над крылом. При скорости
полёта, близкой к скорости звука, может возникать волновое сопротивление
Ояолн.
Подъёмная сила С. обычно равна подъёмной силе крыла, лобовое сопротивление
- сумме сопротивлений крыла, фюзеляжа, оперения и др. частей С., обтекаемых
потоком воздуха, а также сопротивления интерференции (взаимного влияния
этих частей)
аэродинамич. качества совр. С. достигает 10-20.
Сопротивления -- Q
Силовая установка самолёта состоит
из авиационных двигателей и различных систем и устройств - воздушных
винтов, пожарного оборудования, топливной системы, систем всасывания
воздуха, запуска, смазки, изменения направления тяги и др. При выборе места
установки двигателей, их числа и типа учитывают аэродинамич. сопротивление,
создаваемое двигателями, разворачивающий момент, возникающий при отказе
одного из двигателей, сложность устройства воздухозаборников, возможность
обслуживания и замены двигателей, уровень шума в пассажирском салоне и
т. п.
Конструкция самолёта. Осн. части
- крыло, фюзеляж, шасси и оперение самолёта. На рис. 2 показана
компоновочная
схема турбореактивного пасс. С. Ил-62.
С. Обычно неподвижно закрепляется на фюзеляже, но иногда может поворачиваться
относительно поперечной оси С. (напр., у С. вертикального взлёта и посадки)
или изменять конфигурацию (стреловидность, размах). На крыле устанавливаются
рули крена (элероны)
и элементы механизации крыла. Фюзеляж
служит для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования. Конструктивно
связывает между собой крыло, оперение, иногда шасси и силовую установку.
Шасси предназначается для взлёта и посадки, а также для передвижения С.
по аэродрому. На С. могут устанавливаться колёсные шасси, поплавки (на
гидросамолётах), лыжи и гусеницы (у С. повышенной проходимости). Шасси
бывают убирающимися в полёте и неубирающимися. С. с убирающимися шасси
имеет меньшее лобовое сопротивление, но тяжелее и сложнее по конструкции.
Оперение предназначается для обеспечения устойчивости, управляемости и
балансировки С.
Системы управления и оборудование. Системы
управления С. разделяются на основные и вспомогательные. К основным принято
относить системы управления воздушными рулями. Вспомо-гат. системы
служат для управления двигателями, триммерами рулей, шасси, тормозами,
люками, дверями и т. п. Управление С. производится с помощью штурвальной
колонки или ручки управления, педалей, переключателей и т. п., расположенных
в кабине экипажа. Для облегчения пилотирования и повышения безопасности
полёта в систему управления могут включаться автопилоты и бортовые
вычислители; управление делается двойным. Уменьшение нагрузок, действующих
на рычаги управления при отклонении рулей, обеспечивается гидравлич., пневматнч.
или электрич. усилителями (наз. бустерами), устройствами сервокомпенсации.
Управление
С. в случае, когда воздушные рули неэффективны (полёт в сильно разреженной
атмосфере, на С. вертикального взлёта и посадки), осуществляется
газовыми
рулями. Оборудование С. включает приборное, радио-, электрооборудование,
противообледенителъные
устройства, высотное, бытовое и спец. оборудование, а для военных С.
также вооружение (пушки, ракеты, авиац. бомбы) и бронирование. Приборное
оборудование в зависимости от назначения подразделяется на пилотажно-навигац.
(вариометры,
авиагоризонты, компасы, автопилоты и т. п.), для контроля за работой
двигателей (манометры, расходомеры и т. п.) и вспомогательное (амперметры,
вольтметры и др.). Электрооборудование С. обеспечивает работу приборов,
средств управления, радцо, системы пуска двигателей, освещения. Радиооборудование
включает в себя средства радиосвязи и радионавигации,
радиолокац.
оборудование, системы автоматич. взлёта и посадки. Для обеспечения безопасности
и защиты человека при полёте на больших высотах служит высотное оборудование
С. (системы кондиционирования воздуха, кислородного питания и др.). Удобство
размещения пассажиров и экипажа, комфорт обеспечиваются бытовым оборудованием.
К спец. оборудованию относятся системы автоконтроля работы оборудования
и конструкции С., аэрофотосъёмки, оборудование для перевозки больных
и раненых и т. п.
Самолёты вертикального взлёта и посадки
(СВВП) и самолёты короткого взлёта и посадки (СКВП). Увеличение скоростей
полёта С. приводит к росту взлётно-посадочных скоростей, в результате чего
длина взлётно-посадочных полос достигает нескольких километров. В связи
с этим создаются СКВП и СВВП. СКВП имеют при высокой крейсерской скорости
(600-800 км/ч) длину взлётно-посадочной дистанции не более 600-
650 м. Сокращение взлётно-посадочной дистанции в основном достигается
применением мощной механизации крыла и управления пограничным слоем,
использованием
ускорителей на взлёте и устройств для гашения скорости при посадке, отклонением
вектора тяги маршевых двигателей. Вертикальный взлёт и посадка СВВП обеспечиваются
спец. подъёмными двигателями, отклонением реактивных сопел или поворотом
основных двигателей, как правило, турбореактивных (ТРД). Типовые схемы
СВВП показаны на рис. 3.
и посадки.
самолетов, М., 1968; Курочкин Ф. П., Основы проектирования самолетов с
вертикальным взлетом и посадкой, М., 1970; Шульженко М. Н., Конструкция
самолетов, 3 изд., М., 1971; Никитин Г. А., Баканов Е. А., Основы авиации,
М., 1972; Проектирование самолетов, 2 изд., М., 1972; Шейнин В. М., Козловский
В. И., Проблемы проектирования пассажирских самолетов, М., 1972; S с h
m i d t H. A. F., Lexikon Luftfahrr, В., 1971; Jane's, all the world's
aircraft, L., 1909.