Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание - Зигуненко Станислав Николаевич (читать полные книги онлайн бесплатно TXT) 📗
Устойчивость самолетов такого класса во время «висения» как раз и обеспечивается газовыми рулями, отработка которых проводилась когда-то на «ступе».
Как это делается?
Самолет летит стрелой
Помните, в заметке о флаттере говорилось о том, что для его обуздания конструкторам пришлось переделывать крыло? Еще одной причиной, по которой плоскости классической формы перестали устраивать конструкторов, стал звуковой барьер. Так образно аэродинамики называют резкое увеличение сопротивления летательного аппарата, когда он пытается превысить скорость звука в воздухе, которое обычно обозначают в авиации так называемым числом Маха. В среднем эта величина равна 330 м/с или чуть более 1 тыс. км/ч.
При попытках достичь такой скорости летчики ощущали, что самолет как будто натыкается на невидимый барьер, преодолеть который стоит дополнительных усилий и расхода мощности. Когда же летательный аппарат наконец преодолевает его, от самолета во все стороны расходится ударная волна, и люди на земле слышат гром среди ясного неба. Американцам впервые удалось достичь скорости звука в 1947 году; наши пилоты сделали ото годом позже.
Исследования В аэродинамических трубах показали, что звуковой барьер лучше всего преодолевать на самолетах не с обычной, трапециевидной формой крыла, а со стреловидной. Так появились первые самолеты с оттянутыми назад кончиками плоскостей, умеющие с легкостью «протыкать» звуковой барьер.
Со временем выяснилось, что определенными преимуществами при некоторых режимах полета обладает и крыло обратной стреловидности. В настоящее время появились первые экспериментальные самолеты столь непривычной конфигурации. Раньше они не могли подняться в воздух хотя бы потому, что такая машина весьма неустойчива в полете, пилоту одному трудно справиться с управлением ею: ему обязательно должен помогать мощный и быстродействующий компьютер.
Время от времени в небе появляются самолеты и совсем уж странного вида. Представьте себе, с аэродрома взлетает внешне ничем не примечательный самолет. Но вот он набрал высоту, и крыло его начинает перекашиваться — одна плоскость (например, правая) отклоняется вперед, зато другая — назад.
Созданием летательных аппаратов с асимметричным крылом конструкторы пытались решить одну проблему. Аэродинамические исследования показали, что на взлете и посадке, полетах с дозвуковыми скоростями выгоднее иметь крыло прямоугольной формы. А вот при полетах со сверхзвуковыми скоростями — выгоднее стреловидное крыло. Как совместить и то и другое в одной машине? Вот и было придумано асимметричное крыло, имеющее весьма простой узел поворота.
Однако испытания таких летательных аппаратов, проведенные в начале 80-х годов, показали: самолет с перекошенным/крылом трудно управляем. Поэтому в настоящее время чаще всего используются летательные аппараты с изменяемой стреловидностью. Например, сверхзвуковой стратегический бомбардировщик Ту-160 при взлете имеет растопыренные крылья. При переходе же звукового барьера они как бы прижимаются к фюзеляжу, отклоняясь назад.
Как истребитель стал бомбардировщиком
Все самолеты, как правило, имеют каждый свою специальность. Пассажирские возят людей, грузовые — почту и различные грузы, сельскохозяйственные — ведут опрыскивание посевов с воздуха удобрениями и ядохимикатами...
Еще больше специальностей у самолетов военных: среди них есть и машины для высадки десанта, и истребители, и бомбардировщики, и штурмовики... Однако опыт боевых действий показал, что иногда полезно иметь многоцелевые самолеты, способные выполнять широкий круг задач. Так появились истребители-бомбардировщики, совместившие в себе достоинства легких пикирующих бомбардировщиков, штурмовиков и истребителей. В зависимости от поставленной задачи такой самолет может атаковать цель бомбами или ракетами, обстрелять из бортовых пушек. А понадобится — способен защитить себя и свою базу в воздушном бою с авиацией противника.
Довольно часто такие самолеты имеют и еще одну особенность. Они способны базироваться не только на суше, но и на палубах авианесущих кораблей, поскольку имеют короткий разбег при взлете, а то и вообще способны стартовать с места, как тот же Як-38.
Шпионы в стратосфере
Еще одна специальность военной авиации — разведка. Как уже говорилось в начале этой книги, первое, чем стали заниматься летчики во время военных действий, — это высматривать с высоты, где расположены штабы воинских частей, куда перебрасываются резервы, стали наносить на карты линии обороны и т.д.
Поначалу такая деятельность не представляла особой опасности для авиаторов — зениток и истребителей в начале века еще не существовало, а из винтовки сбить самолет довольно затруднительно.
Но потом ситуация изменилась, и пилоты во время разведки стали забираться от греха подальше — на предельные высоты, где их не доставал огонь с земли. Начали конструировать и строить специальные самолеты-разведчики. Удачным примером такой конструкции, как мы уже говорили, был немецкий самолет «Фокке-Вульф-189», широко применявшийся во время второй мировой войны.
В послевоенные годы специально для воздушного шпионажа американская фирма «Локхид» создала высотный самолет У-2, способный забираться на высоту выше 24 км. Самолеты этого типа беспрепятственно совершали полеты над территориями многих государств, в том числе и нашего, пока в начале 60-х годов У-2 Г. Пауэрса не был сбит под Свердловском зенитной ракетой.
Тогда американские конструкторы предприняли следующий шаг. Ими был создан не только высотный, но и весьма скоростной самолет SR-71 «Черная птица». К тому же его покрытие слабо отражало радиолокационные лучи, и самолет был мало заметен на экранах радаров.
Наши конструкторы из КБ В.М. Мясищева ответили на это созданием М-17 «Стратосфера» , тоже способного летать на высотах более 20 км.
Впрочем, последнее время те же функции воздушной разведки с большим успехом стали выполнять спутники-шпионы. Поэтому бывшим самолетам-разведчикам пришлось переквалифицироваться. У нас создан самолет М-55 «Геофизика», который недавно провел детальные исследования озонового слоя во многих регионах земного шара. Американские конструкторы предлагают примерно для тех же целей пилотируемый летательный аппарат «Персей» и беспилотный самолет «Кондор». Последний интересен тем, что может находиться в полете весьма долгое время. Так, во время испытаний «Кондор» продержался в воздухе 2,5 суток.
Кто свой, кто чужой?
В свое время принадлежность самолета определялась весьма просто. Посмотрел наблюдатель с земли в небо и по отличительным знакам на крыльях, а то и просто по конфигурации самолета, даже звуку его мотора безошибочно определял: «Это свой! А вон тот — чужой!..»
