· оборудованием пассажирских мест удобными креслами, съемными столи-ками, индивидуальным освещением, вентиляцией и сигнализацией;

· хорошей звукоизоляцией кабин;

· выполнением полетов на высотах, где «болтанка» менее возможна;

· оборудованием пассажирских кабин буфетами , гардеробами, туалетами и другими бытовыми помещениями.

Особые требования предъявляются к грузовым самолетам. К числу таких требований относятся:

· большая грузоподъемность, увеличенные размеры грузовых отсеков;

· наличие средств крепления (швартовки) грузов;

· наличие внутрисамолетных средств механизации погрузки-разгрузки.

Многие из перечисленных требований находятся в противоречии друг с другом: улучшение одних характеристик влечет ухудшение других. Например, увеличение максимальной скорости полета вызывает увеличение посадочной скорости и ухудшение его маневренных свойств; выполнение требований прочности, жесткости и живучести входит в противоречие с требованием обеспечения минимальной массы конструкции; увеличение дальности полета достигается за счет снижения массы перевозимого груза и т. п. Невозможность одновременного выполнения противоречивых требований делает невозможным создание универсального самолета или вертолета . Каждый самолет или вертолет проектируется для выполнения конкретных задач.

3.2. Классификация самолетов, вертолетов и авиадвигателей

3.2.1. Классификация самолетов

Многообразие типов самолетов и их использование в народном хозяйстве обусловило необходимость классификации их по различным признакам.

Среди многочисленных признаков, по которым можно классифицировать самолет, наиболее важным является назначение. Этот признак определяет выбор летно-технических характеристик, размеры и компоновку самолета, состав оборудования на нем и пр.

Основное назначение гражданских самолетов – перевозка пассажиров, почты и грузов, выполнение различных народнохозяйственных задач. В соответствии с этим по назначению самолеты подразделяются на: транспорт-ные, специального назначения и учебные. В свою очередь, транспортные самолеты подразделяются на пассажирские и грузовые. По максимальной взлетной массе самолеты разбиваются на классы, табл. 3.1.

Таблица 3.1

Классы самолетов

Учебные самолеты служат для подготовки и тренировки летного состава в различных учебных заведениях гражданской авиации.

Самолеты специального назначения: сельскохозяйственные, санитарные, для охраны лесов от пожаров и вредителей, для аэрофотосъемочных работ и др.

По дальности полета самолеты подразделяются на магистральные дальние (свыше 6000 км), магистральные средние (от 2500 до 6000 км), магистральные ближние (от 1000 до 2500 км) и самолеты местных воздушных линий (до 1000 км).

Грузовые самолеты в отличие от пассажирских имеют большие внутренние объемы в фюзеляже, позволяющие размещать различные грузы, более прочный пол, оснащены средствами механизации погрузо-разгрузочных работ.

Классификация самолетов приведена на рис. 3.1. Из всего многообразия конструктивных признаков выделены основные: количество и расположение крыльев; тип фюзеляжа; тип двигателей, их количество и расположение; тип шасси; тип и расположение оперения.

Рис. 3.1. Классификация самолетов

Рассмотрим особенности схем самолетов, обусловленные количеством и расположением крыльев.

По количеству крыльев самолеты подразделяются на монопланы, то есть самолеты с одним крылом, и бипланы – самолет с двумя крыльями, распо-ложенными одно над другим. Достоинством бипланов является лучшая, по сравнению с монопланом, маневренность, благодаря тому, что при равной площади крыльев размах их у биплана оказывается меньшим. Однако в следствие большого лобового сопротивления из-за наличия межкрыльевых стоек и расчалок, скорость полета биплана невелика. В настоящее время в гражданской авиации эксплуатируется самолет – биплан Ан-2.

Большинство современных самолетов выполнено по схеме моноплана.

По расположению крыла относительно фюзеляжа различают низкопланы, среднепланы и высокопланы. Каждая из этих схем имеет свои достоинства и недостатки.

Низкоплан – самолет с нижним расположением крыла относительно фюзеляжа. Именно такая схема получила наибольшее распространение для пассажирских самолетов, благодаря следующим ее достоинствам:

· небольшая высота стоек шасси, что уменьшает их вес, упрощает уборку и уменьшает объемы отсеков для размещения шасси;

· удобство обслуживания авиадвигателей при размещении их на крыле;

· при аварийной посадке на воду обеспечивается хорошая плавучесть;

· при аварийной посадке с невыпущенными шасси приземление происхо-дит на крыло, что создает меньше опасности для пассажиров и экипажа.

Недостатком такой схемы является то, что в зоне стыка крыла и фюзеляжа нарушается плавность отсекания воздуха и возникает дополнительное сопротивление, называемое интерференцией, и обусловленное взаимным влиянием крыла на фюзеляж. Кроме того, на низкоплане трудно защитить двигатели, расположенные на крыле и под крылом, от попадания пыли и грязи с взлетно-посадочной полосы аэродрома.

Среднеплан – самолет, у которого крыло расположено примерно по середине высоты фюзеляжа. Основное преимущество такой схемы – минимальное аэродинамическое сопротивление.

К недостаткам схемы относится трудность с размещением пассажиров, грузов и оборудования в средней части фюзеляжа в связи с необходимостью пропускать здесь продольные силовые элементы крыла.

Высокоплан – самолет, у которого крыло крепится к верхней части фюзеляжа.

Основные преимущества высокоплана:

· малая интерференция между крылом и фюзеляжем;

· размещение двигателей высоко от поверхности взлетно-посадочной полосы. Что уменьшает вероятность их повреждения при рулении по земле;

· хороший обзор нижней полусферы;

· возможность максимального использования внутренних объемов фюзеляжа, оборудования его средствами механизации загрузки и выгрузки крупногабаритных грузов.

К недостаткам схемы относятся:

· трудность уборки шасси в крыло;

· сложность обслуживания двигателей, расположенных на крыле;

· необходимость усиления конструкции нижней части фюзеляжа.

· По типу фюзеляжа самолеты разделяются на однофюзеляжные, двухбалочные с гондолой и «летающее крыло».

· Большинство современных самолетов имеет один фюзеляж, к которому крепятся крыло и хвостовое оперение.

· В зависимости от типа и расположения оперения различают три основные схемы:

· заднее расположение оперения;

· переднее расположение оперения (самолет типа «утка»);

· бесхвостые самолеты типа «летающее крыло».

Большинство современных гражданских самолетов выполнено по схеме с хвостовым оперением. Эта схема имеет следующие разновидности:

· центральное расположение вертикального киля и горизонтальное расположение стабилизатора;

· разнесенное вертикальное оперение;

· V – образное оперение без вертикального киля.

По типу шасси самолеты подразделяются на сухопутные и гидросамолеты. Шасси у сухопутных самолетов, как правило, колесное, иногда – лыжное, а у гидросамолетов – лодочное или поплавковое.

Самолеты различают также по типу, числу и расположению двигателей. На современных самолетах применяются поршневые (ПД), турбовинтовые (ТВД) и турбореактивные (ТРД) двигатели.

Расположение двигателей на самолете зависит от их типа, количества, габа-ритов и назначения самолета.

У многомоторных самолетов двигатели с воздушными винтами устанав-ливаются в гондолах перед крылом.

Турбореактивные двигатели располагаются чаще всего на пилонах под крылом или в хвостовой части фюзеляжа.

Достоинства первого способа: непосредственное размещение двигателей в потоке воздуха, разгрузка крыла от изгибающих и крутящих моментов, удобство обслуживания двигателей. Однако близкое от земли расположение двигателей связано с опасностью попадания в них посторонних предметов с поверхности ВПП. На самолетах с таким расположением двигателей создаются также трудности в пилотировании с одним отказавшим двигателем (полет с несимметричной тягой).

При втором способе основными достоинствами являются следующие:

· чистое от надстроек крыло имеет лучшие аэродинамические характе-ристики (имеется больше места для размещения средств механизации крыла);

· не возникает сложностей при полете с нессиметричной тягой;

· уменьшается уровень шума в кабинах самолета;

· крыло защищает двигатели от грязи при движении самолета по земле;

· обеспечивается удобное обслуживание двигателей.

Однако такая схема размещения двигателей имеет и серьезные недостатки:

· горизонтальное оперение необходимо переносить вверх и усиливать киль;

· фюзеляж в зоне расположения двигателей необходимо усиливать;

· центровка самолета по мере выгорания топлива перемещается назад, уменьшая устойчивость самолета.

3.2.2. Классификация вертолетов

Классифицируются вертолеты по различным признакам, например, по величине максимальной взлетной массы (табл. 3.2), по виду привода несущего винта, количеству и расположению несущих винтов или способу компенсации реактивного момента этих винтов.

Таблица 3.2

Классы вертолетов

У большинства современных вертолетов несущий винт приводится во вращение через трансмиссию от двигателей. Несущий винт при вращении испытывает действие реактивного момента Мреакт, являющегося реакцией воздуха и равного Мкр – крутящему моменту на валу несущего винта. Этот момент стремится вращать фюзеляж вертолета в сторону, противоположную вращению винта. Способ уравновешивания реактивного момента крутящего винта в основном определяет схему вертолета.

Одновинтовая схема вертолета в настоящее время является наиболее распространенной. Вертолеты такой схемы имеют рулевой винт, который выносится на длинной хвостовой балке за плоскость вращения несущего винта. Тяга, создаваемая рулевым винтом, позволяет уравновесить реактивный крутящий момент несущего винта. Изменяя величину тяги рулевого винта, можно осуществлять путевое управление, то есть поворот вертолета относительно вертикальной оси.

Вертолеты одновинтовой схемы проще других в изготовлении и эксплуатации и поэтому позволяют получить относительно меньшую стоимость летного часа. Такие вертолеты компактны, имеют мало выступающих в поток частей и позволяют достигать большей чем при других схемах скорости полета. Иногда для увеличения скорости на таких вертолетах может устанавливаться крыло. При подлете с горизонтальной скоростью на крыле создается подъемная сила, в результате чего несущий винт частично разгружается.

Затраты мощности (8…10%) двигателя на привод рулевого винта, а также наличие длинной хвостовой балки и несущего винта большого диаметра, увели-чивающих габариты вертолета, являются недостатками данной схемы.

У вертолетов двухвинтовой схемы уравновешивание реактивного крутящего момента достигается сообщением винтам противоположного вращения. Двухвинтовые вертолеты могут иметь различное расположение несущих винтов.

При соосной схеме вал верхнего несущего винта проходит через полый вал нижнего. Плоскости вращения винтов удалены друг от друга на такое расстояние, что бы исключить столкновение между лопастями верхнего и нижнего винтов на всех режимах полета.

Путевое управление вертолета соосной схемы обеспечивается за счет установки лопастей верхнего и нижнего винтов на разные углы атаки. Возникающая при этом разность крутящих моментов на несущих винтах вызывает поворот вертолета в требуемую сторону. Иногда для улучшения путевого управления такие вертолеты снабжают рулями поворота, действие которых подобно действию аналогичных рулей на самолете. Продольное и поперечное управление осуществляется одновременным наклоном плоскостей вращения обоих несущих винтов.

Вертолеты с соосными винтами наиболее компактны и маневренны, имеют высокую весовую отдачу. Однако сложность конструкции удорожает их произ-водство и вызывает трудности при эксплуатации, особенно в регулировке несущей системы.

При продольной схеме несущие винты устанавливаются на концах фюзеляжа. Винты, вращающиеся в противоположные стороны, синхронизи-рованы так, что лопасти одного винта при вращении всегда проходят между лопастями другого.

Достоинством вертолетов такой схемы является длинный, емкий фюзеляж, внутри которого можно перевозить крупногабаритные грузы. В остальном они уступают вертолетам одновинтовой схемы.

Вертолеты поперечной схемы имеют два несущих винта, расположенных в одной плоскости по бокам фюзеляжа и вращающихся в противоположные стороны. С точки зрения аэродинамики такая схема расположения несущих винтов является наиболее целесообразной, но крылья, воспринимающие нагрузки от несущих винтов, значительно утяжеляют конструкцию вертолета.

3.2.3. Классификация авиадвигателей

Силовая установка предназначена для создания тяги. Она включает в себя двигатели, воздушные винты, гондолы двигателей, топливную и масляную системы, системы управления двигателями и винтами и др.

В зависимости от конструктивной схемы и характера рабочего процесса двигатели классифицируются на поршневые (ПД) и газотурбинные (ГТД). В свою очередь газотурбинные двигатели подразделяются на: турбореактивные (ТРД), турбовинтовые (ТВД), двухконтурные турбореактивные (ДТРД) и турбо-вентиляторные, рис. 3.2.

Рис. 3.2. Классификация авиационных двигателей

ТРД имеют малую массу, компактные и надежные, поэтому занимают доминирующее положение на магистральных самолетах.

ТВД по сравнению с турбореактивными имеют более высокую топливную эффективность, однако их конструкция существенно утяжелена и усложнена воздушным винтом, вызывающим к тому же дополнительные шумы и вибрации. ТВД устанавливают на крыле и в носовой части фюзеляжа. Наличие воздушного винта на ТВД ограничивает другие варианты их расположения на самолете.

ТРД устанавливают на крыле, под крылом на пилонах, внутри фюзеляжа, по его бортам в хвостовой части. Каждая схема размещения имеет свои преимущества и недостатки и выбирается с учетом типа и числа двигателей, аэродинамических, прочностных, массовых и других особенностей самолетов, условия их эксплуатации.

Поршневые двигатели работают на авиационном бензине марок Б-70 и Б-95/130. Тепловая энергия сгоревшего в цилиндрах топлива преобразуется в механическую и передается воздушному винту, который создает необходимую для полета тягу. Газотурбинные двигатели работают на авиационном керосине марок Т-1, ТС-1, РТ-1 и др.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое «безопасность полетов» и чем она обеспечивается?

2. Чем достигается «экономичность эксплуатации»?

3. По каким направлениям обеспечивается «комфорт пассажиров»?

4. По каким признакам и критериям классифицируются самолеты? Недостатки и преимущества различных конструктивных схем самолетов.

5. Классификация вертолетов. Каковы преимущества и недостатки различных конструктивных схем вертолетов?

6. Дайте классификацию авиационных двигателей.

ГЛАВА 4

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

САМОЛЕТОВ

Аэрогидромеханика (механика жидкости и газа) – наука, изучающая законы движения и равновесия жидкостей и газов и их силового взаимодействия с обтекаемыми телами и граничными поверхностями. Механика жидкого тела называется гидромеханикой , механика газообразного тела – аэромеханикой .

Развитие воздухоплавания, авиации и ракетостроения вызывало особый интерес к исследованиям силового взаимодействия воздуха и других газообразных сред с движущимися в них телами (крылом самолёта, фюзеляжем, винтом, дирижаблем, ракетами и др.).

Проектирование и расчёт самолетов (вертолетов) основываются на результатах, полученных при аэродинамических исследованиях. С учетом аэродинамики можно выбрать рациональную внешнюю форму самолета (принимая во внимание взаимное влияние его частей) и установить допустимые отклонения во внешней форме, размерах и т. д. при производстве.

Для аэродинамического расчета самолета, т. е. для определения возможного диапазона скоростей, высоты и дальности полета, а также для определения таких характеристик, как устойчивость и управляемость самолета, необходимо знать силы и моменты, действующие на самолет в полете. Для расчета летательного аппарата на прочность, надежность и долговечность необходимо знать величины и распределение аэродинамических сил по поверхности летательного аппарата. Ответ на эти вопросы дает аэродинамика .

Очень важным является определение аэродинамических характеристик летательного аппарата и его частей при полете со сверхзвуковыми скоростями, так как в этом случае возникает дополнительная задача определения температуры на поверхности обтекаемого тела и теплообмена между телом и средой.

Аэродинамика играет большую роль не только при проектировании и расчете самолета (вертолета), но и при его летных испытаниях. С помощью данных аэродинамики и летных испытаний устанавливают допустимые для самолета величины деформаций, скоростей, а также режимы полета, при которых имеют место вибрации, тряска самолета и т. д.

Согласно принципу механического взаимодействия нескольких движущихся тел силы, действующие на тела, зависят от их относительного движения. Суть относительного движения заключается в следующем: если в неподвижной воздушной среде тело (например, самолет в воздухе) движется прямолинейно и равномерно со скоростью V∞, то при одновременном сообщении среде и самолету обратной скорости V∞ получается так называемое «обращённое» движение, т. е. на неподвижное тело набегает воздушный поток (например, поток воздуха в аэродинамической трубе на неподвижную модель самолета), при этом скорость невозмущенного потока равна V∞. И в том, и в другом случае уравнения, описывающие относительное движение самолета и воздуха, будут инвариантными. Таким образом, аэродинамические силы зависят только от относительного движения тела и воздуха.

Для определения аэродинамических характеристик тел (например, крыла, фюзеляжа и других частей летательного аппарата), обтекаемых воздушным потоком, в настоящее время используется синтез теоретических и экспери-ментальных методов: теоретические расчеты с введением экспериментальных поправок или экспериментальные исследования с учетом теоретических поправок (на влияние вариации критериев подобия, граничных условий и т. д.). И в том, и в другом случаях для расчетов и обработки экспериментальных данных широко используются ЭЦВМ. После создания летательного аппарата завершающим этапом являются летные испытания – эксперимент в натурных условиях. Непосредственно измерить аэродинамические силы (как, например, в аэродинамических трубах) при летных испытаниях затруднительно. Аэродинамические характеристики определяются путем обработки измеренных во время испытаний параметров движения летательного аппарата относительно воздуха. Для получения достаточного количества опытных данных полеты производятся на различных режимах.

Аэродинамика подразделяется на два раздела: аэродинамику малых скоростей и аэродинамику больших скоростей. Принципиальное различие этих разделов состоит в следующем. Когда скорости течения газа невелики по сравнению со скоростью распространения звука, при аэродинамических расчетах газ считается практически несжимаемым и изменения плотности и температуры газа внутри потока не учитываются. При скоростях, соизмеримых со скоростью звука, явлением сжимаемости газа пренебречь нельзя.

Задача аэродинамики – определение аэродинамических сил, от которых зависят летные данные летательных аппаратов.

Аэродинамика как наука развивается в двух направлениях: экспериментальном и теоретическом. Теоретическая аэродинамика находит решения путём анализа основных законов гидроаэродинамики. Однако из-за сложности процессов, происходящих при обтекании тел потоком воздуха, решения при этом получаются приближенными и требуют экспериментальной проверки. Экспериментальные аэродинамические исследования проводятся в аэродинамических трубах или непосредственно в ходе летных испытаний летательных аппаратов. Летные испытания позволяют получить наиболее достоверные результаты. Они проводятся, как правило, уже после того, как проведены испытания в аэродинамических трубах.

Аэродинамическими трубами называются устройства, в которых искус-ственно создается воздушный поток, обдувающий изучаемые тела.

На рис. 4.1 показана схема аэродинамической трубы. Вентилятор – 2 приво-дится во вращение электродвигателем – 1, позволяющим менять обороты вентилятора и скорость воздушного потока. Воздух, всасываемый венти-лятором, пройдя через обратный канал – 4, поступает через сужающееся сопло – 7 в рабочую часть – 6, где помещается испытуемая модель – 5. Для потерь энергии воздуха и предотвращения появления вихрей при поворотах потока служат направляющие лопатки – 9, а для создания равномерного потока в рабочей зоне – спрямляющая решетка – 8. Расширяющийся диффузор - 3 уменьшает скорость и соответственно повышает давление воздушного потока, что позволяет уменьшить энергию, необходимую для вращения вентилятора.

Рис. 4.1. Схема аэродинамической трубы: 1 – электродвигатель; 2 – венти-лятор; 3 – диффузор; 4 – обратный канал; 5 – испытуемая модель; 6 – рабочая часть аэродинамической трубы; 7 – сопло; 8 – спрямляющая решетка; 9 – на-правляющие лопатки

Для определения аэродинамических сил, действующих на испытываемую модель, применяются аэродинамические весы. Давление на различных участках поверхности модели измеряются через специальные отверстия, соединенные с манометрами.

4.2. Характеристика воздушной среды

Атмосферой называется газообразная оболочка, окружающая земной шар и вращающаяся вместе с ним. Верхняя часть атмосферы состоит из ионизиро-ванных частиц, захваченных магнитным полем Земли. Атмосфера плавно переходит в космическое пространство и её точную высоту установить трудно. Условно высота атмосферы принимается равной 2500 км: на этой высоте плотность воздуха близка к плотности космического пространства. Исследование состояния атмосферы представляет большой интерес для авиации, так как от свойств атмосферы зависят летно-технические характе-ристики летательных аппаратов. Особенно большое влияние на летные качес-тва самолетов оказывают метеорологические условия.

С увеличением высоты падают давление и плотность воздуха. Параметры атмосферного воздуха зависят от координат места и изменяются с течением времени в определенных пределах. Значительное воздействие на состояние атмосферы оказывает солнечное излучение. Атмосфера находится в непрерывном взаимодействии с космосом и землей.

Атмосфера состоит из нескольких слоев: тропосферы, стратосферы, химосферы, ионосферы, мезосферы и экзосферы, каждый их которых характеризуется различным изменением температуры в зависимости от высоты.

В тропосфере температура уменьшается с высотой в среднем на 6,5оС через каждые 1000 м. В стратосфере температура остается почти постоянной. В химосфере теплый слой воздуха лежит между двумя холодными слоями, поэтому там существуют два температурных градиента: внизу в среднем +4оС на 1000 м, а вверху - 4,5оС на 1000 м. В ионосфере температура возрастает с высотой в среднем на 10оС через каждые 1000 м. В мезосфере температура уменьшается в среднем на 3оС через каждые 1000 м.

Все слои отделяются друг от друга зонами толщиной 1…2 км, называемыми паузами: тропопаузой, стратопаузой, химопаузой, ионопаузой, мезопаузой.

Наибольший интерес для авиации в настоящее время представляют нижние слои атмосферы, в частности, тропосфера и стратосфера.

Многолетние наблюдения состояния атмосферы в различных местах земного шара показали, что значения температуры, давления и плотности воздуха изменяются в зависимости от времени и координат в весьма широких пределах, что не позволяет точно предсказывать состояние атмосферы в мо-мент полета. Например, в Сибири температура воздуха зимой на уровне океана иногда достигает 2130 К, а летом 3030 К, т. е. в течение года она изменяется на 900К. В средних широтах температура изменяется примерно на 700К. В изме-нениях температуры на различных высотах также наблюдаются значительные колебания.

Значителен диапазон колебаний давления: в средних широтах на уровне океана оно изменяется от 1,04 до 0,93 бар (1 бар = 105 Н/м2). Соответственно изменяется и плотность воздуха (в пределах ±10%).

Отсутствие определенности в состоянии атмосферы у Земли и в изменении ее состояния с увеличением высоты создает серьезные затруднения при аэроди-намических расчетах летных характеристик самолетов, которые, как уже отме-чалось, существенно зависят от состояния атмосферы. Необходимость унифи-кации расчетов, связанных с летательными аппаратами, при решении прак-тических задач, например, единообразное градуирование различных летных приборов (измерители скорости, махометры и т. п.), пересчет летных характе-ристик самолетов, полученных в конкретных атмосферных условиях, на другие привела к созданию условных характеристик атмосферы – стандартов. Такие характеристики были введены в форме условной стандартной атмосферы (СА), которая имеет вид таблицы численных значений физических параметров атмосферы для ряда высот.

4.3. Общие сведения о законах аэродинамики

Аэродинамика дает качественное объяснение природы возникновения аэро-динамических сил и с помощью специальных уравнений позволяет получить их количественную оценку.

При изучении движения газов исходят из предположения, что эти среды являются сложными с непрерывным распределением вещества в пространстве. Поток газа (в дальнейшем – воздуха) в аэродинамике принято представлять в виде отдельных элементарных струек – замкнутых контуров в виде трубок, через боковую поверхность которых воздух перетекать не может, рис. 4.2. Если в любой точке пространства скорость, давления и другие характерные величи-ны постоянны по времени, то такое движение называется установившимся.

Применим к течению воздуха в струйке два наиболее общих закона приро-ды: закон сохранения массы и закон сохранения энергии.

Для случая установившегося движения закон сохранения массы сводится к тому, что через каждое поперечное сечение струйки в единицу времени проте-кает одна и таже масса воздуха, то есть:

ρ1f1V1= ρ2f2V2=const,

где: ρ – массовая плотность воздуха в соответствующих сечениях струйки;

f – площадь сечения струйки;

V – скорость воздуха.

Это уравнение называется уравнением неразрывности струи.

Произведение ρfV представляет собой секундный массовый расход возду-ха, проходящего через каждое поперечное сечение струйки.

Для малых скоростей течения (М < 0,3), когда сжимаемостью воздуха мож-но пренебречь, то есть когда ρ1 = ρ2 = const, уравнение неразрывности прини-мает вид:

f1V1= f2V2=const.

Из этого уравнения видно, что при М < 0,3 скорость течения в струйке обратно пропорциональна площади ее поперечного сечения.

По мере увеличения скорости она начинает все заметнее влиять на изменение плотности. Например, при скоростях, соответствующих М > 1, рост скорости возможен лишь при увеличении площади поперечного сечения струйки.

https://pandia.ru/text/78/049/images/image012_75.gif" width="29" height="38 src=">, а потенциальная энергия, равная работе силы тяжести относительно некоторого условного уровня, – mgh1. Помимо этого воздух, находящийся выше первого сечения, производит работу, продвигая находя-щуюся впереди массу воздуха. Эта работа определяется как произведение силы давления P1f1 на путь V1Δτ. Таким образом, энергия воздуха, передаваемая за время Δτ через сечение I-I, составит:

Таким образом, на основании уравнения Бернулли можно сделать вывод, что при установившемся движении сумма статического давления и динамичес-кого давления есть величина постоянная.

Военные самолеты – это самолеты, применяемые для военных фронтовых или соответственно боевых вылетов, рассчитанные на большую мощность без учета экономичности, в отличие от самолетов гражданской авиации.

От военных самолетов, в первую очередь, требуется большая скоороподъемность, а также большая скорость, высота и дальность полета. Для оперативного ведения воздушной войны служат дальние самолеты-бомбардировщики и ракетоносцы для уничтожения военных объектов. Самолеты-заправщики, которые на борту имеют только топливо, имеют возможность осуществления дозаправки боевых самолетов непосредственно в полете. К военным самолетам относятся дальние самолеты-разведчики с большой дальностью, высотой и скоростью полета. К тактическим военным самолетам принадлежат самолеты-истребители (или истребители), истребители-бомбардировщики, легкие бомбардировщики и самолеты тактической разведки. Современные военные самолеты часто конструируются как многоцелевые, т.е. они предназначены для боевого применения как штурмовики, истребители-перехватчики и разведчики.

1) Самолеты-истребители (истребители)

Самолет-истребитель – это очень быстрый одно- или двухместный боевой самолет для уничтожения (поиска) вражеских боевых самолетов, беспилотных ракет и др. Все современные истребители, в качестве привода, оснащены одним или двумя воздушно-реактивными двигателями. Скорость превышает звуковую и в настоящее время составляет около 3500 км/ч, скороподъемность поблизости земли свыше 200 м/с и максимальная рабочая высота до 30 000 м. Вооружение состоит из от 2 до 5 неподвижных автоматических пушек (с калибром от 2,0 до 3,7 см) и баллистических, радиоуправляемых или самонаводящихся ракет класса „воздух-воздух“. Кроме того, по большей части, самолеты-истребители обладают обширным электронным оборудованием, таким как радар, устройство распознавания и др.

Тяжелые самолеты-истребители или истребители-бомбардировщики объединяют в себе полетную мощность и летные качества истребителей – высокую боевую скорость и скороподъемность, большую максимальную высоту полета, хорошую маневренность – и качества легких и средних бомбардировщиков – большую дальность полета, хорошее вооружение, высокую грузоподъемность, обширное электронное и радиолокационное оборудование. В своих боевых возможностях они отличаются высокой многогранностью. К числу их целевого назначения, кроме всего прочего, относятся действия по перехвату и штурму наземных целей, поиск подводных лодок, поддержка соединений кораблей и наземных боевых операций, боевое использование в качестве истребителя сопровождения или самолета-разведчика. Вооружение и оборудование соответственно отвечает поставленным задачам. Радиолокационные установки стандартные; вооружение состоит, как правило, из крупнокалиберных пушек и ракет (класса „воздух-воздух“ или „воздух-земля“), а также бомб и торпед в качестве бомбардировочного вооружения. Так как в фюзеляже этих военных самолетов нет свободного места, то бомбы, ракеты и дополнительные баки с топливом подвешены под и на концах крыльев. Скоростные показатели тяжелых бомбардировщиков находятся между числом Маха 0,2 и 2, максимальная высота полета – от 15 000 до 20 000 м, дальность полета – от 1500 до 4500 км.

Раньше существовали особые ночные истребители, которые применялись специально для ведения боевых действий в ночное время суток, так как были оснащены приборами для слепого полета. Большинство же современных самолетов истребителей являются всепогодными, т.е. они могут совершать боевые вылеты при плохих погодных условиях, а также ночью. Также, часто всепогодные самолеты-истребители называются тяжелыми истребителями, так как они в большинстве случаев двухместные и оснащены двумя двигателями.

Суть эффективной противовоздушной обороны заключается в том, чтобы „перехватить“ налетающего противника и помешать выполнению его боевой задачи, а следовательно уничтожить. Для этого нужны самолеты-истребители, обладающие хорошей взлетной мощностью, высокими скоростями, с большой максимальной высотой полета и хорошим вооружением, а именно истребители-перехватчики. Прежде всего, они дислоцируются по близости с границей промышленных центров и других охраняемых объектов.

Применение скоростных и высоколетающих боевых самолетов (бомбардировщиков) с реактивным двигателем значительно повысило требования, предъявляемые к скороподъемности, скорости и максимальной высоте истребителей-перехватчиков. Отсюда вытекают следующие мощностные характеристики: максимальная скорость от 2000 до 2500 км/ч, дальность полета составляет 2000-3500 км. Такие показатели требуют, при средней взлетной массе от 7 до 12 т, использование двигателей с тягой от 3000 до 5000 кгс, чья мощность может увеличиваться еще на 50% благодаря дополнительному сжиганию топлива. Для кратковременного ускорения, особенно при наборе высоты, могут служить дополнительные ракетные двигательные установки.

2) Самолеты-бомбардировщики (бомбардировщики)

Самолеты-истребители, в первую очередь, применяются для решения оборонительных задач, для бомбардировщиков же на первый план поставлены наступательные действия. Бомбардировщик – это большой, тяжелый военный самолет с несколькими турбореактивными двигателями (реактивные турбины или турбовинтовые двигатели). На коротких взлетных полосах или при чрезмерной загрузке бомбардировщики часто оборудуются вспомогательными стартовыми ракетами.

Перед бомбардировщиками стоит задача быстро и на большой высоте атаковать разрывными зарядами в форме бомб далеко расположенные цели. Из-за большой опасности при приближении к цели во вражеском районе все больше бомбардировщиков усовершенствуются до ракетоносцев, которые запускают ракеты на большом расстоянии от цели и дистанционно управляют до ее поражения, в то время как сам бомбардировщик находится за пределами района, который контролируется силами противника. Взлетная масса современных бомбардировщиков достигает 230 т, а полная тяга свыше 50 000 кгс или соответственно суммарная мощность приблизительно 50 000 л.с. Бомбовая нагрузка зависит от тактического радиуса действия; она составляет без дозаправки до 16 000 км, при дозаправке в воздухе и того больше. Высота полета достигает 20 000 м, а численность экипажа может составлять 12 человек. Скорость современных бомбардировщиков превышает отметку в 2000 км/ч; на данный момент проектируются бомбардировщики, которые будут иметь еще большую скорость. Оборонительное вооружение состоит из ракет, пулеметов и автоматических пушек.

Как и все виды самолетов, бомбардировщики также можно классифицировать по разным аспектам, например по бомбовой нагрузке и тем самым взлетной массе (легкие, средние и тяжелые бомбардировщики) или в зависимости от их боевого назначения (тактические и стратегические бомбардировщики).

Тактические бомбардировщики – это самолеты, которые предназначены для решения определенных частных задач оперативного ведения войны, а именно для тактических заданий. Под этим подразумеваются такие действия, которые меняют ситуацию на определенном участке фронта и подчиняют себе всю цель, а следовательно уничтожение в определенном районе сосредоточения вражеских войск, районов сбора, огневых позиций, аэродромов, путей подвоза и т.д.

Исходя из такой постановки задачи можно сформулировать основные требования к тактическим бомбардировщикам: высокая боевая скорость, бомбовая нагрузка до 10 т, предельная дальность полета до 6000 км. Вследствие этих требований определяются конструктивные особенности, которые можно резюмировать следующим образом: самолет с одним, двумя, тремя или четырьмя реактивными двигателями со взлетной массой от 20 до 50 т, с управляемым на расстоянии оборонительным вооружением или ракетами класса „воздух-воздух“, электронным и радиолокационным оборудованием, с прочным корпусом, способным выдерживать большие нагрузки при полете на малых высотах. Из всего этого можно утверждать, что тактические бомбардировщики имеют определенное сходство с тяжелыми истребителями, как по своим задачам, так и по параметрам.

Стратегические бомбардировщики. Стратегия – это наука о ведении войны в больших масштабах. Слово стратегический означает масштабные боевые действия. Этим также объясняется боевое назначение стратегических бомбардировщиков. Данные военные самолеты предназначены для выполнения боевых задач в глубоком тылу противника.

Все бомбардировщики оснащены радиолокационными приборами (радар) для поиска цели и определения местонахождения атакующих самолетов-истребителей. Боевой вылет совершается небольшими группами или в одиночку. Так как современные бомбардировщики имеют практически такую же скорость, как и истребители, одинаковую с ними дальность полета, а также значительную обороноспособность благодаря ракетам класса „воздух-воздух“, на сегодняшний день часто отказываются от прикрытия истребителями.

Впервые бомбардировщики стали применяться во время первой мировой войны в одиночку или в составе небольших групп. Во второй мировой войне происходили „массированные“ боевые вылеты в составе крупных групп, которые насчитывали несколько сотен бомбардировщиков и летели под прикрытием самолетов-истребителей. Тогдашние бомбардировщики имели несколько двигателей, были относительно медленными, рассчитанные на максимальную бомбовую загрузку и большое количество оборонительного вооружения. Современные же, напротив, сконструированы для большой дальности, высоты, а также скорости полета. В большинстве случаев самолеты-разведчики летели впереди и предназначались для поиска цели. В отличие от тогдашних бомбардировщиком они были оснащены радиолокационными приборами. Благодаря светящимся авиационным бомбам, сбрасываемых на парашютах происходило обозначение цели. Особым типом считался пикирующий бомбардировщик, который с большой высоты приближался к цели, затем в быстром пикирующем полете таранил ее, и с небольшого расстояния сбрасывал одну или несколько бомб. После этого бомбардировщик снова выравнивал свое положение в полете. После проектирования межконтинентальных ракет бытовало мнение, что стратегические бомбардировщики устарели. Но благодаря их усовершенствованию до ракетоносцев и до летящих стартовых установок в последнее время они снова приобрели свое значение.

3) Самолеты-разведчики (разведчики)

Это многоместные, легко вооруженные истребители или бомбардировщики (без бомбовой нагрузки), которые оборудованы аэрофотокамерами, радиолокационными приборами, часто приборами для передачи телевизионных сигналов или также корабельные самолеты для воздушной разведки, т.е. для разведки позиций, объектов и др. противника, территории и погодных условий в интересах всех частей собственных вооруженных сил. Раньше в зависимости от максимальной дальности полета и области применения различали самолеты-разведчики ближнего и дальнего действий. Сегодня же говорят, зависимо от боевого назначения, о тактических и стратегических разведчиках. Существуют специальные самолеты-разведчики для ведения артиллерийского огня с воздуха, для разведки местности в зоне обстрела собственной артиллерии благодаря визуальной разведке или аэрофотоснимкам, а также для контроля замаскированности собственной артиллерии. Такие самолеты называют артиллерийскими самолетами. Они относятся к разведчикам ближнего действия или тактическим разведчикам.

4) Военно-транспортные самолеты

Это большие самолеты, которые имеют от 2 до 8 двигателей и дальность совершения полетов от 3000 км и больше. Они имеют легкое вооружение или вообще не вооружены и предназначены для транспортировки предметов снабжения для войск (продовольствие, топливо, боеприпасы, оружие, также орудия, танки, транспортные средства и др.). Военно-транспортные самолеты применяются для высадки (десантирования) воздушно-десантных войск, а также перевозки войск при перегруппировках. Парк транспортных средств военно-транспортной авиации состоит из транспортных самолетов, грузовых планеров и вертолетов, которые оснащены соответствующим образом.

План:

Введение

• 1 Классификация самолётов
  • 1.1 По назначению
  • 1.2 По взлётной массе
  • 1.3 По типу и числу двигателей
  • 1.4 По компоновочной схеме
  • 1.5 По скорости полёта
  • 1.6 По роду посадочных органов
  • 1.7 По типу взлёта и посадки
  • 1.8 По роду источников тяги
  • 1.9 По надёжности
  • 1.10 По способу управления
• 2 Конструкция самолётов
• 3 История самолётов
• 4 Интересные факты
Литература

Введение

Самолёт (он же аэроплан ) - летательный аппарат с аэродинамическим способом создания подъемной силы при помощи двигателя и неподвижных крыльев (крыла) и используемый для полётов в атмосфере Земли. (Далее в этой статье термин самолёт трактуется только в этом смысле.)

Самолёт способен перемещаться с высокой скоростью, используя подъёмную силу крыла для поддержания себя в воздухе. Неподвижное крыло отличает самолёт от орнитоптера (махолета) и вертолета, а наличие двигателя - от планера. От дирижабля самолёт отличает аэродинамический способ создания подъемной силы, - самолётное крыло в набегающем потоке воздуха создает подъемную силу.

Приведённое определение является «классическим» и актуальным для самолётов, существовавших на заре авиации. По отношению к современным и перспективным разработкам в авиационной технике (интегральные и гиперзвуковые аэродинамические компоновки, использование изменяемого вектора тяги и др.) понятие «самолёт» требует уточнения: Самолёт - летательный аппарат для полётов в атмосфере (и космическом пространстве (напр. Орбитальный самолёт)), использующий аэродинамическую подъёмную силу планера для удержания себя в воздухе (при полёте в пределах атмосферы) и тягу силовой (двигательной) установки для маневрирования и компенсации потерь полной механической энергии на лобовое сопротивление.

1. Классификация самолётов

Классификация самолётов может быть дана по различным признакам - по назначению, по конструктивным признакам, по типу двигателей, по лётно-техническим параметрам и т.д и т. п.

1.1. По назначению

1.2. По взлётной массе

Лёгкомоторный самолёт МАИ-223

• 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 (до 10 т)
• легкомоторные
• сверхлёгкие (до 495 кг)

Класс самолёта связан с классом аэродрома, способного принять самолёт данного типа.

1.3. По типу и числу двигателей

Звездообразный двигатель в разрезе

Компрессор турбореактивного двигателя (ТРД)

• По типу силовой установки:
  • поршневые (ПД) (Ан-2)
  • турбовинтовые (ТВД) (Ан-24)
  • турбореактивные(ТРД) (Ту-154)
  • с ракетными двигателями
  • с комбинированной силовой установкой (КСУ)
• По числу двигателей:
  • однодвигательные (Ан-2)
  • двухдвигательные (Ан-24)
  • трёхдвигательные (Ту-154)
  • четырёхдвигательные (Ан-124 «Руслан»)
  • пятидвигательные (He-111Z)
  • шестидвигательные (Ан-225 «Мрия»)
  • семидвигательные (К-7)
  • восьмидвигательные (АНТ-20, Boeing B-52)
  • десятидвигательные (Convair B-36J)
  • двенадцатидвигательные (Dornier Do X)

1.4. По компоновочной схеме

Классификация по данному признаку является наиболее многовариантной). Предлагается часть основных вариантов:

• По числу крыльев:
  • монопланы
  • полуторапланы
  • бипланы
  • трипланы
  • полипланы
• По расположению крыла (для монопланов):
  • высокопланы
  • среднепланы
  • низкопланы
  • парасоль
• По расположению хвостового оперения:
  • нормальная аэродинамическая схема (оперение сзади)
  • летающее крыло (бесхвостый)
  • бесхвостка
  • типа «утка» (оперение спереди);
• По типу и размерам фюзеляжа:
  • однофюзеляжные;
    • узкофюзеляжные;
    • широкофюзеляжные;
  • двухбалочной схемы («рама»);
  • бесфюзеляжные («летающее крыло»).
  • Двухпалубный самолёт
• По типу шасси:
  • Сухопутные;
    • с колёсным шасси;
      • с хвостовой опорой;
      • с передней опорой;
      • велосипедного типа опорой;
    • с лыжным шасси;
    • с гусеничным шасси;
  • Гидросамолёты;
    • амфибии;
    • поплавковые;
    • «летающие лодки».

1.5. По скорости полёта

• дозвуковые (до 0,7-0,8 Маха)
• трансзвуковые (от 0,7-0,8 до 1,2 М)
• сверхзвуковые (от 1,2 до 5 М)
• гиперзвуковые (свыше 5 М)

1.6. По роду посадочных органов

• сухопутные
• корабельные
• гидросамолёты
• Летающая подводная лодка

1.7. По типу взлёта и посадки

• вертикального (ВВП)
• короткого (КВП)
• обычного взлёта и посадки

1.8. По роду источников тяги

• винтовые
• реактивные

1.9. По надёжности

• экспериментальные
• опытные
• серийные

1.10. По способу управления

• пилотируемые лётчиком
• беспилотные

2. Конструкция самолётов

Основные элементы летательного аппарата:

• Крыло - создаёт при поступательном движении самолёта необходимую для полёта подъёмную силу.
• Фюзеляж - является «телом» самолёта.
• Оперение - несущие поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта.
• Шасси - взлётно-посадочное устройство самолёта.
• Силовые установки - создают необходимую тягу.
• Системы бортового оборудования - различное оборудование, которое позволяет выполнять полёты при любых условиях.

3. История самолётов

Виктор Васнецов «Ковёр-самолёт», 1880 г.

В древнеиндийской литературе описаны летательные аппараты виманы. Имеются также упоминания летательных аппаратов в фольклоре разных народов (ковёр-самолёт, ступа с Бабою Ягой).

Первые попытки построить самолёт предпринимались ещё в XIX веке. Первым самолётом, построенным в натуральную величину в 1882 году и запатентованным, является самолёт Можайского А. Ф. Кроме того, самолёты с паровыми двигателями строили Адер и Максим. Однако ни одна из этих конструкций не смогла подняться в воздух. Причинами этого служили: слишком высокая взлётная масса и низкая удельная мощность двигателей - (паровых машин), 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.

Первым самолётом, который смог самостоятельно оторваться от земли и совершить 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. «Флайер» продержался в воздухе 59 секунд и пролетел 260 метров. Детище Райтов было официально признано первым в мире аппаратом тяжелее воздуха, который совершил пилотируемый полёт с использованием двигателя.

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 килограмм.

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. 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» В. В. Татаринова. В 1909 году изобретатель получил 50 тысяч рублей от Военного министерства для постройки вертолёта. 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.

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 российский летающий самолёт

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).

4. Интересные факты

• В 1901 году два профессора одного из университетов США «доказали», что летательный аппарат тяжелее воздуха принципиально никогда не сумеет оторваться от земли, что это подобно «перпетуум мобиле». Сенат США запретил Пентагону финансировать разработки, но через три года самолёт братьев Райт взлетел, что дало дорогу авиационным разработкам.
• Гиперзвуковой самолет X-43A является самым быстрым самолётом в мире. Аппарат X-43A недавно установил новый рекорд скорости - 11230 км/час, тем самым превысив скорость звука в 9,6 раза. Для сравнения: реактивные истребители летают со скоростью звука или превышающей ее всего в два раза.

Литература

• История конструкций самолётов в СССР - Вадим Борисович Шавров. История конструкций самолётов в СССР 1938-1950 гг // М. Машиностроение, 1994. ISBN 5-217-00477-0.
• "ТЕРНИСТЫЙ ПУТЬ В НИКУДА. Записки авиаконструктора." Л.Л.Селяков

В соответствии с кодексом Международной авиационной федерации летательные аппараты делятся на классы, например:

Класс А - свободные аэростаты;

Класс В - дирижабли;

Класс С - воздушные суда, вертолеты, гидросамолеты и т.д;

Класс S - космические модели.

Помимо этого, класс С делится на четыре группы, в зависимости от силовой установки. Также, все гражданские воздушные суда группируют по классам в зависимости от их взлетной массы:

Класс первый - 75 т и более;

Класс второй - 30-75 т;

Класс третий - 10-30 т;

Класс четвертый - до 10 т.

Классификация по типам воздушных судов.

Воздушное судно - летательный аппарат, поддерживаемый в атмосфере за счет его взаимодействия с воздухом, отличным от взаимодействия с воздухом, отраженным от земной поверхности.

Самолет - летательный аппарат тяжелее воздуха для полетов в атмосфере с помощью силовой установки создающей тягу и неподвижного крыла, на котором при движении в воздушной среде образуется аэродинамическая подъемная сила.

Самолеты можно классифицировать по множеству признаков, однако они взаимосвязаны и образуют единую систему воздушных судов, которая находится в постоянном движении под воздействием множества рыночных факторов.

В зависимости от характера эксплуатации воздушные суда гражданской авиации можно классифицировать на:

1) воздушные суда авиации общего назначения (АОН);

2) воздушные суда авиации коммерческого назначения.

Воздушные судна, находящиеся в регулярной эксплуатации, то есть в сфере деятельности коммерческих авиакомпаний, осуществляющих перевозки пассажиров и грузов по расписанию относятся к коммерческой авиации. Использование же воздушного судна в личных или деловых целях относит его к категории авиации общего назначения.

Последние годы наблюдается рост популярности воздушных судов общего назначения, так как они способны выполнять задачи, несвойственные коммерческой авиации - перевозку небольших грузов, сельскохозяйственные работы, патрулирование, обучение пилотированию, авиационный спорт, туризм и т.д., а также существенно экономят время для пользователей. Последнее достигается за счет возможности летать вне расписания, способности использовать для взлета и посадки небольшие аэродромы и пользователь не тратит время на оформление и регистрацию авиабилетов и имеет возможность выбора прямого маршрута до места назначения. Как правило, воздушные суда АОН - воздушные суда, имеющие взлетную массу до 8,6 т. Однако возможно и использование большего воздушного судна.

В зависимости от назначения можно выделить две основные группы воздушных судов, не зависимо от условий эксплуатации - многоцелевые и специализированные воздушные суда.

Многоцелевые воздушные суда предназначены для решения широкого круга задач. Это достигается за счет переоборудования и переоснащения воздушного судна для решения конкретной задачи при минимальных конструктивных изменениях или без таковых. В зависимости от способности взлетать и садиться не только на аэродромы с искусственным покрытием, но и использовать для этих целей водную поверхность многоцелевые воздушные суда бывают наземного базирования и амфибийными.

Специализированные воздушные суда, ориентированы на выполнение какой-либо одной задачи.

Классификация воздушных судов возможна в зависимости от характеристики аэродинамической схемы, под которой понимают некоторую систему несущих поверхностей воздушного судна. В системе несущих поверхностей имеются главные поверхности - крылья, создающие основную долю аэродинамической подъемной силы, и вспомогательные поверхности - оперение, предназначенное для стабилизации воздушного суда и управления его полетом. Различают следующие виды аэродинамических схем, в соответствии с рисунком 2.10.

Рисунок 2.10 - Аэродинамические схемы воздушных судов

Воздушные суда по отдельным признакам аэродинамической схемы классифицируются в первую очередь по конструктивным характеристикам крыла, в соответствии с рисунком 2.11.

Также воздушные судна, возможно, классифицировать по схеме фюзеляжа - в зависимости от типа силовых элементов, в зависимости от конструктивных характеристик шасси - которые различают по расположению опор шасси, по силовой установке - в зависимости от типа двигателя, количества двигателей и их расположения.

Рисунок 2.11 - Конструктивные характеристики крыла воздушных судов

Особое значение для гражданской авиации имеет классификация воздушных судов в зависимости от их дальности полета, в соответствии с рисунком 2.12:

Ближнее магистральное (основных авиалиний) воздушное судно, с дальностью полета - 1000-2500 км;

Среднее магистральное воздушное судно, с дальностью полета - 2500-6000 км;

Дальнее магистральное воздушное судно, с дальностью полета свыше 6000 км.

Рисунок 2.12 - Классификация воздушных судов
в зависимости от зон дальности

Представитель деловой авиации.

Давно прошли те времена, когда аэроплан (в последствии самолет) был просто . Как говорится сам в себе и для себя. Потребности людей меняются, технический прогресс совсем не стоит на месте и самолеты практически не летают ради интереса, экстрима или чего-либо подобного. Хотя, конечно, справедливости ради стоит сказать, что и это тоже имеет место. Однако все же меркантильно- полезное применение авиации преобладает. А так как в современном мире областей ее применения уже достаточно много, то и разнообразие ее достаточно велико.

Итак, . Они определяются согласно нормативным документам. Есть такой серьезный (по виду:-)) документ: Воздушный кодекс РФ. Так вот в нем определено, что авиация имеет три вида: гражданская , государственная и экспериментальная . К гражданской относится собственно гражданская, гражданская коммерческая и авиация общего назначения. С первыми двумя, я думаю, понятно, а «общее назначение» — это всевозможные полезные работы, как-то: сельхозработы, медицинская помощь, помощь полиции, частные и корпоративные перелеты, обучение, и т.д. Экспериментальная авиация применяется для проведения различных экспериментальных работ и испытаний техники (в т.ч. и авиационной). А государственная – это военная авиация и государственная авиация специального назначения , такая, как например авиация МЧС или есть еще авиация МВД для выполнения различных спецзаданий. Интересно, что как государственная, так и экспериментальная авиация тоже могут быть использованы в коммерческих целях. Это определено в вышеупомянутом кодексе.

Транспортник АН-12

Всем известный пассажирский Boeing 737

Вот так оно все звучит официально. А теперь, не глядя в нормативные документы, я еще кое-что добавлю и от себя. С гражданской авиацией все более-менее ясно. Это пассажирская, транспортная и грузо-пасcажирская. Их функции понятны всем. А яркие их представители – это, например, трудяги ТУ-154 и Боинг-737, Ан-12 и Ил-76.
Что касается авиации общего назначения, то хоть в кодексе этот название и прописано, но рядом с ним существуют и другие определения, и иной раз не всегда понятно которое из них вмещает в себя другое. Разбираться в этом не будем, просто я еще упомяну кое-какие , точнее их названия, которые сейчас употребляются в авиационной практике.

Интерьер салона самолета бизнес-авиации.

За рубежом уже достаточно давно существует, а в России только набирает обороты так называемая деловая авиация или «Business aviation» в англо-американском варианте. Это обычно специальные самолеты (ну и, конечно, комплекс их технического обслуживания) малой вместимости, но совсем немалого комфорта:-). Они используются для индивидуальных и корпоративных полетов и, конечно же, для оказания специальных услуг. Один из представителей – это Gulfstream G500.

Самолет ЯК-52.

Спортивный ЯК-55М

Спортивный СУ-26М.

Заслуженный АН-2

Далее можно выделить спортивную авиацию и авиацию первоначального обучения. Иначе говоря аэроклубовскую. Это те самолеты и вертолеты, на которых люди учатся летать и далее совершенствуют свои навыки полета. В России система аэроклубов в процессе революционных преобразований, начиная с перестройки и далее, была основательно порушена. Но кое-что осталось и сейчас даже потихоньку развивается. Представители этого вида авиации у нас это, в основном, ЯК-52, ЯК-55, СУ-26 и трудяга ЯК-18Т. Используется, конечно, в этой системе и АН-2 (в основном для вспомогательных целей, например для вывоза парашютистов). За рубежом это чаще всего Cessna-172, Piper PA-28 Warrior и Robinson R-22.

Piper PA-28 Warrior

Вертолет Robinson R-22

Естественно, что все эти летательные аппараты используются также и в коммерческих грузовых и пассажирских целях. Ведь аэроклубы все, в основном, частные. Да и просто один самолет может быть в частном владении. Тогда человек, имеющий удостоверение частного пилота, может летать на нем в собственных целях (даже просто для удовольствия:-)). Но это, правда, больше относится к США и западным странам. В России для этого пока нет ни законодательной базы, ни технических и финансовых возможностей. А жаль… Было бы неплохо иметь такой «семейный самолетик» и летать на нем по выходным в гости в другой город:-).

В связи с вышеупомянутым нужно обязательно сказать, что вообще сейчас сформировалось такое понятие, как малая авиация . Законодательно это понятие четко не определено (хотя, на мой взгляд оно наиболее близко к авиации общего назначения), но обычно летательные аппараты малой авиации имеют малый взлетный вес (обычно до 9000 кГ) и берут на борт не более 18 пассажиров. Конечно же к малой авиации относится и вся инфраструктура обслуживния, т.е. аэродромы, системы управления воздушным движением, техническое обслуживание. Летательных аппаратов малой авиации сейчас по миру становится все больше. В США, например, их зарегистрировано уже более 280-ти тысяч. Соответственно растет и количество взлетных полос и площадок. По статистике более 80% всего, что летает в мире работает в малой авиации. То есть малая авиация завоевывает мир:-). Вот такие дела. Но оставим ее в покое и вернемся к серьезным :-).

Хотя я, собственно, уже все перечислил. Но обязательно стоит сказать, что некоторым особняком от этого деления стоит военная авиация (хоть она и является частью государственной). Дело в том, она сама тоже имеет виды и кроме того некоторые из них еще и делятся на рода. Довольно интересное деление и это уже тема другой статьи, а точнее второй части статьи о видах авиации.

Фотографии кликабельны .