Также по теме

ПЛАНЕР

ПЛАНЕР, безмоторный летательный аппарат тяжелее воздуха. Планер держится в воздухе благодаря уравновешиванию действующей вниз силы тяжести подъемной силой, создаваемой восходящими потоками воздуха. Различают два режима полета планеров: планирование (скольжение) и парение. Планирование – это установившийся полет со снижением, который можно уподобить скатыванию санок или тележки на колесах вниз по склону. Парение – это использование подъемной силы, создаваемой воздушными потоками и поддерживающей летательный аппарат в воздухе.

Первые полеты человека с использованием летательного аппарата тяжелее воздуха были осуществлены на планерах. Эти летательные аппараты не имели ни кабины летчика, ни шасси. На некоторых планерах (как у братьев Райт) летчик лежал на платформе, тогда как на других (таких, как планер О.Лилиенталя) летчик висел на руках и управлял полетом движениями своего тела. После Первой мировой войны учебные планеры оборудовали рулями высоты, рулями направления и элеронами, позволившими летчику более эффективно управлять вертикальными, горизонтальными и поперечными движениями летательного аппарата. Но все же летчик по-прежнему располагался в кресле, не защищенном от воздушных потоков. Несколько позже появились такие устройства, как лобовое стекло, обтекатель кабины летчика и приборы.

ПЛАНЕР, ИСПЫТАННЫЙ БРАТЬЯМИ РАЙТ в 1902 в дюнах Китти-Хоук (шт. Сев. Каролина).

Современные планеры.

При проектировании планера необходимо удовлетворить противоречивым требованиям достижения высоких летно-технических характеристик, гарантированной прочности и низкой стоимости. Для изготовления планеров используются металлы, древесина, ткани, стекловолокно и их комбинации. В планерах-парителях, которые должны обладать самым высоким аэродинамическим совершенством, применяют стекловолокно и, в некоторых случаях, бальсовую древесину. Такой чрезвычайно прочный и легкий композит позволяет спроектировать парители с относительной дальностью планирования 40 (40 м перемещения вперед на 1 м потери высоты) и больше. Чем выше запланированные характеристики планера, тем более обтекаемыми должны быть его фюзеляж и кабина летчика и тем больше удлинение его крыла и поверхностей хвостового оперения. Практически все планеры-парители, на которых были достигнуты рекордные результаты, представляют собой шедевры с идеальным сочетанием достижений аэродинамики и прочности конструкций. Органы управления таких летательных аппаратов должны обеспечивать легкость управления и высокую маневренность.

Вместимость.

Существуют одноместные и многоместные планеры и парители. Двухместные планеры используются в учебных целях и для полетов в зоне аэродрома. Летчик и его спутник размещаются друг за другом или рядом. В последнем случае упрощаются общение и наблюдение за приборами. Были построены также трех- и четырехместные планеры. В годы Второй мировой войны были разработаны и использовались еще более вместительные транспортные планеры, способные доставить десять (и более) полностью вооруженных солдат или соответствующий по весу груз на территорию противника.

Беспилотные планеры.

Беспилотные планеры нашли применение в годы Второй мировой войны в виде планирующих бомб, сбрасываемых с самолетов на наземные или морские цели. В ряде случаев при этом осуществлялось дистанционное радионаведение на цель с помощью телевизионного или прямого визуального прицеливания. В других случаях использовались самонаведение или программируемые автопилоты. Также строились и испытывались в полете планеры, которые представляли собой экспериментальные модели самолетов большего размера с силовыми установками. Такие планеры предназначаются для исследования летно-технических характеристик в отсутствие возмущений, создаваемых тягой силовой установки, при существенно меньшей стоимости или аварийной опасности летных испытаний, что особенно важно в случаях испытаний нетрадиционных компоновок, а также при необычных скоростях или высотах полета.

Крылья.

Некоторые из наиболее важных аэродинамических новшеств в конструкциях самолетов часто сначала проверяют на планерах. В качестве примера можно упомянуть экспериментальную проверку высокой эффективности крыла большого удлинения (т.е. крыла с большим значением отношения размаха крыла к его хорде). Другим примером является установление желательности поддержания плавного (ламинарного) обтекания поверхности крыла воздушным потоком. Путем экспериментов с планерами было установлено, что свободнонесущие крылья-монопланы имеют более высокие аэродинамические и прочностные характеристики, чем крылья с расчалками или крылья-полипланы. В конструкциях планеров использовались различные компоновки крыло – фюзеляж, такие, как низкоплан, среднеплан, высокоплан и парасоль (моноплан с крылом над фюзеляжем), а также многие компоновочные схемы, включая «утку». Наивысшие рекордные достижения принадлежат монопланам традиционной схемы со среднерасположенными или высокорасположенными крылом и хвостовым оперением.

Крыло с высокими несущими свойствами обычно имеет один лонжерон, воспринимающий изгибающие усилия, и D-образный носок для компенсации крутящего момента; его усиливают несколькими нервюрами, предохраняющими поверхность крыла от коробления. Крылья, изготавливаемые из авиационной фанеры, были доведены до высокой степени аэродинамического совершенства. Позднее была создана легкая и прочная цельнометаллическая конструкция крыла планера, однако обычно более предпочтительной считается матерчатая обшивка участка крыла за несущим лонжероном. Органы управления планеров, такие, как рули направления, рули высоты и элероны, практически те же, что и на легких моторных самолетах, за исключением того, что рули направления и элероны увеличены соответственно большему размаху крыла планера. Выполняющее функции рулей высоты и направления V-образное хвостовое оперение с успехом использовалось на планерах-парителях. На некоторых планерах применяются посадочные щитки, однако большее распространение нашли интерцепторы, устанавливаемые только на верхней поверхности или на обеих поверхностях сужающейся части крыла. Интерцепторы играют роль воздушного тормоза, который прерывает плавное течение воздуха около поверхности крыла с целью увеличения скорости снижения при посадке или для резкого уменьшения высоты.

Система управления.

Управление рулем направления планера обычно осуществляют с помощью педалей (ножное управление), а управление рулем высоты и элеронами – с помощью ручки управления (ручное управление), однако в ряде случаев использовались и другие, менее традиционные способы. Команды управления передаются на рулевые поверхности с помощью тросов, штоков или трубчатых валов. Некоторые планеры загружают балластом воды для улучшения летно-технических характеристик и оборудуют щитками, которые позволяют изменять профиль и площадь крыла во время полета (перед посадкой балласт сливают). Много изобретений было связано с разработкой усовершенствованных быстродействующих соединительных штуцеров и разъемов в системах управления, а также конструкций крыла и хвостового оперения.

Фюзеляж и посадочное устройство.

Конструкции фюзеляжей весьма разнообразны и изменяются от коробчатого типа до изощренных хорошо обтекаемых форм. Некоторые утилитарные планеры оборудованы обычным двухколесным шасси, однако на большинстве планеров-парителей устанавливают лишь одно колесо, которое располагают вблизи центра тяжести под фюзеляжем. Окантовки на концах крыльев позволяют планеру опереться одним крылом на землю после того, как он остановится под действием тормозного устройства на колесе и опустится на нос или полоз в передней части фюзеляжа. Центральное колесо может быть частично убираемым. Рекордные планеры, снабженные только посадочной лыжей, обычно помещают на сбрасываемую вспомогательную тележку, с помощью которой осуществляется взлет.