Схематическая модель самолета
Постройка схематических моделей самолета является следующим шагом на пути авиамоделиста-школьника к мастерству. Эта модель сложнее в постройке, чем модель планера, но она дает большими возможностями так же как и самолет.
Эта модель сложнее в постройке, чем модель планера, но она обладает большими возможностями, так же как и самолет обладает несравненно большими возможностями, чем планер.
Что такое самолет
Самолет является самым распространенным летательным аппаратом. Самолет в отличие от планера имеет источники тяги — мотор и винт.
Существует очень много типов самолетов. Они отличаются не только формой, размерами и весом, а также целым рядом других признаков. В зависимости от назначения самолеты разделяются на военные и гражданские. Главные типы современных военных самолетов таковы:
Истребители — самолеты воздушного боя, предназначенные уничтожать самолеты противника в воздухе. Поэтому они обладают большой скоростью и маневренностью.
Штурмовики — самолеты, нападающие с воздуха на войска противника, его тапки и артиллерию. Штурмовик должен быть сильно вооружен и бронирован.
Бомбардировщики — самолеты, сбрасывающие бомбовой груз на войска противника, его укрепления, аэродромы, военно-промышленные предприятия, железнодорожные узлы в тылу противника. Бомбардировщики, в зависимости от назначения, бывают двух- и четырехмоторными, в отдельных случаях шестимоторными. Истребители и штурмовики строят одно-и двухмоторными.
Самолеты гражданской авиации перевозят пассажиров, почту и грузы. Их используют для борьбы с вредителями сельского хозяйства, тушения лесных пожаров, аэрофотосъемки и т. д.
К гражданской авиации относится и спортивная. В нашей стране авиационным спортом руководит ДОСААФ. В аэроклубах ДОСААФ можно видеть много различных спортивных самолетов. Большинство из них — самолеты конструкции бывшего авиамоделиста, а цыпе Героя Социалистического Труда А. С. Яковлева.
Помимо деления авиации на гражданскую и военную, авиация делится на сухопутную и гидроавиацию (морскую). Гидросамолеты имеют для посадки на воду поплавки или корпус в виде лодки.
Самолет, имеющий два крыла, расположенным одно над другим, называется бипланом, самолет с одним крылом называется монопланом.
По типу двигателей (моторов) различают самолеты с поршневыми (бензиновыми или дизельными) моторами, вращающими воздушный винт, и самолеты с реактивными двигателями, сила тяги которых создается в результате реакции (отдачи) струи газов, вытекающей1 из сопла такого двигателя. Появление реактивных двигателей открыло перед авиацией новые возможности, и недалеко то время, когда реактивные самолеты достиг-рут невиданных в наши дни скорости и высоты полета. Самолет — сложная машина, состоящая из большого количества отдельных, хорошо слаженных деталей. Детали эти группируются в пять основных частей самолета: фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, авиационный мотор (двигатель) и шасси (рис. 109). Фюзеляж — корпус самолета, в котором размещаются в специальной кабине люди, различные приборы и грузы. К фюзеляжу прикреплены крыло, хвостовое оперение, мотор и шасси. Обычно фюзеляж имеет плавную, каплевидную форму.
Эта модель сложнее в постройке, чем модель планера, но она обладает большими возможностями, так же как и самолет обладает несравненно большими возможностями, чем планер.
Что такое самолет
Самолет является самым распространенным летательным аппаратом. Самолет в отличие от планера имеет источники тяги — мотор и винт.
Существует очень много типов самолетов. Они отличаются не только формой, размерами и весом, а также целым рядом других признаков. В зависимости от назначения самолеты разделяются на военные и гражданские. Главные типы современных военных самолетов таковы:
Истребители — самолеты воздушного боя, предназначенные уничтожать самолеты противника в воздухе. Поэтому они обладают большой скоростью и маневренностью.
Штурмовики — самолеты, нападающие с воздуха на войска противника, его тапки и артиллерию. Штурмовик должен быть сильно вооружен и бронирован.
Бомбардировщики — самолеты, сбрасывающие бомбовой груз на войска противника, его укрепления, аэродромы, военно-промышленные предприятия, железнодорожные узлы в тылу противника. Бомбардировщики, в зависимости от назначения, бывают двух- и четырехмоторными, в отдельных случаях шестимоторными. Истребители и штурмовики строят одно-и двухмоторными.
Самолеты гражданской авиации перевозят пассажиров, почту и грузы. Их используют для борьбы с вредителями сельского хозяйства, тушения лесных пожаров, аэрофотосъемки и т. д.
К гражданской авиации относится и спортивная. В нашей стране авиационным спортом руководит ДОСААФ. В аэроклубах ДОСААФ можно видеть много различных спортивных самолетов. Большинство из них — самолеты конструкции бывшего авиамоделиста, а цыпе Героя Социалистического Труда А. С. Яковлева.
Помимо деления авиации на гражданскую и военную, авиация делится на сухопутную и гидроавиацию (морскую). Гидросамолеты имеют для посадки на воду поплавки или корпус в виде лодки.
Самолет, имеющий два крыла, расположенным одно над другим, называется бипланом, самолет с одним крылом называется монопланом.
По типу двигателей (моторов) различают самолеты с поршневыми (бензиновыми или дизельными) моторами, вращающими воздушный винт, и самолеты с реактивными двигателями, сила тяги которых создается в результате реакции (отдачи) струи газов, вытекающей1 из сопла такого двигателя. Появление реактивных двигателей открыло перед авиацией новые возможности, и недалеко то время, когда реактивные самолеты достиг-рут невиданных в наши дни скорости и высоты полета. Самолет — сложная машина, состоящая из большого количества отдельных, хорошо слаженных деталей. Детали эти группируются в пять основных частей самолета: фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, авиационный мотор (двигатель) и шасси (рис. 109). Фюзеляж — корпус самолета, в котором размещаются в специальной кабине люди, различные приборы и грузы. К фюзеляжу прикреплены крыло, хвостовое оперение, мотор и шасси. Обычно фюзеляж имеет плавную, каплевидную форму.
Рис. 109. Общий вид легкого самолета и его основные части
Крыло является самой необходимой частью самолета, создающей при его движении в воздухе подъемную силу, поддерживающую самолет.
Чтобы лучше представить, как создается у крыла подъемная сила, проделаем простейший опыт. Возьмем лист тонкого картона и начнем быстро продвигать его под углом в 5—10 градусов к направлению его движения. На лист картона при этом будет действовать сила воздушного сопротивления: она будет стремиться отклонить его одновременно назад и кверху (рис. ПО).
Действие силы воздушного сопротивления можно заменить действием двух сил: одна из них направлена кверху — это подъемная сила, а вторая — назад, против направления движения, — это сила лобового сопротивления.
Подъемная сила, действующая на крыло, стремится поднять самолет кверху. Подъемная сила — это полезная сила, так как она делает возможным полет самолета или Модели; поэтому подъемную силу выгодно увеличивать.
Силу лобового сопротивления, действующую на крыло, надо преодолевать при полете самолета или модели посредством тяги воздушного винта или реактивного двигателя. Чем меньше будет сила лобового сопротивления модели, тем меньшая потребуется и мощность двигателя. Значит силу лобового сопротивления крыла выгодно уменьшать.
Чтобы представить себе, какую форму надо придать нашему крылу для уменьшения силы лобового сопротивления, присмотримся повнимательнее к форме, которую приобретает капля воды в момент падения. В начале падения капля воды имеет форму шара. Затем капля вытягивается в направлении своего движения >и под воздействием воздуха приобретает форму с наибольшим утолщением в первой трети своей длины (рис. 111,5). При обтекании такой капли частицы воздуха слабее воздействуют на каплю, поэтому она при своем движении в воздухе будет встречать наименьшую силу лобового сопротивления.
Каплевидную форму следует придавать крылу самолета и модели, а также всем их частям, которые обтекаются воздухом ro время полета. Крыло каплевидной формы, изображенное на рис. 111,2, будзт создавать не только меньшую силу лобового сопротивления, но и большую подъемную силу, чем крыло в виде плоской пластинки (рис. II 1,7).
Подъемная сила увеличивается у крыла с профилем, изображенным на рис. 111, 2, за счет того, что струйки воздуха, движущиеся по верхней поверхности этого крыла, будут пробегать свой путь быстрее, чем струйки воздуха, движущиеся по нижней поверхности крыла, так как верхний путь длиннее нижнего, а время, за которое и верхние и нижние струйки должны пройти свои пути, одно и то же.
Чтобы лучше представить, как создается у крыла подъемная сила, проделаем простейший опыт. Возьмем лист тонкого картона и начнем быстро продвигать его под углом в 5—10 градусов к направлению его движения. На лист картона при этом будет действовать сила воздушного сопротивления: она будет стремиться отклонить его одновременно назад и кверху (рис. ПО).
Действие силы воздушного сопротивления можно заменить действием двух сил: одна из них направлена кверху — это подъемная сила, а вторая — назад, против направления движения, — это сила лобового сопротивления.
Подъемная сила, действующая на крыло, стремится поднять самолет кверху. Подъемная сила — это полезная сила, так как она делает возможным полет самолета или Модели; поэтому подъемную силу выгодно увеличивать.
Силу лобового сопротивления, действующую на крыло, надо преодолевать при полете самолета или модели посредством тяги воздушного винта или реактивного двигателя. Чем меньше будет сила лобового сопротивления модели, тем меньшая потребуется и мощность двигателя. Значит силу лобового сопротивления крыла выгодно уменьшать.
Чтобы представить себе, какую форму надо придать нашему крылу для уменьшения силы лобового сопротивления, присмотримся повнимательнее к форме, которую приобретает капля воды в момент падения. В начале падения капля воды имеет форму шара. Затем капля вытягивается в направлении своего движения >и под воздействием воздуха приобретает форму с наибольшим утолщением в первой трети своей длины (рис. 111,5). При обтекании такой капли частицы воздуха слабее воздействуют на каплю, поэтому она при своем движении в воздухе будет встречать наименьшую силу лобового сопротивления.
Каплевидную форму следует придавать крылу самолета и модели, а также всем их частям, которые обтекаются воздухом ro время полета. Крыло каплевидной формы, изображенное на рис. 111,2, будзт создавать не только меньшую силу лобового сопротивления, но и большую подъемную силу, чем крыло в виде плоской пластинки (рис. II 1,7).
Подъемная сила увеличивается у крыла с профилем, изображенным на рис. 111, 2, за счет того, что струйки воздуха, движущиеся по верхней поверхности этого крыла, будут пробегать свой путь быстрее, чем струйки воздуха, движущиеся по нижней поверхности крыла, так как верхний путь длиннее нижнего, а время, за которое и верхние и нижние струйки должны пройти свои пути, одно и то же.
Рис. 110. Образование подъёмной силы у листа картона и у крыла самолета
Из физики известно, что чем быстрее движется воздух, тем большее разрежение он будет испытывать. Это очень просто проверить. Если взять два листа бумаги, расположить их на расстоянии 2—3 см друг от друга и, подув на них, направить струю воздуха между ними, то листы будут слипаться (рис. 111,4). Это происходит потому, что давление воздуха меньше между листами, где воздух движется, чем с их внешних сторон, где воздух неподвижен. Следовательно, над крылом, где скорость движения воздуха больше, давление воздуха будет меньше, чем внизу если воздух движется медленнее. Так образуется разность давления воздуха и подъёмная сила крыла.
Рис. 111. Подъёмная сила и лобовое сопротивление крыла
Если же профиль крыла изогнуть, как. на рис. 111,5, это еще шльнее увеличит его подъемную силу. При этом струйки воздуха, обтекающие крыло сверху, будут стремиться оторваться вт крыла, а движущиеся под крылом будут оказывать на него давление снизу. Частицы воздуха, обтекающие крыло сверху, стремясь оторваться от него, будут создавать дополнительное разрежение над крылом.
Как подъемная сила, так и лобовое сопротивление крыла зависят от величины угла атаки: чем он больше, тем больше сила лобового сопротивления и больше подъемная сила. Однако е увеличением угла атаки подъемная сила растет лишь до 14—20 градусов (в зависимости от формы профиля), после чего ©на попадает, в то время как лобовое сопротивление еще возрастает.
Нам выгодно использовать в полете такие углы атаки, в которых otito'.iiciTiie между подъемной силой и сопротивлением получаете.! небольшим. Это отношение называется аэродинамическим качеством крыла. Угол атаки, соответствующий наибольшему аэродинамическому качеству, обычно бывает равен 5—6 градусам.
В 1906 году профессор Н. Е. Жуковский впервые дал научное обоснование возникновению подъемной силы крыла и вывел формулы для подсчета величины этой силы.
Чтобы самолет и модель самолета были устойчивы в полете в поперечном направлении, концы крыла несколько приподнимают относительно середины, т. е. придают крылу поперечное V (рис. 112).
Хвостовое оперение самолета предназначено для обеспечения устойчивости и управляемости. Оно состоит из стабилизатора, к которому крепится руль высоты, и киля (см. рис. 109). К килю крепится руль направления. Рули крепятся таким образом, Рис. 112. Действие поперечного V крыла чтобы они могли отклоняться: руль высоты — кверху и книзу, а руль направления — вправо и влево. Хвостовое оперение придает самолету необходимую устойчивость. Если самолет отклонится вбок или повернется носом кверху или книзу, то встречный поток воздуха, набегающий на стабилизатор и на киль, вернет самолет в прежнее положение (рис. 113 и 114).
Рис.113. Действие поперечного V крыла
Летчик управляет самолетом, отклоняя руль высоты, руль направления и элероны. Элероны — это небольшие крылышки, расположенные по концам крыла и отклоняемые одновременно в разные стороны, вверх и вниз (см. рис. 109). Руль высоты, руль направления и элероны соединены системой тяг и тросов с ручкой управления и с педалями управления, расположенными в кабине летчика (рис. 115). Руль высоты отклоняется кверху при отклонении ручки «на себя». При этом встречный воздух, набегая на отклоненный руль высоты, будет создавать силу, стремящуюся наклонить хвост самолета книзу (рис. 116), т. е. увеличить наклон самолета. При отклонении ручки «от себя» воздух, набегая на руль высоты, будет создавать силу, стремящуюся уменьшить наклон самолета. Так летчик меняет угол атаки крыла в полете.
Летчик управляет самолетом, отклоняя руль высоты, руль направления и элероны. Элероны — это небольшие крылышки, расположенные по концам крыла и отклоняемые одновременно в разные стороны, вверх и вниз (см. рис. 109). Руль высоты, руль направления и элероны соединены системой тяг и тросов с ручкой управления и с педалями управления, расположенными в кабине летчика (рис. 115). Руль высоты отклоняется кверху при отклонении ручки «на себя». При этом встречный воздух, набегая на отклоненный руль высоты, будет создавать силу, стремящуюся наклонить хвост самолета книзу (рис. 116), т. е. увеличить наклон самолета. При отклонении ручки «от себя» воздух, набегая на руль высоты, будет создавать силу, стремящуюся уменьшить наклон самолета. Так летчик меняет угол атаки крыла в полете.
При отклонении ручки управления вбок одновременно отклоняются элероны на правом и левом крыльях, но в разные стороны. Если ручка управления отклонится вправо, то на левом крыле элерон опустится, а на правом поднимется. Встречный воздух, набегая на отклоненные элероны, вызовет изменение подъемной силы у левого и правого крыльев. При этом на правом крыле подъемная сила уменьшится, а на левом — увеличится. Эта разность подъемных сил заставит самолет накреняться в ту же сторону, в которую была отклонена ручка, т. е вправо (рис, 116).
Руль направления отклоняется летчиком посредством ножных педалей. Если летчик нажмет ногой левую педаль, руль направления отклонится влево. При отклонении руля направления давление набегающего встречного потока воздуха вызовет силу, стремящуюся повернуть самолет влево (рис. 116).
Таким образом, мы видим, что управление самолетом устроено так, что самолет ходит за ручкой и педалями: куда двинет летчик ручкой или повернет педаль, в ту же сторону отклонится и самолет.
Авиационный двигатель—это «сердце» самолета. Для возникновения подъемной силы крыла необходимо, чтобы самолет двигался относительно воздуха с определенной скоростью. Этого можно достигнуть, например, если самолет будет плавно снижаться под некоторым углом книзу, или, как говорят, «планировать» (рис. 117). Пол этом он уподобляется саночкам, которые скользят под горку. Ну, а если самолету необходимо двигаться вперед, не только не снижаясь, но даже набирая высоту? В этом случае потребуется тяга, так же как она необходима саночкам, для того чтобы они двигались по дороге горизонтально или поднимались в гору (рис. 117). Тяга у самолета создаете» воздушным винтом, который приводится во вращение авиационным мотором (двигателем внутреннего сгорания). У скоростных самолетов тяга создается реактивным двигателем. От безотказного действия мотора зависит способность самолета лететь горизонтально или совершать подъем.
Спортивные самолеты имеют обычно поршневой двигатель, на валу которого находится воздуш-' ный винт (рис. 118). При быстром вращении он ввинчивается в воздух, как шуруп ввинчивается в дерево, и тянет за собой самолет. Сила, с которой винт тя?1ет самолет, называется силой тяги винта.
Спортивные самолеты имеют обычно поршневой двигатель, на валу которого находится воздуш-' ный винт (рис. 118). При быстром вращении он ввинчивается в воздух, как шуруп ввинчивается в дерево, и тянет за собой самолет. Сила, с которой винт тя?1ет самолет, называется силой тяги винта.
Рис. 118. Воздушный винт подобно шурупу
Впервые воздушный винт был применен М. В. Ломоносовым, который в 1754 году построил небольшую летательную машинку с двумя воздушными винтами, предна наченную для подъема метеорологических приборов на высоту.
Воздушный винт имеет существенный недостаток: он может создавать тягу лишь на сравнительно небольших скоростях. Когда же самолет пролетает 800—900 км/час, то скорость, с которой набегают концы лопасти на воздух, приближается к скорости звука; сопротивление вращению винта сильно растет, а тяга падает. Поэтому на скоростных самолетах приходится применять другие источники силы тяги — реактивные двигатели.
Реактивный двигатель работает примерно так же, как обычная пороховая ракета, у которой газы, образующиеся во время горения пороха, с большой скоростью вырываются наружу. Сила отдачи, появляющаяся при этом, и есть та сила тяги ракеты, которая толкает ее вперед.
Реактивные двигатели применяются на самолетах, летающих со скоростью 700—800 км!час и более.
Теория полета с помощью реактивных снарядов была разработана еще в 1903 году К. Э. Циолковским. Гениально предвидя появление реактивных самолетов, ои в одной из своих работ писал: «За эрой аэропланов винтовых должна следовать эра аэропланов реактивных».
Рис. 119. Типы шасси у современных самолетов
Шасси самолета служит для взлета и посадки. Для взлета с земли самолет имеет колесное шасси. Для взлета с воды у так называемых гидросамолетов вместо колес устанавливаются поплавки (рис. 119).
Самолетные колеса, так же как и автомобильные, снабжены резиновыми, пневматикаыи. Стойки шасси, на которых находятся колеса, снабжаются специальными маслеными амортизаторами.
Самолетные колеса, так же как и автомобильные, снабжены резиновыми, пневматикаыи. Стойки шасси, на которых находятся колеса, снабжаются специальными маслеными амортизаторами.
У современных скоростных самолетов шасси обычно делается убирающимся — для уменьшения воздушного сопротивления. У наших летающих моделей есть в миниатюре все основные части самолета: крыло, фюзеляж, двигатели внутреннего сгорания или реактивные двигатели, воздушные винты и убирающееся шасси (рис. 119). Все эти детали работают по тем же принципам, что и детали настоящих самолетов, но они значительно проще по своему устройству и поэтому могут быть построены юными авиамоделистами.
Как уменьшить дверной проем по высоте и ширине видео
Комментариев нет:
Отправить комментарий