Путешествие в Аэроград
Шрифт:
…Правда, неплохо придумали авиаторы?
Но что же все-таки главное в самолёте?
Можно ли обойтись самолёту без колёс и без лыж?
Можно! Есть самолёты на воздушной подушке…
А без хвоста? Да. Для устойчивости в полёте используют само крыло, слегка изгибая его в нужных местах.
Можно ли обойтись без фюзеляжа? Проверено: устраивали пилотские кабины (значит, можно — и пассажирские салоны) в крыле.
А без двигателей?
Нет, потому что без двигателя это будет уже не самолёт, а планер, или… воздушный змей, который кто-то должен тянуть за леер (трос).
Мощность современных двигателей позволяет самолёту (истребителю, а не пассажирскому) набирать высоту даже вертикально, проектируются и «летающие фюзеляжи», но это тоже будет не самолёт как таковой, а нечто иное. Сейчас можно заставить летать и настольную лампу… Так, может, именно двигатель главный в самолете?
Нет. При всей необходимости двигателя, без которого и самолёт-то не самолёт, главное всё же — крыло. Вот уж без чего самолёту никак не обойтись. Именно оно отличает самолёт от других летающих машин, кроме, конечно, планера.
На первый взгляд, «крылышко» понятно и несложно устроено. Но только на первый взгляд. На самом деле — это целый «аэродинамический комбинат».
Аэро — воздух, по-гречески. Динамикос — тоже греческое слово, означает оно приблизительно «силовой». А оба слова вместе — аэродинамика, наука, изучающая силы, возникающие при движении тел в воздушной среде или при обтекании воздухом каких-либо тел, что практически одно и то же.
Возьмите лист фанеры и попробуйте бежать, прикрываясь им. Трудно. Поверните его параллельно земле — легко. А теперь наклоните его перед собой градусов на тридцать — и фанерный лист, если вы побежите с ним, захочет вырваться, взлететь!
Сила, вызывающая у него такое желание, называется…
Однако вспомним прежде закон Бернулли: чем скорость движения жидкости или газа больше (допустим, в трубе), тем давление на окружающие стенки будет меньше.
Присмотритесь к крылу обычного самолета сбоку, в профиль. Нижняя его поверхность ровная, а верхняя выпуклая. В полёте воздух, обтекая крыло, раздваивается на потоки — бегущие снизу и сверху крыла.
Но путь нижнего потока меньше, чем бегущего по верхней выпуклой поверхности крыла. И чтобы «не отстать», верхний поток несётся с большей скоростью. А коли так, то он сверху слабее давит на крыло, чем поток снизу, у которого скорость меньше.
Разность этих давлений и есть подъёмная сила.
Сразу оговорюсь: для некоторых самолётов недавно предложен «перевёрнутый» профиль крыла, или, как его называют, «сверхкритический», но это уже область, выходящая за пределы наших скромных задач, аэродинамика же сверхзвуковых самолётов ещё сложнее, именно поэтому мы не станем залезать в дебри…
При одном взгляде на крыло возникает мысль о его потребной прочности — оно ведь держит на себе всю тяжесть самолёта в полёте!
Кстати, верхняя обшивка крыла всегда делается толще нижней… Потому что его верхняя изогнутая поверхность — постоянно «отрываемая» — участвует на две трети в создании подъёмной силы, и только треть этой дружной и непременной спаренной работы приходится на долю нижней поверхности крыла.
Если мысленно взять крыло в руки, глянуть на него спереди — «лицом к лицу» — и слегка изогнуть в середине консолями (концами) вверх — получится так называемое поперечное вэ (V). Такое крыло более устойчиво в отношении кренов. Но оно может иметь и отрицательное V, то есть консоли отогнуты книзу.
Если отогнуть от центра обе половины крыла назад — создастся стреловидность. Она увеличивает продольную устойчивость, крыло надёжнее сохраняет горизонтальность полёта; в некоторых случаях стреловидность бывает обратной…
На задней кромке правой и левой половины крыла вы не раз видели вырезы — будто маленькие крылышки у крыла; их называют элероны. Но не все, наверное, заметили, что если, допустим, правый элерон опустился, то левый непременно поднимется — это аэродинамические рули самолёта. Пилот поворачивает штурвал вправо — правый элерон поднимается и уменьшает подъёмную силу своей половины крыла, а левый опускается, и подъёмная сила его половины крыла увеличивается за счёт всё тех же аэродинамических сил; самолёт накреняется вправо.
Консоли крыла окрашены специальной яркой краской — это необходимо хотя бы при заруливании на стоянку, чтобы не зацепить рядом стоящие самолёты.
На консолях имеются аэронавигационные огни (АНО): на правой — зелёный, на левой — красный, белый — на хвостовом кончике фюзеляжа. На консолях же есть металлические кисточки для стекания в атмосферу электричества, возникающего в полёте на металлических самолётах.
Существуют и… подвижные консоли, которые выдвигаются или открываются снизу, как откидной столик, увеличивая площадь крыла.
В передней кромке крыла расположены фары, а если они в нижней части крыла, то выпускаются и убираются, как шасси.
Во всю ширину некоторых крыльев скоростных самолётов сверху имеются по нескольку вертикальных «ножей» — жёсткие тонкие рёбра, высотой сантиметров десять. При большой стреловидности крыла в плане воздух, прилегающий к верхней поверхности, старается «оползти» к консолям, а «ножи» придерживают его. Но при обратной стреловидности картина иная…
На верхней же части крыла имеются интерцепторы — щиты, поднимающиеся почти вертикально после приземления, отчего резко возрастает сопротивление воздуха и падает подъёмная сила, уже не нужная. Воздух через интерцепторы как бы давит на колеса, и обычное торможение становится более эффективным.
На крыле крупно нарисованы опознавательные знаки самолёта. На крыле же часто крепятся двигатели, а внутрь убираются шасси после взлёта.
На передней кромке по всему размаху крыла раньше иногда укрепляли подобие узкой и длинной резиновой камеры. Если самолёт покрылся льдом, то необходимо прежде всего очистить крыло. Специальный насосик накачивал в эту камеру воздух, она расширялась, лёд лопался и срывался встречным потоком.
Теперь в таких случаях передняя кромка крыла подогревается изнутри горячим воздухом от двигателей, лёд стаивает — и дело с концом!