Виды летательных аппаратов. Классификация летательных аппаратов

Мечта о покорении воздушного пространства человеком отображается в легендах и преданиях практически всех народов населяющих Землю. Первые документальные свидетельства попыток человека поднять в воздух летательный аппарат относятся к первому тысячелетию до нашей эры. Тысячи лет попыток, труда и размышлений привело к полноценному воздухоплаванию только в конце 18 века, вернее к его развитию. Сначала появились монгольфьер, а следом и шарльер. Это два вида летательного аппарата легче воздуха — аэростата, в дальнейшем развитие аэростатной техники привело к созданию — дирижаблей. А на смену этим воздушным левиафанам пришли и аппараты тяжелее воздуха.

Примерно в 400 году до н. э. в Китае массово стали применяться воздушные змеи не только для развлечения, но и в сугубо военных целей, в качестве средства сигнализации. Этот аппарат уже можно охарактеризовать как устройство тяжелее воздуха, имеющее жесткую конструкцию и использующее для поддержания в воздухе аэродинамическую подъемную силу набегающего потока за счет струйных воздушных течений.

Классификация летательных аппаратов

Летательный аппарат — это какое-либо техническое устройство, которое предназначается для полетов в воздушном или космическом пространстве. В общей классификации различают аппараты легче воздуха, тяжелее воздуха и космические. В последнее время все более широко развивается направления конструирования смежных аппаратов, особенно создания гибрида воздушно — космического аппарата.

ЛА классифицироваться могут и иначе, например по следующим признакам:

по принципу действия (полета);
по принципу управления;
по предназначению и сферам применения;
по типу двигателей, установленных на ЛА;
по конструктивным особенностям, касающимся фюзеляжа, крыльев, оперения и шасси.

Кратко о летательных аппаратах.

1. воздухоплавательные ЛА. Считаются летательные аппараты легче воздуха. Воздушная оболочка наполнена легким газом. К ним относятся дирижабли, аэростаты и гибридные ЛА. Вся конструкция данного типа аппаратов всецело остается тяжелее воздуха, но из за разности плотностей газовых масс в и вне оболочки, создается разность давлений и как итог — выталкивающая сила, так называемая сила Архимеда.

2. ЛА, использующие аэродинамическую подъемную силу. Данный тип аппаратов считается уже тяжелее воздуха. Подъемная сила у них создается уже за счет геометрических поверхностей — крыльев. Крылья начинают поддерживать ЛА в воздушной среде только после того как вокруг их поверхностей начинают образовываться воздушные потоки. Таким образом крылья начинают работать после достижения ЛА определенной минимальной скорости «срабатывания» крыльев. На них начинает образовываться подъемная сила. Поэтому, например, чтобы подняться самолету в воздух или опуститься из него на землю, нужен пробег.

Планеры, самолеты, экранолеты и крылатые ракеты - это аппараты, у которых подъемная сила образуется при обтекании крыла;
Вертолеты и им подобные агрегаты, у них подъемная сила образуется за счет обтекания лопастей несущего винта;
ЛА, имеющие несущий корпус, созданный по схеме «летающее крыло»;
Гибридные - это аппараты вертикального взлета и посадки, как самолеты, так и винтокрылы, а также устройства совмещающие качества аэродинамических и космических ЛА;
Аппараты на динамической воздушной подушке типа экраноплан;

3. ко смические ЛА. Эти аппараты созданные специально для работы в безвоздушном пространстве с ничтожной гравитацией, а так же для преодоления силы притяжения небесных тел, для выхода в космическое пространство. К их числу относятся спутники, космические корабли, орбитальные станции, ракеты. Перемещение и подъемная сила создается за счет реактивной тяги, путем отбрасывания части массы аппарата. Рабочее тело так же образуется благодаря преобразованию внутренней массы аппарата, которая до начала полета еще состоит из окислителя и топлива.

Самые распространенные летательные аппараты - это самолеты. При классификации они подразделяются по многим признакам:

На втором месте по распространенности находятся вертолеты. Они также классифицируются по разным признакам например, по количеству и расположению несущих винтов:

имеющие одновинтовую схему, которая предполагает наличие дополнительного рулевого винта;
соосная схема - когда два несущих винта находятся на одной оси друг над другом и вращаются в разные стороны;
продольная - это когда несущие винты находятся на оси движения друг за другом;
поперечная - винты располагаются по бокам от фюзеляжа вертолета.

1,5 — поперечная схема, 2 — продольная схема, 3 — одновинтовая схема, 4 — соосная схема

Кроме того вертолеты можно классифицировать по назначению:

для пассажирских перевозок;
для боевого применения;
для применения в качестве транспортных средств при перевозке грузов различного назначения;
для различных сельскохозяйственных нужд;
для потребностей медицинского обеспечения и поисково-спасательных работ;
для применения в качестве воздушно-крановых устройств.

Краткая история авиации и воздухоплавания

Люди, серьезно занимающиеся историей создания летательных аппаратов, определяют, что какое-то устройство является ЛА, в первую очередь исходя из способности подобного агрегата поднять человека в воздух.

Самый первый из известных в истории полетов относится к 559 году нашей эры. В одном из государств на территории Китая приговоренного к смерти человека закрепили на воздушном змее и после запуска он смог пролететь над городскими стенами. Этот змей был скорее всего первым планером конструкции «несущее крыло».

В конце первого тысячелетия нашей эры на территории мусульманской Испании арабский ученый Аббас ибн Фарнас сконструировал и построил деревянный каркас с крыльями, который имел подобие органов управления полетом. Он смог взлететь на этом прообразе дельтаплана с вершины небольшого холма, продержаться в воздухе около десяти минут и вернуться к месту старта.

1475 год — первыми серьезными с научной точки зрения чертежами летательных аппаратов и парашюта считаются эскизы сделанные Леонардо да Винчи.

1783 год — совершен первый полет с людьми на воздушном аэростате Монгольфье, в этом же году в воздух поднимается аэростат с гелиевым наполнением шара и выполняется первый прыжок с парашютом.

1852 год — первый дирижабль с паровым двигателем выполнил успешный полет с возвращением в точку старта.

1853 год — в воздух поднялся планер с человеком на борту.

1881 — 1885 года — профессор Можайский получает патент, строит и испытывает самолет с паровыми двигателями.

1900 год — построен первый дирижабль Цеппелина с жесткой конструкцией.

1903 год — братья Райт выполняют первые реально управляемые полеты на самолетах с поршневым двигателем.

1905 год — создана Международная авиационная федерация (ФАИ).

1909 год — созданный год назад Всероссийский аэроклуб вступает в ФАИ.

1910 год — с водной поверхности поднялся первый гидросамолет, в 1915 году русский конструктор Григорович дает старт летающей лодке М-5.

1913 год — в России создан родоначальник бомбардировочной авиации «Илья Муромец».

1918 год, декабрь — организован ЦАГИ, который возглавил профессор Жуковский. Этот институт многие десятилетия будет определять направления развития российской и мировой авиационной техники.

1921 год — зарождается российская гражданская авиация, перевозящая пассажиров на самолетах «Илья Муромец».

1925 год — совершает полет АНТ-4, двухдвигательный цельнометаллический самолет-бомбардировщик.

1928 год — принят к серийному производству легендарный учебный самолет У-2, на котором будет подготовлено не одно поколение выдающихся советских летчиков.

В конце двадцатых годов был сконструирован и успешно испытан первый советский автожир — винтокрылый летательный аппарат.

Тридцатые годы прошлого века — это период различных мировых рекордов установленных на ЛА разного типа.

1946 год — в гражданской авиации появляются первые вертолеты.

В 1948 году рождается советская реактивная авиация — самолеты МиГ-15 и Ил-28, в этом же году появляется первый турбовинтовой самолет. Через год в серийное производство запускается МиГ-17.

Вплоть до середины сороковых годов XX столетия основным строительным материалом для ЛА были дерево и ткань. Но уже в первые годы второй мировой войны на смену деревянным конструкциям приходят цельнометаллические конструкции из дюралюминия.

Конструкция самолета

У всех летательных аппаратов есть схожие конструкционные элементы. Для воздушных аппаратов легче воздуха — одни, для аппаратов тяжелее воздуха — другие, для космических — третьи. Самая развитая и многочисленная ветка летательных аппаратов — это устройства тяжелее воздуха для полетов в атмосфере Земли. Для всех летательных аппаратов тяжелее воздуха есть основные общие черты, так как все аэродинамическое воздухоплавание и дальнейшие полеты в космос исходили с самой первой конструктивной схемы — схемы аэроплана, самолета по другому.

Конструкция такого ЛА как самолет, независимо от его типа или предназначения, имеет ряд общих элементов, обязательных для того, чтобы это устройство могло летать. Классическая схема выглядит следующим образом.

Планер самолета.

Этим термином называют цельную конструкцию, состоящую из фюзеляжа, крыльев и хвостового оперения. На самом деле — это отдельные элементы, имеющие разные функции.

а) Фюзеляж - это основная силовая конструкция самолета, к которой крепятся крылья, хвостовое оперение, двигатели и взлетно-посадочные устройства.

Корпус фюзеляжа собранный по классической схеме состоит из:
— носовой части;
— центральной или несущей части;
— хвостовой части.

В носовой части этой конструкции, как правило, располагается радиолокационное и радиоэлектронное самолетное оборудование и кабина экипажа.

Центральная часть несет основную силовую нагрузку, к ней крепятся крылья самолета. Кроме того, в ней располагаются основные топливные баки, проложены центральные электрические, топливные, гидравлические и механические магистрали. В зависимости от предназначения ЛА внутри центральной части фюзеляжа могут располагаться салон для перевозки пассажиров, транспортный отсек для размещения перевозимых грузов или отсек для размещения бомбового и ракетного вооружения. Возможны также варианты для топливозаправщиков, самолетов разведчиков или других специальных ЛА.

Хвостовая часть имеет также мощную силовую конструкцию, так как она предназначена для крепления к ней хвостового оперения. В некоторых модификациях самолетов на ней располагаются двигатели, а у бомбардировщиков типа ИЛ-28, ТУ-16 или ТУ-95 в этой части может располагаться кабина воздушного стрелка с пушками.

С целью уменьшения сопротивления трения фюзеляжа о набегающий воздушный поток выбирается оптимальная форма фюзеляжа с заостренными носом и хвостом.

Учитывая большие нагрузки на эту часть конструкции во время полета, он выполняется цельнометаллическим из металлических элементов по жесткой схеме. Основным материалом при изготовлении этих элементов является дюралюминий.

Основными элементами конструкции фюзеляжа являются:
— стрингеры — обеспечивающие жесткость в продольном отношении;
— лонжероны — обеспечивающие жесткость конструкции в поперечном отношении;
— шпангоуты — металлические элементы швеллерного типа, имеющие вид замкнутой рамы разного сечения, скрепляющие стрингеры и элероны в заданную форму фюзеляжа;
— внешняя обшивка — заранее заготовленные по форме фюзеляжа металлические листы из дюралюминия или композиционных материалов, которые крепятся на стрингеры, лонжероны или шпангоуты в зависимости от конструкции ЛА.

В зависимости от заданной конструкторами формы фюзеляж может создавать подъемную силу от двадцати до сорока процентов всей подъемной силы ЛА.

Подъемная сила, за счет которой ЛА тяжелее воздуха держится в атмосфере — это реально существующая физическая сила, образующаяся при обтекании набегающим воздушным потоком крыла, фюзеляжа и других элементов конструкции ЛА.

Подъемная сила прямо пропорциональна плотности среды, в которой образуется воздушный поток, квадрату скорости с которым движется ЛА и углу атаки, который образуют крыло и другие элементы относительно набегающего потока. Она также пропорциональна площади ЛА.

Самое простое и популярное объяснение возникновения подъемной силы это образование разницы давлений в нижней и верхней части поверхности.

б) Крыло самолета - это конструкция имеющая несущую поверхность для образования подъемной силы. В зависимости от типа самолета крыло может быть:
— прямым;
— стреловидным;
— треугольным;
— трапециевидным;
— с обратной стреловидностью;
— с переменной стреловидностью.

Крыло имеет центроплан, а также левую и правую полуплоскости, еще их можно называть консолями. В случае, если фюзеляж выполнен в виде несущей поверхности как у самолета типа Су-27, то имеются только левая и правая полуплоскости.

По количеству крыльев могут быть монопланы (это основная конструкция современных самолетов) и бипланы (примером может служить Ан-2) или трипланы.

По расположению относительно фюзеляжа крылья классифицируются как низкорасположенные, среднерасположенные, верхнерасположенные, «парасоль» (то есть крыло расположено над фюзеляжем). Основными силовыми элементами конструкции крыла являются лонжероны и нервюры, а также металлическая обшивка.

К крылу крепится механизация, обеспечивающая управление самолетом — это элероны с триммерами, а также имеющая отношение к взлетно-посадочным устройствам — это закрылки и предкрылки. Закрылки после их выпуска увеличивают площадь крыла, изменяют его форму, увеличивая возможный угол атаки на малой скорости и обеспечивают увеличение подъемной силы на режимах взлета и посадки. Предкрылки — это устройства для выравнивания воздушного потока и недопущения завихрений и срыва струи на больших углах атаки и малых скоростях. Кроме того, на крыле могут интерцепторы-элероны — для улучшения управляемости ЛА и интерцепторы-спойлеры — как дополнительная механизация уменьшающая подъемную силу и тормозящая ЛА в полете.

Внутри крыла могут размещаться топливные баки, например как у самолета МиГ-25. В законцовках крыла располагаются сигнальные огни.

в) Хвостовое оперение.

К хвостовой части фюзеляжа самолета крепятся два горизонтальных стабилизатора — это горизонтальное оперение и вертикальный киль — это вертикальное оперение. Эти элементы конструкции ЛА обеспечивают стабилизацию самолета в полете. Конструктивно они выполнены также как и крылья, только имеют значительно меньший размер. К горизонтальным стабилизаторам крепятся рули высоты, а к килю — руль поворота.

Взлетно-посадочные устройства.

а) Шасси — основное устройство относящиеся к этой категории.

Стойка шасси. Задняя тележка

Шасси самолета — это специальные опоры предназначенные для взлета, посадки, руления и стоянки ЛА.

Конструкция их достаточно проста и включает стойку с амортизаторами или без них, систему опор и рычагов обеспечивающих устойчивое положение стойки в выпущенном положении и быструю уборку ее после взлета. Также имеются колеса, поплавки или лыжи в зависимости от типа самолета и взлетно-посадочной поверхности.

В зависимости от расположения на планере возможны различные схемы:
— шасси с передней стойкой (основная схема для современных самолетов);
— шасси с двумя основными стойками и хвостовой опорой (примером может служить Ли-2 и Ан-2, в настоящее время практически не применяется);
— велосипедное шасси (такое шасси установлено на самолете Як-28);
— шасси с передней стойкой и выпускающейся при посадке задней штангой с колесиком.

Самой распространенной схемой для современных самолетов является шасси с передней стойкой и двумя основными. На очень тяжелых машинах основные стойки имеют многоколесные тележки.

б) Тормозная система. Торможение самолета после посадки осуществляется с помощью тормозов в колесах, спойлеров-интерцептеров, тормозных парашютов и реверса двигателей.

Двигательные силовые установки.

Самолетные двигатели могут размещаться в фюзеляже, подвешены на крыльях с помощью пилонов или размещены в хвостовой части самолета.

Конструктивные особенности других летательных аппаратов

Вертолет. Способность взлетать вертикально и вертеться вокруг своей оси, зависать на месте и летать боком и задом. Все это характеристики вертолета и все это обеспечивается благодаря подвижной плоскости, создающая подъемную силу — это винт, который имеет аэродинамическую плоскость. Винт постоянно находится в движении, не зависимо от того с какой скоростью и в каком направлении происходит полет непосредственно вертолета.
Винтокрыл. Особенностью этого ЛА является то, что взлет аппарата осуществляется за счет несущего винта, а набор скорости и горизонтальный полет — за счет классически расположенного пропеллера, установленного на ТВД, как у самолета.
Конвертоплан. Эту модель ЛА можно отнести к аппаратам с вертикальным взлетом и посадкой, которые обеспечиваются поворотными ТВД. Они закреплены на концах крыльев и после взлета поворачиваются в самолетное положение, в котором создается тяга для горизонтального полета. Подъемная сила обеспечивается крыльями.
Автожир. Особенность данного ЛА заключается в том, что во время полета он опирается на воздушную массу за счет свободно вращающегося винта в режима авторотации. В данном случае винты заменяют собой статичное крыло. Но для поддержания полета необходимо постоянно вращать винт, а он вращается от набегающего воздушного потока, поэтому аппарата, не смотря на винт необходима минимальная скорость для полета.
Самолет вертикального взлета и посадки. Взлетает и садится при нулевой горизонтальной скорости, используя тягу реактивных двигателей, которая направлена в вертикальном направлении. В мировой авиационной практике это такие самолеты как Харриер и Як-38.
Экраноплан. Это аппарат способный передвигаться на большой скорости, используя при этом эффект аэродинамического экрана, который позволяет этому ЛА держаться на высоте нескольких метров над поверхностью. При этом площадь крыла у этого аппарата меньше, чем у аналогичного самолета. ЛА использующий этот принцип, но способный подниматься на высоту в несколько тысяч метров называется экранолет. Особенностью его конструкции является более широкие фюзеляж и крыло. Такой аппарат имеет большую грузоподъемность и дальность полета до тысячи километров.
Планер, дельтаплан, параплан. Это ЛА тяжелее воздуха, как правило безмоторные, которые для полета используют подъемную силу за счет обтекания воздушным потоком крыла или несущей поверхности.
Дирижабль. Это аппарат легче воздуха, использующий для управляемого движения двигатель с винтом. Он может быть с мягкой, полужесткой и жесткой оболочкой. В настоящее время используется в военных и специальных целях. Однако целый ряд преимуществ, таких как дешевизна, большая грузоподъемность и ряд других, дают повод к дискуссиям о возврате этого вида транспорта в реальный сектор экономики.

Люди с самых давних времен стремились в небо. Достаточно вспомнить истории об Икаре, ковре-самолете, Карлсоне и Бабе Яге с ее метлой. С тех пор прошли века, и на смену сказкам пришла наука с ее четким и конструктивным подходом. Поэтому сегодняшняя наша статья будет посвящена малой авиации.

Все мы знаем о существовании парашютов. Основным недостатком этого летающего средства, является его неспособность управлять полетом. С этим легко справляется «Параплан».
Параплан – сверхлегкий безмоторный летательный аппарат. Полет осуществляется, благодаря набегающему потоку воздуха, который подается через специальные отверстия — воздухозаборники.

Является аналогом Параплана, с той лишь разницей, что он оборудован двигателем, обеспечивающим его запуск и полет.

Аппарат, близкий по строению к мотопараплану, но, в отличие от него, двигатель размещается не на кресле пилота, а закрепляется на раме, снабженной также шасси для разбега.

Летательный аппарат назван в честь греческой буквы Дельта. Полет осуществляется благодаря восходящим потокам воздуха и балансирующей подвеске пилота. Именно при помощи дельтаплана, вел за собой стаю журавлей президент России Путин В.В. Правда, его дельтаплан был снабжен мотором. В результате этого, он превратился в «Мотодельтаплан», или «Дельталёт».

В переводе с английского, вингсьют читается как «белка-летяга». Внешне он похож на костюм-крыло. Между руками и ногами имеются дополнительные складки, которые во время полета превращаются в крылья. Вингсьютом пользуются при выполнении своих головокружительных трюков. Посадка же осуществляется при помощи парашюта.
Самыми зрелищными являются прокси полеты над склонами. Видео по теме

При этом мы будем говорить не о шарике на ниточке в руках ребенка, а о шаре, на котором можно облететь весь Земной шар. Научное название шара звучит как «Аэростат» или «Монгольфьер». Это летательный аппарат, использующий для полёта нагретый воздух. К шару прикреплена корзина для пассажиров, в которой также находится горелка для поддержания требуемой температуры. Полет осуществляется благодаря физическому закону, по которому следует, что нагретый воздух более легкий, по сравнению с холодным. Именно поэтому и происходит полет.

Несмотря на то, что звучного названия у аппарата пока нет, поговорить о нем все же стоит. Аппарат, разработанный японской корпорацией «GEN Corporation», представляет собой кресло, сверху которого расположены четыре вертолетных винта, способных поднять груз до 210 кг. Конструкция весит всего 70 кг и может находиться в полете до 30 минут.
Стоимость аппарата составляет 30 тысяч долларов!!!

Персональный сверхлегкий летательный аппарат вертикального взлета и посадки. Разработчиком Martin Jetpack является новозеландская компания. Устройство работает на бензине. Может пролетать до 100 км/час, поднимаясь на высоту до 2,5 км. При полной заправке может находиться в воздухе в течение получаса.

Аппарат, разработанный американцами, представляет собой самый маленький пилотируемый реактивный самолет. Конструкция самолета представляет собой жесткую конструкцию, снабженную крыльями – экзоскелет. Устройство настолько легко, что его можно носить как ранец. Благодаря EXO-Wing, можно пролететь до 15 км, не приземляясь.

Последний наш номинант является реальным претендентом на получение приза Сикорского, который составляет 250 тысяч долларов.
По условиям конкурса, он должен подняться в воздух на высоту 3 метра и продержаться в течение одной минуты. Аппарат представляет собой гибрид велосипеда и вертолета. Он летает исключительно на мускульной силе человека!!!

Желание летать не пропадало у человека никогда. Даже сегодня, когда путешествие на самолёте на другой конец планеты совершенно обычное дело, хочется своими руками собрать хотя бы простейший летательный аппарат и если не полететь самому, то хоть полетать от первого лица при помощи камеры, для этого используют беспилотные аппараты. Мы рассмотрим самые простые конструкции, схемы и чертежи и, возможно, осуществим свою давнюю мечту…

Требования к сверхлёгким летательным аппаратам

Иногда эмоции и желание летать могут победить здравый смысл, а умение конструировать и грамотно проводить расчёты и слесарные работы и вовсе во внимание не берётся. Такой подход в корне неверный и поэтому ещё несколько десятков лет назад Министерством авиации были прописаны общие требования к самодельным сверхлёгким летательным аппаратам. Мы не станем приводить весь свод требований, а ограничимся только самыми важными.

Самодельный ЛА обязан быть прост в управлении, простым в пилoтировании на взлёте и при посадке, причём применение нетрадиционных методов и систем управления аппаратом строго запрещается.
При выходе из строя двигателя ЛА должен сохранять стабильность и обеспечивать безопасное планирование и посадку.
Разбег ЛА до взлёта и oтрыва от грунта не больше 250 м, а взлётная скорость минимум 1,5 м/с.
Усилия на ручках управления — в пределах 15-50 кгс в зависимости от выпoлняемого манёвра.
Фиксаторы аэродинамических рулевых плоскостей обязаны выдерживать перегрузку не менее 18 единиц.

Требования к конструированию летательного аппарата

Поскольку летательный аппарат - это средство повышенного риска, то при проектировании конструкции ЛА не допускается использование материалов, сталей, тросов, метизов узлов и агрегатов неизвестного происхождения. Если в конструкции применяется древесина, то она обязана быть без видимых повреждений и сучков, а те отсеки и полости, в которых может скапливаться влага и конденсат, обязаны быть оборудованы дренажными отверстиями.

Самый простой вариант моторного летательного аппарата — моноплан с тянущим моторным винтом. Схема достаточно старая, но проверенная временем. Единственный недостаток монопланов в том, что в аварийных условиях покинуть кабину довольно затруднительно, мешает монокрыло. Зато по конструкции эти аппараты очень просты:

крыло выполняется из дерева по двухлонжеронной схеме;
рама стальная сварная, некоторые используют клёпаные алюминиевые каркасы;
обшивка комбинированная или полотняная полностью;
закрытая кабина с дверью, работающей по автомобильной схеме;
простое пирамидальное шасси.

На чертеже выше представлен моноплан Малыш с 30-сильным бензиновым двигателем, взлётная масса составляет 210 кг. Самолёт развивает скорость 120 км/ч и имеет дальность полёта с десятилитровым баком около 200 км.

Конструкция подкосного высокоплана

На чертеже представлен одномоторный высокоплан Ленинградец, построенный группой питерских авиамоделистов. Конструкция аппарата также проста и незатейлива. Крыло изготовлено из сосновой фанеры, фюзеляж сварен из стальной трубы, обшивка классическая полотняная. Колеса для шасси - от сельхозтехники для того, чтобы можно было выполнять полёты со стартом с неподготовленных грунтов. Двигатель базируется на конструкции мотоциклетного мотора МТ8 на 32 лошадиных силы, а взлётная масса аппарата - 260 кг.

Аппарат показал себя превосходно с точки зрения управляемости и простоты маневрирования и на протяжении десяти лет успешно эксплуатировался и принимал участие в слётах и соревнованиях.

Цельнодеревянный летательный аппарат ПМК3

Также отличные лётные качества показал цельнодеревянный аппарат ПМК3. Самолёт имел своеобразную форму носовой части, приземлённое шасси с колёсами малого диаметра, кабина имела дверь автомобильного типа. Самолёт имел полностью деревянный фюзеляж с обшивкой из полотна и однолонжеронное крыло из сосновой фанеры. На аппарате установлен лодочный мотор Вихрь3 с водяным охлаждением.

Как видим, при определённых навыках в конструировании и проектировании, можно не только сделать действующую модель самолёта или беспилотник, но и вполне полноценный простейший летательный аппарат своими руками. Творите и дерзайте, удачных полётов!

Люди были одержимы идеей подняться в воздух на протяжении столетий. В мифах практически всех народов есть легенды о летающих животных и людях с крыльями. Самыми ранними известными летательными аппаратами были крылья, имитирующие птичьи. С ними люди прыгали с башен или пытались воспарить, сорвавшись со скалы. И хотя такие попытки заканчивались, как правило, трагически, люди придумывали все более сложные конструкции летательных аппаратов. О знаковых летательных аппаратах пойдёт речь в нашем сегодняшнем обзоре.

1. Бамбуковый вертолет

Один из старейших в мире летательных аппаратов, бамбуковый вертолет (также известный как бамбуковая стрекоза или китайская вертушка) - игрушка, которая взлетает вверх, если быстро раскрутить ее основной стержень. Изобретенный в Китае около 400 г. до н.э., бамбуковый вертолет состоял из лопастей-перьев, насаженных на конец бамбуковой палки.

2. Летающий фонарик

Летающий фонарик - небольшой воздушный шар из бумаги и деревянного каркаса с отверстием на дне, под которым разжигается небольшой огонь. Считается, что китайцы экспериментировали с летающими фонариками уже в 3 веке до нашей эры, но традиционно, их изобретение приписывается мудрецу и полководцу Чжугэ Ляну (181-234 г.г. н.э.).

3. Воздушный шар

Воздушный шар - первая успешная технология полета человека на несущей конструкции. Первый пилотируемый полет провели Пилатр де Розье и маркиз д"Арланд в 1783 году в Париже на воздушном шаре (на привязи), созданном братьями Монгольфьер. Современные воздушные шары могут пролетать тысячи километров (самый длительный полет на воздушном шаре - 7672 км от Японии до Северной Канады).

4. Солнечный воздушный шар

Технически этот тип воздушного шара летает за счет нагревания воздуха в нем при помощи солнечного излучения. Как правило, такие аэростаты делают из черного или темного материала. Хотя они в основном используются на рынке игрушек, некоторые солнечные шары достаточно велики для того, чтобы поднять в воздух человека.

5. Орнитоптер

Орнитоптер, который был вдохновлен полетами птиц, летучих мышей и насекомых, представляет собой самолет, который летит, хлопая крыльями. Большинство орнитоптеров беспилотные, но также было построено несколько пилотируемых орнитоптеров. Одна из самых ранних концепций такого летательного аппарата была разработана Леонардо да Винчи еще в 15 веке. В 1894 году Отто Лилиенталь, немецкий пионер авиации, впервые в истории совершил пилотируемый полет на орнитоптере.

6. Парашют

Изготавливаемый из легкой и прочной ткани (подобной нейлону) парашют представляет собой устройство, которое используется, чтобы замедлить движение объекта через атмосферу. Описание самого древнего парашюта было найдено в анонимной итальянской рукописи, датируемой 1470 годом. В современные дни парашюты используются для спуска различных грузов, в том числе людей, продуктов питания, оборудования, космических капсул и даже бомб.

7. Воздушный змей

Первоначально построенный путем растяжения шелка над рамкой из расщепленного бамбука, воздушный змей был изобретен в Китае в 5 веке до нашей эры. В течение длительного времени много других культур переняли это устройство, а некоторые из них даже продолжали дальнейшее усовершенствование этого простого летательного аппарата. Например, воздушные змеи, способные переносить человека, как полагают, существовали в древнем Китае и Японии.

8. Дирижабль

Дирижабль стал первым летательным аппаратом, способным на управляемые взлет и посадку. В начале в дирижаблях использовали водород, но из-за большой взрывоопасности этого газа, в большинстве дирижаблей, построенных после 1960-х годов, начали использовать гелий. Дирижабль также может оснащаться двигателями, а экипажа и/или полезная нагрузка в нем расположены в одной или нескольких "гондолах", подвешенных под баллоном с газом.

9. Планер

Планер - летательный аппарат тяжелее воздуха, который поддерживается в полете динамической реакцией воздуха на его несущие поверхности, т.е. он не зависит от двигателя. Таким образом, большинство планеров не имеют двигателя, хотя некоторые парапланы могут быть оснащены ими, чтобы продлить полет в случае необходимости.

10. Биплан

Биплан - самолет с двумя неподвижными крыльями, которые расположены друг над другом. Бипланы имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными конструкциями крыла (монопланами): они позволяют добиться большей площади крыльев и подъемной силы при меньшем размахе крыла. Биплан братьев Райт в 1903 году стал первым успешно поднявшимся в воздух самолетом.

11. Вертолет

Вертолет - винтокрылый летательный аппарат, который может взлетать и садиться вертикально, парить и лететь в любом направлении. На протяжении последних столетий было много концепций, похожих на современные вертолеты, но только в 1936 году был построен первый рабочий вертолет Фокке-Вульф Fw 61.

12. Аэроцикл

В 1950-х годах Lackner Helicopters придумали необычный летательный аппарат. HZ-1 Aerocycle предназначался для эксплуатации неопытными пилотами в качестве стандартной разведывательной машины в армии США. Хотя раннее тестирование показало, что аппарат может предоставить достаточную мобильность на поле боя, более обширные оценки показали, что его слишком трудно контролировать неподготовленным пехотинцам. В итоге, после пары аварий проект был заморожен.

13. Кайтун

Кайтун - гибрид воздушного змея и воздушного шара. Основным его преимуществом является то, что кайтун может оставаться в достаточно стабильном положении над точкой привязки троса, независимо от силы ветра, в то время как обычные воздушные шары и воздушные змеи менее стабильны.

14. Дельтаплан

Дельтаплан – немоторизованный летательный аппарат тяжелее воздуха, в котором отсутствует хвост. Современные дельтапланы изготовлены из алюминиевого сплава или композитных материалов, а крыло - из синтетической парусины. Эти аппараты имеют высокое соотношение подъемной силы, что позволяет пилотам летать в течение нескольких часов на высоте тысяч метров над уровнем моря в восходящих потоках теплого воздуха и исполнять фигуры высшего пилотажа.

15. Гибридный дирижабль

Гибридный дирижабль представляет собой летательный аппарат, который сочетает в себе характеристики аппарата легче воздуха (т. е. технологии дирижабля) с технологиями летательных аппаратов тяжелее воздуха (либо неподвижное крыло, либо роторный винт). На массовое производство такие конструкции не были поставлены, но на свет появилось несколько пилотируемых и беспилотных прототипов, включая Lockheed Martin P-791 - экспериментальный гибридный дирижабль, разработанный Lockheed Martin.

16. Авиалайнер

Также известный как реактивный лайнер, реактивный пассажирский самолет представляет собой тип самолета, предназначенный для перевозки пассажиров и грузов по воздуху, который передвигается благодаря реактивным двигателям. Эти двигатели позволяют самолету достигать высоких скоростей и генерировать достаточную тягу для передвижения воздушного судна большой массы. В настоящее время A380 Airbus является крупнейшим в мире реактивным пассажирским лайнером со вместимостью до 853 человек.

17. Ракетоплан

Ракетный самолет - летательный аппарат, который использует ракетный двигатель. Ракетопланы могут достигать гораздо более высоких скоростей, чем реактивные самолеты аналогичных размеров. Как правило, двигатель у них работает в течение не более нескольких минут, после чего самолет планирует. Ракетоплан подходит для полетов на очень большой высоте, а также он способен развивать гораздо большее ускорение и имеет более короткий разбег.

18. Поплавковый гидросамолет

Это тип самолета с неподвижным крылом, способный взлетать с воды и садиться на нее. Плавучесть гидросамолету обеспечивают понтоны или поплавки, которые устанавливаются вместо шасси под фюзеляжем. Поплавковые гидросамолеты широко использовались до Второй мировой войны, но затем их вытеснили вертолеты и самолеты, применяющиеся с авианосцев.

19. Летающая лодка

Другой тип гидросамолета - летающая лодка - представляет собой самолет с фиксированным крылом и корпусом такой формы, которая позволяет ему садиться на воду. Он отличается от поплавкового гидросамолета тем, что в нем используется специально спроектированный фюзеляж, который может плавать. Летающие лодки были очень распространены в первой половине 20-го века. Подобно поплавковым гидросамолетам, впоследствии их перестали использовать после Второй мировой войны.

Также известный под другими названиями (например, грузовое воздушное судно, грузовое судно, транспортный самолет или грузовой самолет), грузовой самолет является самолетом с неподвижным крылом, который предназначен или переоборудован для перевозки грузов, а не пассажиров. В данный момент самым большим и самым грузоподъемным в мире является построенный в 1988 году Ан-225.

21. Бомбардировщик

Бомбардировщик - боевой самолет, предназначенный для атаки наземных и морских целей путем сбрасывания бомб, запуска торпед или пуска крылатых ракет "воздух-земля". Есть два типа бомбардировщиков. Стратегические бомбардировщики в первую очередь предназначены для бомбардировочных миссий дальнего действия - т. е. для атаки стратегических целей, таких как базы снабжения, мосты, заводы, верфи и т.д. Тактические бомбардировщики направлены на противодействие военной деятельности противника и поддержки наступательных операций.

22. Космоплан

Космоплан - аэрокосмический аппарат, который используется в атмосфере Земли. Они могут использовать как только ракеты, так и вспомогательные обычные реактивные двигатели. Сегодня есть пять подобных аппаратов, которые успешно использовались: X-15, Space Shuttle, Буран, SpaceShipOne и Boeing X-37.

23. Космический корабль

Космический корабль представляет собой транспортное средство, предназначенное для полетов в космическом пространстве. Космические аппараты используются для различных целей, в том числе для связи, для наблюдения за Землей, метеорологии, навигации, космической колонизации, исследования планет, а также перевозки людей и грузов.

Космическая капсула представляет собой особый тип космического аппарата, который был использован в большинстве пилотируемых космических программ. Пилотируемая космическая капсула должна иметь все необходимое для повседневной жизни, включая воздух, воду и пищу. Космическая капсула также защищает космонавтов от холода и космической радиации.

25. Дрон

Официально известный как беспилотный летательный аппарат (БПЛА), дрон часто используется для миссий, которые являются слишком "опасными" или попросту невозможными для людей. Изначально они использовались в основном в военных целях, а сегодня их можно встретить буквально повсюду.

Современные технологии прочно вошли в нашу жизнь. Осуществить свою мечту – подняться в небо на летательном аппарате с мотором, стало доступно практически каждому. Способов осуществить мечту, научиться летать, стало прилично много. Они способны удовлетворить самые изысканные вкусы.

Научиться летать можно на летательном аппарате без мотора, а можно с мотором.

Разговор пойдет о летательных аппаратах, имеющих максимальную взлетную массу до 600 кг, которые поднимают пилота в небо с помощью мотора. Оторваться от земли можно с помощью тяги мотора и подъемной силы крыла, для этого есть самолет, парамотор и мотопланер. Кроме них, доступными для обучения могут быть вертолет и автожир.

За штурвал такого самолета можно сесть в 18 лет. До первого самостоятельного полета следует налетать с инструктором некоторое время и совершить около сотни взлетов и посадок для отработки навыков. При отказе двигателя шансы на спасение пилота равняются количеству его профессиональных навыков.

Что может произойти в полёте

Поломка двигателя
Такое происшествие застанет врасплох, если пилот к этому не готов. Не следует сильно переживать по этому поводу. Современные самолеты легкой авиации могут планировать без двигателя. Некоторые даже умудряются бензин.
Ошибки в управлении при взлете или во время посадки
Причиной, как правило, является низкий уровень подготовленности пилота. Самая распространенная ошибка всех новичков при посадке на самолете: «козел». Так и говорят «скозлил». Общепринято считать, что устойчивые навыки пилотирования у начинающих пилотов приходят на 150 часу налета.
Гроза, сильный ветер
Смена погоды не происходит мгновенно. Для минимизации негативного воздействия погоды существует метеослужба. А современные системы оповещения и предупреждения могут своевременно предупредить вас о надвигающемся грозовом фронте. Визуально можно приблизительно предсказать развитие событий на 15-20 минут вперед. Наличие мотора на летательном аппарате позволяет уйти от непогоды либо повернуть назад.
Полет в недопустимых для этого летательного аппарата режимах, в том числе выполнение неразрешенных фигур высшего пилотажа
Подобные действия действительно могут привести к печальным последствиям. Если вы не готовы соблюдать требования технических документов, то вам пока рано самому садиться за штурвал. Например, многие самолеты малой авиации не предназначены для выполнения фигур высшего пилотажа. В интернете имеется немало примеров, к чему приводит нарушение летных требований.
Незапланированная встреча с землей или с тем, что на ней
Подобное происходит при нарушении инструкции, запрещающей совершать полет над препятствием ниже 50 метров. Чаще всего врезаются в провода из-за их малой заметности. К сожалению, летальный исход при этом не исключен.
Незапланированная встреча с другим с другим летательным аппаратом в полёте
Большая часть полетов происходят в зоне класса G, свободной от диспетчерского управления и по правилу визуального полета. Это означает, что пилот предоставлен сам себе и 100% отвечает за свою жизнь и жизнь вверенных ему пассажиров. Чтобы предотвратить столкновение с другим летательным аппаратом нужно «смотреть в оба». Подобное происшествие более вероятно в местах, где скапливается много летательных аппаратов.
Можно заблудиться
Это очень частая проблема пилотов-новичков. С воздуха поверхность земли выглядит не так, как она изображена на карте. Новичок может потеряться, даже имея на руках карту. В наше время от этой проблемы спасает GPS, но если он отказывает – может быть много проблем. Лучше летать с двумя GPS-приемниками, имеющими независимые источники питания.
Столкновение с птицей
Такое тоже бывает. Опасность от этого происшествия аналогична столкновению с автомобилем.
Плохое самочувствие пилота
Если вдруг перед полетом появляются проблемы со здоровьем, лучше не лететь. Вообще именно для этого перед каждым вылетом в приличном авиаклубе проводится небольшой медицинский осмотр. Внезапное ухудшение самочувствия в полете – ситуация довольно-таки редкая.

Важные заметки о моторных ЛА

Меньший летательный аппарат больше подвержен действию воздушных потоков, зато у него больше свободы передвижения.
Само наличие двигателя на борту требует повышенного внимания к показаниям приборов о его работе, а также соблюдения регламента обслуживания. Не обращать внимания на странный звук крайне рискованно. Перегрев двигателя – это очень опасно.
Наличие двигателя расслабляет. У пилота возникает иллюзия, что можно в любой момент поддать газу и улететь в сторону от опасности. Как правило, так и есть, но если двигатель в этот момент вдруг откажет – можно нечаянно наломать дров.
Взлет летательного аппарата имеет ряд особенностей:
— расположение двигателя в носу, так называемый тянущий винт, создает гироскопический момент, который старается развернуть самолет в направлении вращения винта, он компенсируется рулем направления;
— расположение двигателя сзади, то есть толкающий винт, разворачивает самолет в противоположную сторону.
На борту обычно устанавливается несколько топливных баков. Они переключаются простым механическим вентилем. Неправильно переключив вентиль, даже при наличии в баках топлива можно получить отказ двигателя при работе в воздухе.
К продаже предлагаются летательные аппараты двух видов: готовое изделие и в виде KIT-набора. Второй вариант дешевле, его можно собрать самостоятельно.
Легкая авиация в Европе развита на порядок выше, нежели в СНГ. К примеру, Англия располагает 112 летными школами, Украина – тремя.
Большинство моторных летательных аппаратов используют 95 бензин.
Для моторных летательных аппаратов часто применяют систему спасения всего аппарата (большой парашют), а не индивидуальные спасательные средства.
Не стоит осваивать моторные летательные аппараты самостоятельно. Есть много подводных камней, которые новичок может не знать. Лучше найти летную школу, где вас обучат азам пилотирования. Обычно обучение состоит из теории и практических занятий в количестве 40-45 часов.

Кому летать нежелательно :

людям с повышенной эмоциональностью: в воздухе не справишься с эмоциями – быть беде;
людям излишне самоуверенным: нужно уметь смиряться с мнением более опытных пилотов, оценивающих уровень подготовки;
любителям нарушать законы аэродинамики;
экстремалам: найти экстрим всегда можно, вот только находиться в воздухе с таким пилотом опасно;
ленивым и не желающим учиться: можно взлетать и приземляться, только лишь обладая механическими навыками управления, но отсутствие теоретических знаний притягивает нежелательные проблемы.

Примечание. Как это ни странно звучит, но многие люди, страдающие аэрофобией, избавились от своего недуга , занимаясь в авиаклубе.

Самолет

Самолет – это классический пример летательного аппарата с мотором. Современные самолеты сверхлегкой авиации (с взлетным весом до 495 кг) способны помочь заглянуть за горизонт, посмотреть на землю свысока, взлетать и садиться на травяном аэродроме. Шаг в небо на маленьком самолете отличается по своим ощущениям от полета на большом лайнере.

Масса пустого самолета – 80-300 кг.
Скорость – 50-230 км/ч.
Цена нового аппарата – от 950000 руб.
Можно взлетать с воды, снега, даже с мелких булыжников при специальном оснащении.
Для взлета требуется около 150 м. Есть мастера садиться без пробега
Для посадки обычно около 250 м.
Спасательная система – парашютная система спасения всего самолета.
Средний расход бензина А-95 – 9 литров / 100 км.(усредненная цифра)
Экипаж – 1 пилот и 1 пассажир.

На большие расстояния перелет на самолете бывает дешевле, чем на автомобиле, ведь полет происходит по кратчайшей линии.
В авиации расход топлива считается «в часах работы» при разных режимах работы мотора.

Достоинства

Свобода перемещения. Это настоящий самолет – куда надо туда и летит, с небольшой поправкой. В России действует уведомительная система полетов: свободные полеты разрешены в зоне класса G, а также на высотах до 3000 метров и скорости до 450 км/ч. Непогода самолету нипочем. Летать можно и над облаками.
У серийных самолетов конструкция максимально простая и отработанная. Есть энтузиасты, собирающие самолет самостоятельно.
В зависимости от типа двигателя можно набирать высоту до 6000 м, однако выше 4000 м пилоту нужно кислородное оборудование.
Имея должную подготовку, можно совершать межконтинентальные путешествия.
Имеется возможность самостоятельно собрать самолет, купив KIТ-набор.
На некоторых типах самолетов можно крутить высший пилотаж.

Недостатки

Самолет – полноценное транспортное средство и на него требуются соответствующие документы и пилотское свидетельство . Их нужно регулярно продлевать.
Летая на самолете, придется постоянно контролировать много разных параметров: один из главных – скорость. В авиации есть поговорка «лучше потерять жену, чем скорость». Потеря скорость на многих самолетах может привести к сваливанию и последующему штопору.
Технически можно летать до 6000 м, практически (в России) свободно в зоне класса G: до высоты 3000 м и со скоростью не выше 450 км/ч, хотя на таких скоростях мало кто летает в малой авиации. Выше требуется согласование.
Во время полета по маршруту следует иметь работающую радиосвязь, вести с диспетчерами радиообмен. Это требует некоторых навыков.
Медицинские требования.
Если вы хотите управлять тем, что летает с массой более 120 кг (взлетный вес): самолет, автожир, вертолет, то вам нужно будет пройти медицинскую комиссию. Требования к пилотам-любителям не такие строгие, как к профессионалам.

Парамотор (мотопараплан)

Хотите ощутить себя Карлсоном – летайте с парамотором. Небольшое приспособление с мотором и куполом параплана дает возможность прекрасно провести время.

Масса двигателя – 7-20 кг.
Скорость полета – 20-60 км/ч.
Как транспорт практически не применяется.
Есть вариант полета одному, есть вариант в тандеме.
На случай непредвиденной ситуации — парашют.
Стоимость нового аппарата – от 6 000$.

Достоинства

Для парапланеристов освоить парамотор несложно.
Небольшое потребление топлива.
Более ощутимое чувство полета из-за отсутствия кабины.
Невысокая скорость при взлете и посадке.
Простота перевозки из-за небольших габаритов

Недостатки

Сразу в бой. Теория на земле, а в воздухе один на один со стихией и аппаратом.
Методики подготовки таких пилотов нет. Обучение проводят действующие пилоты по индивидуальным наработкам.
При отказе двигателя в воздухе – посадка только перед собой.
Взлет/посадка производится с ног. Есть риск получения травмы.
Для взлета требуется ветер.
Возможность сложения крыла в воздухе.
Нужна достаточная физическая сила.
Это скорее развлечение, чем транспорт.

Мотопланер

Продолжением развития темы свободного полета на планере стал мотопланер. Его главное преимущество в том, что он не зависит от самолета-буксировщика и буксировочного комплекса, а взлетает и набирает нужную высоту самостоятельно.

Масса – 7-20 кг.
Скорость полета с мотором – 160-190 км/ч.
Аэродинамическое качество – от 14 до 60
Стоимость нового аппарата от 30000 евро, есть варианты стоимостью 140000 евро.
Стоимость б/у аппарата от 20000 евро

Достоинства

Мотопланер, прежде всего планер, планирует далеко и долго.
Наличие мотора позволяет выполнять посадку этого планера не там, где произошла потеря высоты, а там где аэродром. Очень дорогие планера, типа Nimbus – 4D, можно повредить при посадке на незнакомую площадку.
У дорогих моделей двигатель может быть убран при переходе в режим парения.
Двигатели планера могут быть внутреннего сгорания, электрическими и реактивными.

Недостатки

Есть либо одноместные, либо двухместные планера.
Как в случае с самолетом, необходимо следить за скоростью во время посадки, потеря скорости чревата сваливанием и штопором. Это опасно, если мало запаса высоты.
Для хранения нужен ангар и аэродром, для перевозки хлопотная разборка и прицеп.
Небольшой моторесурс двигателя.

Автожир

Масса аппарата 450 – 550 кг.
Скорость полета 130 -180 км/ч
Стоимость от 900000 рублей

Достоинства

Возможность совершать расслабленный полет на высоте 3-5 метров со скоростью 90 -100 км/ч
Безопасность полета выше, чем на других крылатых летательных аппаратах. Можно не переживать по поводу потери горизонтальной скорости и сваливания. Автожир держится в воздухе устойчивее других летательных аппаратов.
Летать можно до скорости ветра 15-17 м/с., тогда как для легкого самолета и мотодельтаплана 6-8 м/с могут стать серьезной проблемой.
Посадка без пробега. Нет необходимости в специально подготовленных посадочных площадках. Взлетать можно и с короткой двухметровой пробежкой, но важно раскрутить ротор до рабочих оборотов.

Недостатки

Самостоятельно осваивать аппарат качественного производства не рекомендуется, чаще всего от неумелых действий новичков страдает ротор автожира. Происходит заваливание аппарата на бок, падение на хвост. При этом в основном пилоты страдают только материально.
Возможность обледенения ротора. В том случае, если это произошло ротор, главный несущий винт автожира, не сможет совершать самовращение, что может привести к падению. Для избегания этого рекомендуется зимой постоянно следить за оборотами ротора и при малейшем подозрении на уменьшение скорости идти на посадку

Выводы

Если кто-то думает, что мечта летать – это прерогатива богатых людей, то он заблуждается. Варианты есть даже для граждан, у которых размеры дохода не позволяют подняться в небо на коммерческой основе.
Какая бы ни была ваша финансовая ситуация, если очень хочется полетать – придите на аэродром. Там можно совершить ознакомительный полет, за плату, конечно. И вот уже в воздухе вы сможете по-настоящему понять, нужно ли это вам. Можно попробовать полетать и на планере, ведь ощущения от полетов будут совершенно разными.

Кстати, если с деньгами действительно очень туго, можно попроситься поработать на аэродроме за возможность научиться летать. Это, как правило, будут неквалифицированные работы, но ведь у вас есть огромное желание летать, для реализации которого нужно находить возможности.
Если вы владеете профессией дизайнера, художника, электронщика, разработчика и так далее, то вполне возможно, что ваши навыки пригодятся на аэродроме, в авиационном учебном центре и в других «земных» структурах. Оказав им волонтерскую помощь, вы также сможете получить возможность полетать.