Пост из серии - хочу все знать. О самолетах.
Вы когда-нибудь пытались задуматься, а за счет чего самолет способен пролетать тысячи километров на скорости, близкой к звуковой? Пожалуй сегодня, мой читатель, я попробую рассказать о том, как же устройство с грозным названием ТурбоРеактивный Двигатель работает и почему же ему удается толкать десятки тонн.
ТРД (турбореактивный двигатель) приводит самолет движение за счет реактивной тяги. Реактивная тяга - это сила отдачи газовой струи, вылетающей из сопла турбореактивной установки. Стало быть двигатели самолета толкают находящихся внутри пассажиров газовой струей, но тут же возникает вопрос - а каким образом это происходит? Вопрос хороший, постараюсь объяснить.
Все ведь помнят, что любое вещество имеет собственную плотность, и даже воздух подобной обладает. Так стало быть реактивная струя, летящая из сопла двигателей отталкивается от воздуха и тем самым приводит наше авиасудно в движение. Соответственно чем быстрее струя, тем сильнее тяга, чем сильнее тяга, тем больше скорость.
Любой реактивный двигатель имеет продолговатую форму, как правило, похожую на баклажан. Подобного рода обстоятельство вызвано конструктивными особенностями самой установки. Практически любой ТРД имеет 2 зоны работы, холодную и горячую. Почему? Давайте разберемся. Если нарисовать блок-схему движка, то тут окажется не очень много деталей, а казалось то... Мы имеем: компрессор, турбину, камеры сгорания, связующий вал, сопло. Так называемые компрессор и турбина представляют собой кучу вентиляторов, которые имеют разное количество и геометрию лопаток. Компрессор (от слова compress - сжимать) загоняет массу воздуха в воздухозаборник и создает приличное давление. Далее сжатый воздух попадает в камеры сгорания, где особым образом смешивается с впрыскнутым керосином. Именно в камере сгорания, как можно понять из ее названия, происходит поджег и дальнейшее возгорание смеси. Далее, уже образованный в камере сгорания горяченный газ вылетает из камер прямо в сопло...именно он и называется реактивной струей. Теперь, когда все более или менее стало понятно возникает вопрос - а кто крутит компрессор?
Отлично, я как раз собирался об этом рассказать. Как мы помним, газ, вылетающий и камер сгорания летит прямо в сопло. Но, как оказывается, между соплом и камерами есть еще вентиляторы, штуки так 3, или больше, в зависимости от двигателя, что называются - турбиной. Лопатки турбин имеют изогнутую форму, обратную направлению изгиба лопаток компресора. Соответственно, если летящая с бешеной скоростью газ столкнется с лопатками компрессора, то к гадалке не ходи она не остановиться и даже напротив, станет раскручивать турбину до достаточно высоких скоростей (±100000 об/мин). Казалось бы, что за бестолковая деталь, какого черта она там крутиться. На самом деле турбина напрямую связана валом с компрессором. Следовательно турбина передаст по валу свой крутящий момент, тем самым предавая его компрессору и не позволяя остановиться процессу работы двигателя.
Потратьте четыре минуты своего времени и все встанет на свои места! перевод корявенький, но зато, за этот короткий промежуток времени вы поймете основной принцип работы современных двигателей:
Теперь вы спросите, а зачем это все нужно? Ведь летают же на винтах самолеты, зачем все так усложнять? Отвечу - даже в сравнении с одним из самых мощных ДВС (двигателей внутреннего сгорания) "реактивник" имеет в десятки раз больше мощи. К примеру, ну даже очень мощный ДВС будет выдавать ну дай бог - 1500-2000 л.с., а, к примеру, средненький такой ТРД выдаст 20000-25000 л.с. Что касательно тяги, то тут все просто - как правило среднестатистический ТРД выдает тягу в 20000 тонн. Надеюсь вопрос отныне исчерпан.
Вот приблизительно я описал основные свойства и принцип работы реактивных установок и искренне надеюсь, что теперь, мой читатель, тебе понятно за счет чего железные птицы покоряют воздух и доставляют нас в любую точку земного шара за считанные часы.
Интересные материалы:
5 удивительных изобретений 2014 года 12 изобретений, без которых мы непонятно как обходились раньше (12 фото)nlo-mir.ru
Для постройки самолетов был необходим достаточно мощный, легкий, компактный и надежный двигатель.
А.Ф.Можайский сконструировал облегченные паровые машины, построив их, создал двигательную установку. Валы двух легких паровых двигателей вращали три воздушных винта, которые развивали необходимую силу тяги, отбрасывая назад воздух.
Большие возможности для создания самолетов открылись после усовершенствования двигателя внутреннего сгорания.
Один из первых двигателей внутреннего сгорания был сконструирован в 1879 году русским изобретателем О.С.Костовичем. Этот двигатель мощностью 80 лошадиных сил имел восемь цилиндров, системы зажигания, смазки и водяного охлаждения.
В 1908 году изобретатель А.Г.Уфимцев создал оригинальные двигатели двойного вращения. (стр. 148)
Летающие лодки
Лучшими в мире были Российские летающие лодки.
В начале века большая часть самолетного парка России состояла из самолетов иностранных марок.
В гидроавиации инициатива принадлежала русским конструкторам, которые быстро сумели разработать образцы самолетов, превзошедших заграничные. Одним из таких конструктором был Д.П.Григорович, создатель знаменитого морского разведчика-бомбардировщика М-9.
Начинал конструктор с самолета Г-1. Осенью 1913 года он создает двухместную летающую лодку М-1 и в этот год она совершила свой первый полет.
Весной 1915 года была выпущена удачная по конструкции летающая лодка Григоровича М-5. До 1923 года было изготовлено около 300 самолетов этой конструкции. (стр. 147,149)
В декабре 1915 года была выпущена летающая лодка М-9, на которой впервые в гидроавиации устанавливались пушки и радиостанция. Самолет был маневренным, простым в пилотировании и надежным в эксплуатации.
17 сентября 1916 года русский морской летчик лейтенант Я.И.Нагурский выполнил на М-9 с пассажиром на борту две петли Нестерова. Этот полет был утвержден в качестве мирового рекорда.
Весной 1942 года Д.П.Григорович создал истребитель И-1, а осенью 1942 года – И-2-бис. Этот истребитель стал первым русским истребителем оригинальной конструкции. Их было выпущено более 200 штук.
В 1931 году был построен истребитель И-Z, которых было выпущено около 70 штук.
В 1934 году Григорович Д.П. закончил работу по созданию пушечного истребителя ИП-1, на котором устанавливались две авиационные пушки и шесть пулеметов.
В 1936 году Д.П. Григорович разработал проекты: легкого воздушного крейсера ЛК-3, пикирующего бомбардировщика ПБ-1, скоростного разведчика Р-9.
Дмитрий Павлович Григорович был одним из первых русских авиаконструкторов военной авиации.
В начале нашего века стало широко известно имя летчика Михаила Ефимова. В 1909 году Одесский аэроклуб приобрел планер. Михаил Ефимов с первого раза поднялся на планере, а затем совершил плавную посадку. Вскоре он был направлен на учебу во Францию, в школу знаменитого Формана. Имя русского летчика не сходило со страниц газет и журналов: он брал первые места, призы, устанавливал мировые рекорды по скорости, дальности, продолжительности полета, грузоподъемности, точности посадки на международных соревнованиях в Ницце, Вероне, Будапеште, Реймсе.
8 марта 1910 года в Одессе на ипподроме он демонстрирует первые в России публичные полеты на самолете.
В 1910году В.Н.Юрьев впервые в мире разработал и осуществил схему одновинтового вертолета с автоматом перекоса, с помощью которого были решены проблемы управления, безопасности посадки и поступательного движения. Схема одновинтового вертолета с автоматом перекоса Юрьева стала типовой схемой большинства современных вертолетов. (стр. 157)
В сентябре 1910 года в Петербурге, на состязаниях Всероссийского праздника воздухоплавания Михаил Никифорович Ефимов завоевывает звание лучшего русского летчика «короля воздуха». (стр. 145, 146)
В дальнейшей своей жизни он отдает свой талант, все силы обучению военных летчиков в Севастопольской (Качинской) школе военных летчиков.
Следует упомянуть имя летчика Александра Алексеевича Васильева, победителя Первого в России состязания вне аэродрома; ставилась задача: за один день перелететь в наикратчайший срок из Петербурга в Москву по установленному маршруту. Летать ночью не разрешалось. На старт перелета вышли: С.Уточкин, А.Васильев, Е.Ефимов и др. Потерпел аварию С.Уточкин, вышли из состязания и другие пилоты. Финишировал через 24 часа 41 минуту в Москве только один его участник – Васильев А.А. В полете он находился 9 часов 30 минут. (стр. 145)
Очень популярными были летчики Сергей Исаевич Уточкин, Петр Николаевич Нестеров (27 августа 1913 года впервые в киевском небе он замкнул свою первую «мертвую петлю» и первый в мире совершил таран противника 26 августа (8 сентября) 1914 года, при этом погибает). (стр.153, 154)
Через 12 дней после П.Нестерова выдающийся французский летчик Адольф Пегу повторит петлю.
Много лет спустя знаменитый мастер пилотажа Альфред Фронваль накрутит за 3 часа 52 минуты 962 петли подряд. Это будет как бы венок на могилу Петра Николаевича Нестерова, венок от благодарных потомков.
Еще в 1903 году были высказаны первые мысли о принципиальной возможности управления самолетом по радио.
В октябре 1918 года во Франции состоялся первый радиоуправляемый полет, продолжавшийся час, когда были покрыты сто километров. Но до полного разрешения задачи было далеко. Только полет «Бурана» осуществил решение этой задачи.
В 1913 году Эльмар Сперри, изобретатель гирокомпаса, построил автопилот.
Авиация развивалась стремительно. В 1913 году на Русско-Балтийском заводе в Петербурге был построен 4-х моторный самолет «Русский витязь». (стр. 146) Это был первый в мире самолет с закрытой остекленной кабиной и грузоподъемностью 700 кг. «Русский витязь» был создан И.И.Сикорским и стал всемирной сенсацией: в воздух поднималась целая лаборатория, большое помещение с балконом, похожим на корабельную палубу. Этот самолет был гордостью первых русских авиастроителей. В этом же году (1913) появилась усовершенствованная модель под названием «Илья Муромец». Он поднимал в воздух 15 пассажиров, при общем полетном весе 6 тонн. На «Илье Муромце» был совершен перелет из Петербурга в Киев и установлено несколько мировых рекордов не только по грузоподъемности, но и по дальности и продолжительности полета. Это был первый самый крупный самолет в мире. Затем были созданы «Максим Горький», «Крылья Родины». (стр. 150, 152, 156)
Вслед за мужчинами устремляются в небо женщины, доказывая, что полет – удел не одних лишь мужчин.
Ранее уже упоминалось, что Валентина Гризодубова свой первый полет совершила в 1912 году, когда ей было два года, на самолете «Гризодубов-4», крепко привязанная к спине отца.
10 августа 1911 года Лидия Борисовна Зверева получила диплом авиатора-пилота и совершала публичные полеты в Петербурге, в Риге, выполнила несколько длительных по тем временам перелетов, собиралась создать летную школу для женщин.
Примечательна судьба первой женщины летчицы-испытателя Любови Галанчиковой. Она была певицей. Но ее артистичную судьбу круто изменил полет вместе с летчиком М.Ефимовым. После этого она решила твердо – летать. Училась, получила диплом летчика, летала во многих городах России. В Петербурге она познакомилась с немецким предпринимателем и авиатором Факкером и тот пригласил ее в Берлин. Там она научилась летать на гидросамолетах, установила мировой рекорд высоты для женщин – 2400 метров, совершила в качестве штурмана перелет Берлин-Париж. Вернувшись в Россию, Любовь Галанчикова стала летчиком-испытателем в авиамастерских.
poznayka.org
Создание экологически чистого авиатранспорта, не смотря на то, что идёт оно не такими семимильными шагами как развитие обычного авиастроения, постепенно приносит свои плоды. Так называемые планеры, представляющие собой ни что иное, как самолёт без мотора, позволяют передвигаться на значительные расстояния, и вполне вероятно, в самом ближайшем будущем пассажироперевозки на планерах будут вполне реальными и доступными.
Мало кто берётся предсказать, когда появился первый самолёт без мотора, ведь известны ещё рисунки в домах индейцев Майя, на которых изображены своеобразные аппараты позволяющие перемещаться в воздухе. Тем не менее, современный планер представляет собой летательный аппарат, не оснащённый двигателем, но позволяющий перемещаться по воздуху за счёт аэродинамической подъёмной силы.
Тем не менее, все планеры подразделяются на три вида, в зависимости от способа их запуска:
Вполне возможно вы будете удивлены тем, что планер, он же самолёт без мотора, может пролететь на высоте в 1000 метров, при условиях спокойного воздуха, расстояние, составляющее 60 километров. Благодаря высокому квалитету пилота, это расстояние ещё может быть несколько увеличено, но самым длинным полётом в истории на планере, является полёт, совершённый в 2003 году гражданином Германии – Клаус Олман совершил авиаперелёт на расстояние в 3009 километров. Согласитесь, что если продолжать работы в данном направлении, то в самом ближайшем будущем на планерах можно будет перевозить первых пассажиров, однако, главным показателем здесь остается, конечно же, безопасность таких полётов, а учитывая, что место для посадки может быть не самым ровным, то пока что о применении планеров в гражданских авиаперевозках является ещё нереализуемой идеей.
Avia.pro
avia.pro
