Авиационная и ракетно-космическая теплотехника. Введение в специальность Бурдаков В.П., страница 8

Дедал, потомок Эрехтеи, был художником. скульптором, зодчим и инженером, изобрел множество инструментов, в частности— топор и бурав. Афинский ареопаг (суд) приговорил Дедала к смерти за убийство своего талантливого ученика н племянника Тала, поэтому Дедал был вынужден бежать на остров Крит К мог>чцественному царю Миносу, сыну Европы и Зевса. Знаменитый Лабиринт — дворец, из которого нельзя было найти выхода — одна из построек, выполненная Дедалом.

В этом дворце Минос поселил своего сына— ужасного Минотавра, чудовище с телом человека и головой быка. Чтобы спастись от Миноса н стать свободным, Дедал изготовил из перьев, льняных ниток и воска четыре больших крыла — для себя и сына Икара. И вот крылья укреплены на спинах, а руки продеты в специальные петли.

Хорошо известно, что молодой Икар во времй полета приблязился к Солнцу, воск растопился, перья рассыпались, и он погиб в морской пучине, дав части Эгейского моря, между островами Самос, Парос н берегами Малой Азии, название Икарийского. Существуют и другие — отрывочные, но более правдоподобные сведения о Дедале: «крылья» он начал делать в «тюрьме», «камера» которой представляла собой просто-напросто глубокую яму, выкопанную на побережье. Таких ям было много, и охранники только изредка убеждались в наличии всех узников. Дедал, будучи хорошим инженером, из своей ямы мог наблюдать лишь за полетом птиц, поэтому нет ничего удивительного в том, что у него возникла мысль построить себе огромные крылья.

В ямах гнездились дикие пчелы и голуби, росли молодые побеги ивы. Нитки можно было выдернуть из одежды. По-видимому, не составило большого труда убедиться, что пчелиный воск — такой мягкий днем на Солнце, ночью, когда холодно, приобретает исключительную прочность. Ивовые прутья — тоже уникальный строительный ' материал — у них, кроме гибкости, большое отношение прочности к весу.

Работа, по-видимому, продолжалась много месяцев, а то и лет. Не обошлось„конечно, и без экспериментов и тренировок. И вот в одну из ночей Дедал, как по лестнице, выбрался по крыльям из ямы, надел эти крылья на себя и спланировал с их помощью на морской 33 берег к стоящим там лодкам. Все остальное придумали любители сочинять легенды, мифы и удивительные истории. Дедала следует признать мифическим (а скорее всего — реальным) основоположником первых летательных аппаратов — планеров, конструкция которых была подсказана самой природой — парением птиц.

Среди' хорошо известных первых планеров, то есть беэмоторных летательных аппаратов тяжелее воздуха, использующих аэродинамическую подъемную силу, следует назвать планеры конструкции Отто Лилиенталя 11848-1896 г.), на которых он с 1831 г. налетал более 5 ч. и совершил более 2000 полетов, пока не погиб в одном из них в возрасте 46 лет.

Графическая зависимость между коэф- В фициентами подъемной силы С и силы со- У о~- чзел противления С (рис. 7) называется в его х атак и. честь полярой Лилиенталя. крема, До Лилиенталя были известны либо а действующие модели планеров, либо при- ~« вязные планера — воздушные змеи. В частности создатель отечественного самолета 3 ФгЯ А.Ф.

Можайский (1825-1890 гг.) в 1876 г. построил змей-планер и дважды сам под- Рие 7 нимался на нем в воздух. Но это не был свободнолетающий аппарат, как у О. Лилиенталя. Он буксировался тройкой лошадей. Современная классификация планеров приведена в табл.1 Среди привязных планеров широко распространены воздушные змеи: декоративные, напоминающие своей формой корабли, самолеты, ракеты, животных и насекомых, а также тренировочные жесткие, мягкие и надувные.

Даже простой спортивный парашют при его транспортировке легковой автомашиной за специальный леер (шнур) способен поднять человека на высоту до 150 м. Экспериментальные привязные планеры используются для натурных аэродинамических продувок, для испытаний на привязи свободнолетающих аппаратов в условиях реальной атмосферной турбулентности и т.д. 39 Таблица С Современная классификацма планеров Привязные (транспортируемые) Свободнолетюощие Спор- тивные Экспе- Энерге- тичеокие Ннфор- мвцнон- ные Спор- тивные целевые Космиче скис Экспе- рнмен- тальные римен- твльные Декора- тивные Жесткиее Тянущие Сигналь- ные Пврите- ли Жесткие Трюк- портные Орбитальный корабль Мягкие Жесткиее Радиопе- редаю- щие Дельтап- ланы Десантн- ыее Ветро- вые станция Мягкие Надув- ные Мягкие Солнеч- ные Фото- графи- рующие Пило- тюкные Надув- ные Разведы- ватель- ные ° Спейс Шаттл» станции Надув- ные Атмос- ферно- статиче- Рекорд- ные Пасса- лщрскне скис Рп .

б 41 40 Энергетическое использование привязных планеров — воздушных змеев — пока весьма ограничено. Они могут, в частности, служить эффективным парусом для судов и сухопутных средств: ведь на высоте скорость ветра больше, и парус делается более эффективным. Бетровьсе электростанции по этой же причине также могут располагаться на змеях, где они более эффективны по сравнению с наземными. Большие площади солнечных батарей и их сравнительно невысокая масса позволяют применять змей-электростанцию в тех местах, где поверхность суши и моря не позволяют использовать нх в стационарных условиях. Кроме того, известно несколько проектов змеев-электростанций, работающих от атмосферного электричества, особенно в период грозы.

Информационные планеры-змеи широко использовались против США во вьетнамской войне в качестве сигнальных средств, антенн н, возможно, носителей фоторазведовательной аппаратуры. Свободнолетающие планеры используются намного чаще привязных. Из спортивных парителей (планер — слово французское, означающее паритель) можно отметить высокие качества немецкого планера «Нимбус-ЗД», созданного в 1986 г. (Размах крыла 24,6 м, площадь крыла 16,85 м, удлинение, то есть отношение длины к по'з перечному размеру или средней аэродинамической хорде САХ-36, максимальное аэродинамическое качество К „=С УС„=57, скорость полета при К „равна 125 кмlч.

Взлетная масса планера 750 кг, а пустого — 400 кг). Широко известны спортивные дельтопланы, пилотажные планеры, способные выполнять фигуры высшего пилотажа и специально созданные рекордные машины, предназначенные для установления рЕкордов дадьности,продолжительности или маневренности полета. На взлете большинство планеров являются привязными, так как их тянут наземные транспортные средства, стационарные мотолебедкн, резиновые амортязаторы илн другие летательные аппараты (чаще всего — самолеты).

Иногда для старта мотопланера используются поршневые, реактивные или даже ракетные двигатели-ускорители. В настоящее время спортивные планеры сертифицируются на стандартные (размах крыла 15 м), открытого класса ( без ограничений размеров) и клубного класса. При этом все они в зависимости от назначения могут быть учебными, тренировочными и целевыми (пилотажными или рекордными). Экспериментальное планеростроение получило широкий размах в 20-30-е гг.

На Всесоюзные соревнования в Коктебель (Планерское) в Крыму почти ежегодно привозили все новые и новые конструкции О.К.Антонов, К.К. Арцеулов, В.К, Грибовский, Г.Ф. Грошев, В.И. Емельянов, С.В. Ильюшин, С.П. Королев, В.М. Мясищев, В.С. Пышнов,М.К. Тихонравов, А.Н. Туполев, Б.Н. Шереметев, А.В. Улыбин, Б.Н. Юрьев, А.С. Яковлев и другие. В 1935 г. в ОКБ П.И.

Гроховского был построен первый надувной резиновый одноместный планер. С.П. Королев построил планер «Красная звезда», способный выполнять «петлю Нестерова». О.К. Антонов в 1942 г. разработал планер КТ (крылья танка) для десантирования легких танков. Под руководством М.В. Суханова был построен планер с дискообразным крылом и оперением «Дископлаи П».

В 1932 г. по проекту Б.Д. Урлапова был построен первый в мире 18-местный пассажирско-десантный планер. Целевые планеры. особенно транспортные и десантные, широко использовались во время Великой Отечественной войны и находились на вооружении армий ССР (Ил-32, Як-14, Ц-25), США,Великобритании, Франции, Германии, Японии и других стран. На рнс. 8 показан один из оригинальных отечественных планеров с дискообразным крылом, Космические корабли «Буран» (СССР) и «Спейс Шатл» (США) — это тоже планеры, поскольку они совершают в атмосфере Земли безмоторный планирующий полет.

Таким образом, планеры достигли космических высот полета (свыше 100 км) и космических скоростей входа в атмосферу (свыше 7 км/с или 27 М, гдв число М— отношение скорости полета к скорости звука). Для таких планеров первостепенное значение имеет решение ряда теплофизических проблем: теплозащиты, теплоизоляции, хранения на борту криогенных топлив для двигателей, обеспечивающих управление полетом в верхних слоях атмосферы, где аэродинамические органы имеют недостаточную эффективность, и др. 2.3 Братья Монгольфье и воздухоплавание Жак Монгольфье (1745-1799) н его брат Жозеф Мишель (1740- 1810) были не первыми изобретателями и строителями тепловых аэростатов, однако их имена оказались наиболее известны истории.

Первым был португальский священник отец Бартоломеу де Гужмауи, который поднялся на шаре, наполненном горячим воздухом в закрытом помещении в 1709 г. Подъячий рязанского воеводы Иван Крякутный сделал то же самое на откр»оном воздухе в 1731 г., что и было официально зафиксировано в летописи.

И только после этого, в июне 1783 г., состоялся первый полет «Монгольфьера» диаметром 11,4 м и объемом 600 мз Аэростат поднялся до высоты 2000 и и за 10 минут преодолел расстояние около 2,5 км. Пассажиров на нем не было. Более крупный аэростат объемом 12000 м уже имел «пассажиров»: барана, петуха и утку, 19 сен- 3 тября 1783 г. он поднялся на высоту около 500 м и через 10 минут приземлился на расстоянии 4 км от места старта. Затем последовал непродолжительный подъем консультанта братьев Монгольфье физика Ж.

Пилатра де Розье на высоту около 24 м. И, наконец, тот же Розье и маркиз д'Арланд 21 ноября 1783 г. поднялись на аэростате высотой 22,7 м и диаметром около 15 м на высоту 100 м и совершили при большом стечении публики 25-минутный полет на дальность около 9 км. Французская пресса поспешила назвать этот полет первым полетом людей на летательном аппарате. Аэростат был изготовлен из льняного полотна, обклеен бумагой с красочными узора- 42 ми, имел галерею для экипажа и топку для сжигания соломы для поддержания высокой температуры внутри оболочки.