Aerodynamický let bez použití motoru 12 písmen. Letadla

Hlavním znakem klasifikace letadel je způsob létání. Existují dva hlavní způsoby létání s vozidly těžšími než vzduch: aerodynamické a balistické.

Aerodynamický Metoda spočívá v tom, že se letadlo drží ve vzduchu pomocí aerodynamické, tzv. vztlakové síly, která vzniká interakcí těla s prouděním vzduchu. Podmínkou vzniku aerodynamické síly je relativní pohyb vzduchu a tělesa.

Mezi letadla, která využívají aerodynamický princip letu, patří letadla, řízené střely a vrtulníky.

Prostředkem, který vytváří aerodynamickou sílu potřebnou pro let v okřídlených letadlech, je křídlo a u vrtulníků je to hlavní rotor. Vzhledem k tomu, že křídlo je připevněno k tělu letadla nehybně, aby se vytvořila aerodynamická síla, celé letadlo je translační pohyb pomocí motoru.

U vrtulníku zastává roli křídla rotor poháněný motorem. V tomto případě je aerodynamická síla vytvořena bez translačního pohybu celého vrtulníku.

Balistický Způsob letu je let volně vrženého tělesa, ke kterému dochází zejména vlivem gravitační síly. Takový let lze provést pouze s použitím dříve akumulované kinetické energie.

Existuje mezitřída letadel – raketová letadla, u kterých se používají oba principy letu – aerodynamický i balistický.

Aerodynamický princip letu lze provádět pouze v atmosféře, jejíž vlastnosti a stav určují charakter pohybu letadla. Seznámení s aerodynamikou letadla proto musí začít studiem vlastností atmosféry.

Atmosféra země

Atmosféra nazývaný plynný obal obklopující zeměkouli. Plyn, který tvoří tento obal, se nazývá vzduch.

Výška plynového obalu Země je velká a činí více než 2000 km. V rámci cirkumterestrického prostoru až do výšky 20 km se nachází poblíž 95% celé množství atmosférického vzduchu. Atmosféra se dělí na troposféra , stratosféra Aionosféra (Obrázek 1.1).

Obrázek 1.1. Struktura atmosféry

Troposféra nazývaná spodní vrstva atmosféry. Jeho tloušťka nad póly 7 - 8 km, nad rovníkem 16 - 18 km. Teplota vzduchu v troposféře se s rostoucí nadmořskou výškou snižuje (6,5° na každých 1000 m) (obrázek 1.2). Změny teploty vedou k pohybu vzduchových hmot. V důsledku toho se tvoří mraky, padají srážky a fouká vítr.

Složení vzduchu v troposféře je téměř konstantní. Obsahuje 78% dusík,21% kyslík a asi1% další plyny (argon, oxid uhličitý, vodík, neon, helium). Téměř veškerá vodní pára je soustředěna v troposféře. Obsah vodní páry a prachu vede ke špatné viditelnosti.

Obrázek 1.2. Změna teploty vzduchu podle výšky

Stratosféra - vrstva vzduchu ležící přímo nad vzduchovými vrstvami troposféry. Je zde naprostá absence mraků, fouká silné větry.. Ve stratosféře až do nadmořské výšky 25...30 km teplota je stálá a je -56°С. Z vysokého30 km až 55 km teplota vzduchu stoupá na +75 °С. Na vysoké 82...83 km teplota vzduchu je - 35 °C(Obrázek 1.2).

Ionosféra - vrstva vzduchu ležící přímo nad vzduchovou vrstvou stratosféry. Ionosférické výšky od 85 před 500 km. Díky přítomnosti obrovského množství iontů (nabité molekuly a atomy atmosférických plynů) v ionosféře se vzduch velmi zahřívá.V ionosféře jsou pozorována polární světla a magnetické bouře.

Člověk měl možnost pozorovat a studovat volně létající „zařízení“ dávno před vytvořením prvního letadla – vždy měl před očima příklad létajícího ptáka. V legendách každého národa můžete najít pohádkového hrdinu schopného pohybovat se vzduchem a tyto metody jsou nesmírně rozmanité.

Stejně rozmanité byly představy o mechanismu letu ptáků. Bylo dokonce navrženo, že zvednutí křídla je způsobeno elektrickými náboji generovanými na peří, když pták otevře křídla.

Let v přístroji těžším než vzduch se však stal možným poměrně nedávno (podle měřítek lidské historie) a více než sto let po prvním letu v balonu (balonu) bratří Montgolfierů.

Kluzáky, neboli bezmotorová letadla

Pozorování vznášejících se ptáků vedlo k experimentům s využitím stoupavých proudů vzduchu a stvoření kluzáky. Závažnou nevýhodou kluzáku jako vozidla je však to, že není schopen samostatně vzlétnout.

V roce 1891 vyrobil Otto Lilienthal kluzák z vrbových proutků potažených látkou. Během období od roku 1891 do roku 1896 uskutečnila až 2000 letů. 9. srpna 1896 Otto Lilienthal zemřel. Kopii jeho aparátu lze vidět v muzeu N. E. Žukovského v Moskvě na ulici. Rádio.

Bezmotorové létání bylo populární ve 30. letech 20. století. Většina slavných leteckých konstruktérů začínala s projekty kluzáků, například O. K. Antonov, S. P. Korolev, A. S. Jakovlev. Použití moderních materiálů a aerodynamických tvarů vedlo k tomu, že v podmínkách stabilního stoupavého proudu, například v horských oblastech, jsou kluzáky schopny provádět mnohahodinové i vícedenní lety.

Aerodynamické konstrukce kluzáků se staly základem pro vozidla těžší než vzduch poháněná lidskou svalovou silou – „svalová letadla“, stejně jako pro další nízkorychlostní vozidla.

Potomci kluzáků jsou „rogalisté“ a „padákové kluzáky“. Paragliding je v dnešní době velmi populární.

Menší modely padákových kluzáků se používají jako sportovní vybavení pro tažení horských a vodních lyžařů. Takové zařízení si můžete vyrobit sami, dokonce i doma.

Pokusy o vytvoření letounu schopného samostatně vzlétnout, přistát v daném bodě a odtud opět vzlétnout skončily neúspěchem nejen kvůli nedostatku znalostí, ale také kvůli nedostatku vhodného motoru. Stejně tak platí, že vzhled nového motoru, lehčího a výkonnějšího nebo založeného na jiném konstrukčním principu hnací silou, vede k revolučnímu průlomu ve vývoji letectví.

Teoretické základy pro let dopravních prostředků těžších vzduchu vypracoval N. E. Žukovskij na počátku 20. století. Potřebná experimentální data získali již v 19. století A. F. Mozhaisky, O. Lilienthal a další.

Pokusme se odpovědět co nejvíce hlavní otázka: Proč letadla nepadnou k zemi, přestože na ně působí gravitační síla?

Omezíme se na zjednodušené schéma, ve kterém bude vzduch přibližně považován za nestlačitelnou tekutinu. Pak pro horizontální proudění vzduchu proudící kolem letadla to bude pravda Bernoulliho rovnice:

ρν 2 /2 + p = konst, (1)

Kde ρ - hustota vzduchu, p- tlak a ν - rychlost vzduchu proudícího kolem letadla.

Ze vzorce (1) vyplývá, že čím vyšší je rychlost vzduchu, tím je jeho tlak nižší, a naopak, čím nižší je rychlost vzduchu, tím vyšší je tlak.

Křídlo letadla, pokud se na něj podíváte z boku, má vzhled znázorněný na obr. 1.

Horní část křídla je „konvexnější“ než spodní. Vzduch, který proudí kolem horní a spodní části křídla, se proto zároveň pohybuje rychleji NAD křídlem než POD křídlem: čas je stejný a dráha shora je delší než dráha od níže.

Proto je tlak vzduchu na křídle shora podle Bernoulliho rovnice menší než tlak zdola. V důsledku rozdílu těchto tlaků vzniká vztlaková síla, která vyrovnává gravitační sílu za letu.

K dalšímu „zvedacímu efektu“ dochází díky tomu, že křídlo je umístěno pod určitým úhlem α ke směru proudění vzduchu, tzv. úhel náběhu(obr. 2).

V důsledku toho tlaková síla na křídlo od přicházejícího proudu vzduchu (síla R na Obr. 2) směřující pod určitým úhlem k horizontu. Vertikální složka této síly ( Y, rýže. 2) svým „příspěvkem“ k vytvoření zvedací síly křídla.

A horizontální složka ( X, rýže. 2) - jedná se o tzv tažná síla, který je „překonán“ tahem letadla vyvinutým motory.

Je jasné, že odporová síla působí nejen na křídlo, ale i na trup letadla.

Při proudění vzduchu kolem křídla se směr pohybu vzduchu odchyluje od původního. Zdá se, že vzduch se působením křídla „otáčí“. N. E. Žukovskij ukázal, že profil křídla lze nahradit ekvivalentním vírem nebo rotujícím válcem. Směr otáčení víru (válce) je takový, že spodní polovina se pohybuje směrem k toku a horní polovina se pohybuje po proudu. Tento efekt se nazývá „Magnusův efekt“. Ti, kteří chtějí, mohou vyrobit vzduchový rotor (nebo „wingrotor“; „vingrotor“ v překladu z angličtiny znamená „rotující křídlo“) hada „Rotoplane“ a osobně ověřit existenci analogie (obr. 3).

Navíc z takové analogie vyplývá, že každé křídlo dává vzniknout víru proudícímu z konce křídla. Energie víru se rozptýlí v prostoru. Například vír lze detekovat, pokud letadlo proletí mraky.

Další varianty "Magnusových hadů" a návod na jejich výrobu lze nalézt.

Střed tlaku (CD, rýže. 2) se nazývá bod působení výsledných tlakových sil vzduchu rozložených po celé ploše křídla. Jinými slovy, všechny síly, kterými vzduch působí na letoun, lze teoreticky nahradit jedinou silou působící na letoun v bodě zvaném střed tlaku. Zároveň se v důsledku takové výměny nezmění povaha pohybu letadla.

Centrování se nazývá vzájemná poloha těžiště a těžiště tlaku. Obvykle se používá „přední centrování“, to znamená, že se snaží umístit těžiště před těžiště (obr. 4 a 5). Někdy se ale těžiště nachází za těžištěm tlaku (obr. 6 a 7). Tento design se nazývá „kachna“.

Pro stabilitu letu je nutné, aby při mírné rotaci trupu letadla ve svislé rovině vznikl „vratný“ moment síly, který by letoun vrátil do původní polohy a k takové „samoregulaci“ musí dojít. automaticky, bez účasti pilota.

Tento problém řeší ocasní „ocasní plocha“ letadla, která se nazývá stabilizátor. Při mírném vychýlení ocasu letadla nahoru nebo dolů vzniká ve stabilizátoru dodatečná síla, která otáčí letoun do původního stavu.

Letadlo má šest stupňů volnosti: tři pohyby (nahoru-dolů, doprava-doleva, dopředu-dozadu) a tři rotační pohyby ( studna- ve vodorovné rovině, hřiště- ve svislé rovině, banka- v rovině kolmé k ose letadla).

Jak se letectví vyvíjelo, měnil se jak obrys letadla, tak i mechanismy řízení letadla. Jmenujme ty nejdůležitější z nich.

Křidélka - plochy na odtokové hraně křídla, schopné vychylování pod malým úhlem vzhledem k ploše křídla. Používají se k provádění obratů v rovině kolmé k ose letadla.

Výtahy - plochy na odtokové hraně stabilizátorů, také schopné naklápění pod malým úhlem, slouží k provádění obratů ve vertikální rovině.

Kormidlo - plocha na odtokové hraně ploutve letadla, sloužící k provádění obratů v horizontální rovině.

Jsou známy následující typy křídel letadel (geometrie křídel): „rovné“, „šikmé“, „trojúhelníkové“ a „integrované“.

Rovné křídlo - typické pro první letadla, ale i moderní letadla létající rychlostí nižší než 700 km/h. U letadel s rychlostí nižší než 160 km/h se používají párová přímá křídla, umístěná nad sebou, tzv. „dvouplošník“ a někdy tři přímá křídla, umístěná nad sebou, tzv. „trojplošník“ byly a stále se používají..

Zametené křídlo - objevil se, když se rychlost letu blížila hodnotám řádově 800–900 km/h. Šikmá křídla připomínají špičku šípu, to znamená, že křídla tvoří s tělem letadla ostré rohy. Moderní letadla létající vysokou rychlostí, jako je Tu-160, jsou navržena s křídly s proměnným sklonem, což jim umožňuje dosáhnout vysokých rychlostí za letu se „složenými křídly“ a mají nízké vzletové a přistávací rychlosti s rovnými křídly.

delta křídla - v současnosti málo používané schéma, používané na letadlech s rychlostí letu cca 2000 km/h. Trojúhelníková křídla mají tvar trojúhelníku.

V moderních zařízeních se používá "integrované" křídlo, kdy je tělo letadla součástí profilu a zároveň vytváří vztlak.

Když začnou klasifikovat předměty nebo jevy, hledají hlavní, nejběžnější rysy a vlastnosti, které slouží jako důkaz jejich vztahu. Spolu s tím také studují vlastnosti, které by je od sebe ostře odlišovaly.

Pokud podle tohoto principu začneme klasifikovat moderní letadla, vyvstane nejprve otázka: jaké znaky nebo vlastnosti letadel jsou považovány za nejdůležitější?

Možná je možné je klasifikovat podle materiálů, ze kterých jsou zařízení vyrobena? Ano, je to možné, ale nebude to příliš jasné. Koneckonců, totéž může být vyrobeno z různých materiálů. Hliník, ocel, dřevo, plátno, pryž, plasty, tonální nebo jiné, se používají při výrobě letadel, vrtulníků, vzducholodí a balónů.

Lze zvolit základ pro klasifikaci letadel: kdy a kým bylo zařízení vyrobeno poprvé? Je možné klasifikovat historicky - to je důležitá otázka, ale pak zařízení, která jsou v mnoha ohledech nepodobná, navržená ve stejnou dobu a ve stejné zemi, budou spadat pod jednu položku.

Je zřejmé, že tyto vlastnosti by neměly být považovány za nejdůležitější pro klasifikaci.

Vzhledem k tomu, že letadla jsou určena k pohybu ve vzduchu, dělí se většinou na zařízení lehčí než vzduch A zařízení těžších než vzduch. Základem pro klasifikaci letadel je tedy jejich hmotnost vzhledem ke vzduchu.

Vidíme, že se uvažuje o zařízeních lehčích než vzduch vzducholodě, horkovzdušné balony a stratosférické balony. Stoupají a zůstávají ve vzduchu díky jejich plnění lehkými plyny. Mezi vozidla těžší než vzduch patří letadla, kluzáky, rakety a rotorová letadla.

Letouny a kluzáky jsou ve vzduchu podporovány vztlakem generovaným křídly; rakety jsou drženy ve vzduchu tahem vyvinutým raketovým pohonem a rotorová letadla zvedací silou hlavního rotoru. Existují (stále v projektech) zařízení, která zaujímají mezilehlou polohu mezi letouny a rotačními vozidly, letouny a raketami. Jde o takzvaná konvertibilní letadla neboli konvertibilní plány, které se musí kombinovat samy se sebou pozitivní vlastnosti obojí a kombinují enormní rychlosti letu se schopností vznášet se ve vzduchu, schopností vzlétnout bez běhu a přistát bez běhu.

Vrtulník, stejně jako vírník, je letadlo s rotačními křídly. Jejich rozdíl je v tom, že hlavní rotor vírníku není spojen s motorem a může se volně otáčet.

Hlavní rotor vrtulníku (nebo několik hlavních rotorů), na rozdíl od hlavního rotoru vírníku, je poháněn motorem během vzletu, letu a přistání a slouží jak k vytvoření vztlaku, tak tahu. Aerodynamická síla vytvářená rotorem slouží jak k udržení vrtulníku ve vzduchu, tak k jeho pohonu vpřed.Hlavní rotor je navíc také ovládacím prvkem vrtulníku.

Pokud je v letadle tah vytvářen vrtulí nebo proudovým motorem, vztlak je vytvářen křídly a řízením jsou kormidla a křidélka, pak u vrtulníku všechny tyto funkce plní hlavní rotor. Z toho je zřejmé, jak důležitý je u vrtulníku hlavní rotor.

Vrtulníky se od sebe liší počtem rotorů, jejich umístěním a způsobem otáčení pohonu. V souladu s těmito charakteristikami jsou vyobrazené vrtulníky rozděleny.

Lidé byli po staletí posedlí myšlenkou vznášet se do vzduchu. V mýtech téměř všech národů existují legendy o létajících zvířatech a lidech s křídly. Nejstarší známé létající stroje byly křídla napodobující křídla ptáků. Lidé s nimi skákali z věží nebo se pokoušeli vzlétnout pádem z útesu. A přestože takové pokusy většinou končily tragicky, lidé přicházeli se stále složitějšími konstrukcemi letadel. O ikonických letadlech si povíme v naší dnešní recenzi.

1. Bambusový vrtulník

Jeden z nejstarších létajících strojů na světě, bambusový vrtulník (také známý jako bambusová vážka nebo čínský větrník), je hračka, která letí vzhůru, když se jeho hlavní hřídel rychle roztočí. Bambusová helikoptéra, vynalezená v Číně kolem roku 400 př. n. l., sestávala z péřových čepelí připevněných ke konci bambusové tyče.

2. Létající baterka

Létající lucerna je malý balónek vyrobený z papíru a dřevěného rámu s otvorem ve spodní části, pod kterým se zapaluje malý oheň. Předpokládá se, že Číňané experimentovali s létajícími lucernami již ve 3. století před naším letopočtem, ale tradičně je jejich vynález připisován mudrci a generálu Zhuge Liangovi (181-234 n. l.).

3. Balónek

Horkovzdušný balón je první úspěšnou technologií pro let člověka na nosné konstrukci. První let s lidskou posádkou provedli Pilatre de Rosier a markýz d'Arlandes v roce 1783 v Paříži v horkovzdušném balónu (připoutaném) vytvořeném bratry Montgolfierovými Moderní horkovzdušné balóny dokážou létat tisíce kilometrů (nejdelší horkovzdušný balón let je 7 672 km z Japonska do severní Kanady).

4. Solární balón

Technicky vzato, tento typ balónu létá tak, že ohřívá vzduch uvnitř pomocí slunečního záření. Takové balónky jsou zpravidla vyrobeny z černého nebo tmavého materiálu. Ačkoli se primárně používají na trhu s hračkami, některé solární balóny jsou dostatečně velké, aby zvedly člověka do vzduchu.

5. Ornitoptéra

Ornitoptéra, která byla inspirována letem ptáků, netopýrů a hmyzu, je letadlo, které létá máváním křídel. Většina ornitoptér je bez posádky, ale několik pilotovaných ornitoptér bylo také postaveno. Jeden z prvních konceptů takového létajícího stroje vyvinul Leonardo da Vinci již v 15. století. V roce 1894 uskutečnil Otto Lilienthal, německý průkopník letectví, první let s lidskou posádkou v historii v ornitoptérě.

6. Padák

Padák, vyrobený z lehké, odolné tkaniny (podobné nylonu), je zařízení, které se používá ke zpomalení pohybu objektu atmosférou. Popis nejstaršího padáku byl nalezen v anonymním italském rukopisu z roku 1470. Dnes se padáky používají k vypouštění různých nákladů, včetně lidí, jídla, vybavení, vesmírných kapslí a dokonce i bomb.

7. Kite

Původně postavený natahováním hedvábí přes rám z štěpeného bambusu, drak byl vynalezen v Číně v 5. století před naším letopočtem. Postupem času toto zařízení přijalo mnoho dalších kultur a některé z nich dokonce pokračovaly v dalším zdokonalování tohoto jednoduchého létajícího stroje. Například se věří, že draci schopní přenášet lidi existovali ve starověké Číně a Japonsku.

8. Vzducholoď

Vzducholoď se stala prvním letounem schopným řízeného vzletu a přistání. Zpočátku vzducholodě využívaly vodík, ale kvůli vysoké výbušnosti tohoto plynu začala většina vzducholodí stavěných po 60. letech používat helium. Vzducholoď může být také poháněna motory a může obsahovat posádku a/nebo užitečné zatížení v jedné nebo více „luskách“ zavěšených pod plynovou nádrží.

9. Kluzák

Kluzák je letadlo těžší než vzduch, které je v letu podporováno dynamickou reakcí vzduchu na jeho vztlakových plochách, tzn. je nezávislý na motoru. Většina kluzáků tedy nemá motor, i když některé padákové kluzáky jimi mohou být vybaveny pro prodloužení letu v případě potřeby.

10. Dvouplošník

Dvouplošník je letadlo se dvěma pevnými křídly, která jsou umístěna nad sebou. Dvouplošníky mají oproti konvenčním konstrukcím křídel (jednoplošníky) řadu výhod: umožňují větší plochu křídla a vztlak s menším rozpětím křídel. Dvouplošník bratří Wrightů se v roce 1903 stal prvním letadlem, které úspěšně létalo.

11. Vrtulník

Vrtulník je letadlo s rotačním křídlem, které může vzlétat a přistávat vertikálně, vznášet se a létat v libovolném směru. Koncepcí podobných moderním helikoptérám se v minulých staletích objevilo mnoho, ale až v roce 1936 byl postaven první funkční vrtulník Focke-Wulf Fw 61.

12. Aerocyklus

V 50. letech 20. století přišly Lackner Helicopters s neobvyklým letounem. Aerocycle HZ-1 byl určen pro použití nezkušenými piloty jako standardní průzkumné vozidlo pro americkou armádu. I když rané testy naznačovaly, že vozidlo může poskytnout dostatečnou mobilitu na bojišti, rozsáhlejší hodnocení naznačilo, že pro netrénované pěšáky bylo příliš obtížné jej ovládat. Výsledkem bylo, že po několika nehodách byl projekt zmrazen.

13. Kaitun

Kaitun je kříženec draka a horkovzdušného balónu. Jeho hlavní výhodou je, že drak může zůstat v celkem stabilní poloze nad kotvícím bodem lana bez ohledu na sílu větru, zatímco běžné balóny a draci jsou méně stabilní.

14. Závěsný kluzák

Závěsný kluzák je bezmotorové letadlo těžší než vzduch, které postrádá ocas. Moderní závěsné kluzáky jsou vyrobeny z hliníkové slitiny nebo kompozitních materiálů a křídlo je vyrobeno ze syntetického plátna. Tato zařízení mají vysoký poměr vztlaku, který umožňuje pilotům létat několik hodin ve výšce tisíců metrů nad mořem v proudech teplého vzduchu a provádět akrobatické manévry.

15. Hybridní vzducholoď

Hybridní vzducholoď je letadlo, které kombinuje vlastnosti vozidla lehčího než vzduch (tj. technologie vzducholodě) s technologií vozidla těžšího než vzduch (buď pevné křídlo nebo rotor). Na masová produkcežádné takové návrhy nebyly dodány, ale objevilo se několik pilotovaných a bezpilotních prototypů, včetně Lockheed Martin P-791, experimentální hybridní vzducholodě vyvinuté společností Lockheed Martin.

16. Letadlo

Tryskové dopravní letadlo, známé také jako proudové letadlo, je typ letadla určeného k přepravě cestujících a nákladu vzduchem, poháněné proudovými motory. Tyto motory umožňují letadlu dosahovat vysokých rychlostí a generovat dostatečný tah k pohonu velkého letadla. V současnosti je Airbus A380 největším dopravním letadlem pro cestující na světě s kapacitou až 853 lidí.

17. Raketový letoun

Raketové letadlo je letadlo, které používá raketový motor. Raketová letadla mohou dosahovat mnohem vyšších rychlostí než podobně velká proudová letadla. Jejich motor zpravidla neběží déle než několik minut, poté letadlo klouže. Raketové letadlo je vhodné pro let ve velmi vysokých nadmořských výškách, navíc je schopné mnohem většího zrychlení a má kratší dobu vzletu.

18. Plovoucí hydroplán

Je to typ letadla s pevnými křídly, které může startovat a přistávat na vodě. Vztlak hydroplánu zajišťují pontony nebo plováky, které se instalují místo podvozku pod trup. Plováky byly široce používány před druhou světovou válkou, ale pak byly nahrazeny vrtulníky a letadly provozovanými z letadlových lodí.

19. Létající člun

Jiný typ hydroplánu, létající člun, je letadlo s pevnými křídly s trupem tvarovaným tak, aby umožňoval přistání na vodě. Od plovákového letounu se liší tím, že používá speciálně navržený trup, který může plout. Létající čluny byly v první polovině 20. století velmi rozšířené. Stejně jako plovákové letouny byly následně po druhé světové válce vyřazeny.

Nákladní letadlo, známé také pod jinými názvy (jako nákladní letadlo, nákladní letadlo, dopravní letadlo nebo nákladní letadlo), je letadlo s pevnými křídly, které je navrženo nebo přestavěno k přepravě nákladu spíše než cestujících. V současnosti je největším a nejnosnějším letadlem na světě An-225, vyrobený v roce 1988.

21. Bombardér

Bomber - bojový letoun určený k útokům na pozemní a námořní cíle shozením bomb, vypouštěním torpéd nebo vypouštěním řízené střely„vzduch-země“. Existují dva typy bombardérů. Strategické bombardéry jsou primárně určeny pro bombardovací mise na dlouhé vzdálenosti – tedy útočit na strategické cíle, jako jsou zásobovací základny, mosty, továrny, loděnice atd. Taktické bombardéry jsou zaměřeny na boj proti nepřátelským vojenským aktivitám a na podporu útočných operací.

22. Kosmická rovina

Kosmické letadlo je letecký dopravní prostředek, který se používá v zemské atmosféře. Mohou používat jak pouze rakety, tak pomocné konvenční. proudové motory. Dnes existuje pět podobných zařízení, která byla úspěšně použita: X-15, Space Shuttle, Buran, SpaceShipOne a Boeing X-37.

23. Kosmická loď

Vesmírná loď je vozidlo, určený pro lety ve vesmíru. Kosmické lodě se používají pro různé účely, včetně komunikace, pozorování Země, meteorologie, navigace, kolonizace vesmíru, planetárního průzkumu a přepravy lidí a nákladu.

Vesmírná kapsle je speciální typ kosmické lodi, která byla použita ve většině pilotovaných vesmírných programů. Vesmírná kapsle s posádkou musí mít vše potřebné pro každodenní život, včetně vzduchu, vody a jídla. Vesmírná kapsle také chrání astronauty před chladem a kosmickým zářením.

25. Dron

Dron, oficiálně známý jako bezpilotní letecký prostředek (UAV), se často používá pro mise, které jsou příliš „nebezpečné“ nebo prostě nemožné, aby lidé létali. Zpočátku sloužily především k vojenským účelům, ale dnes je najdeme doslova všude.

Aerodynamický princip vytváření vztlaku (shazování části vzduchu) lze technicky realizovat buď pohybem celého aparátu, vybaveného tzv. pevná nosná plocha (křídlo), nebo vlivem pohybu jednotlivých nosných částí aparatury (hlavního rotoru, ventilátoru apod.) vzhledem k prostředí vzduchu. V obou případech je vznik vztlaku založen na zákonu mechaniky hybnosti (druhý Newtonův zákon, pojmenovaný po anglickém matematikovi, mechanikovi, astronomovi a fyzikovi I. Newtonovi):

m( PROTI 2 – PROTI 1) = Pt,

Proto, R = m(PROTI 2 – PROTI 1) / t .
Podle třetího Newtonova zákona zvedněte Y bude aplikován na nosnou plochu a směrován nahoru (proti síle P aplikovaný do vzduchu a nasměrovaný dolů):

= – .

V budoucnu při označování sil aerodynamického charakteru budeme používat index A (Ya, Xa) .
Mechanismus vzniku aerodynamického vztlaku bude podrobně popsán v kapitole 5.2. Zde ještě jednou zdůrazňujeme, že nosná plocha se pohybuje ve vzduchu a vytváří vztlak Y a , dělá práci na překonání brzdné síly, která na něj působí X a . Proto je třeba vynaložit energii na vytvoření vztlaku.
Je zřejmé, že energetické náklady letadla využívajícího aerodynamický princip letu budou tím nižší, čím nižší bude odporová síla. X a , ke kterému dochází při vytváření vztlakové síly nutné k letu Y a , tedy čím větší je hodnota aerodynamická kvalita Letadlo určené poměrem vztlaku k síle odporu:

Ka = Y a / X a.

Níže bude ukázáno, že aerodynamická kvalita je vlastnost letadla, určovaná především jeho geometrickými parametry.
Mezi letouny realizujícími aerodynamický princip letu jsou nejrozšířenější kluzáky (Francouzština) planur, z hoblík- stoupat), letadla a vrtulníky.

Kluzák nemá elektrocentrálu, takže její let (obr. 4.4) v klidné atmosféře je možný pouze při stálém klesání pod určitým úhlem Q k horizontu klouzavou rychlostí PROTI , který může být reprezentován vektorovým součtem rychlosti poklesu V y a horizontální rychlost letu Vx . K pohybu kluzáku vpřed dochází vlivem součásti G sinQ gravitace, která vyrovnává odporovou sílu, ke které dochází spolu se zdvihem křídla, který vyrovnává součást G cosQ gravitace. Při letu kluzáku se tak potenciální energie kluzáku, dodávaná do výšky začátku klouzání pomocí pozemního navijáku resp. tažné letadlo . Kluzák může zvýšit svou energetickou rezervu pro let tím, že získá nadmořskou výšku pomocí energie « termika» – stoupající proudy teplého vzduchu.
S ohledem na diagram sil působících na kluzák při klouzání (viz obr. 4.4) zapíšeme:

Y a = G cosQ; Xa = G sinQ.

Odtud tgQ = X a / Y a = 1 / K a , to znamená, že kluzák s vyšším poměrem vztlaku a odporu bude klouzat po plošší trajektorii a jeho letový dosah bude za jinak stejných okolností větší, proto bude efektivněji využívat počáteční rezervu energie. Pro moderní kluzáky, poměr vztlaku a odporu K a = 40 ¸ 50.

Letoun létá v atmosféře díky tahové síle vytvářené elektrárnou a vztlakové síle vytvářené křídlem, které je vůči ostatním částem letadla nehybné.
Letecký motor vytváří tah vrtulí nebo reakcí proudu výfukových plynů, přičemž spotřebovává chemickou energii paliva obsaženého v palivové nádrže, vykonávat práci proti silám aerodynamického odporu nebo třecího odporu při vzletovém náklonu letadla po dráze.
Když letadlo letí rychlostí PROTI (obr. 4.5) vzniká zvedací síla, působící proti gravitační síle (gravitaci); zároveň vzniká síla, která vzdoruje pohybu letadla, která je překonána tahem motoru.
Aby bylo možné provést horizontální let letadla, musí být splněny následující podmínky:

G = Ya; P = Xa.

Proto je tah motoru potřebný k provedení horizontálního letu

R spotřeba = GXa/Ya = G/Ka = ​​mg/Ka .

Je zřejmé, že energetické náklady letadla implementujícího aerodynamický princip letu k překonání gravitační síly jsou výrazně nižší než náklady letadla implementujícího raketově dynamický princip letu (kde R spotřeba = mg ). Moderní podzvuková letadla mají aerodynamickou kvalitu K a =15 ¸18, pro nadzvuková letadla K a = 8 ¸12.
Letoun (v tradiční konfiguraci) však není schopen vertikálního vzletu a přistání, protože pevné křídlo vytváří vztlak pouze tehdy, když se letadlo pohybuje vpřed.
Helikoptéra , zastaralé jméno – helikoptéra (z řečtiny šroubovice (helikos)– spirála, šroub a pteron- křídlo), umožňuje let v důsledku zvedací síly a tahu vytvořeného jedním nebo více rotory , schopné vytvořit vztlak bez dopředného pohybu letadla.
Hlavní rotor 1 vrtulníku (obr. 4.6a) se skládá z několika čepele , což jsou křídla poháněná motorem. V důsledku rotace lopatek vzniká aerodynamická vztlaková síla ( tah vrtule ), který v režimu vznášení vyrovnává gravitační sílu ( = – ).