Законцовки крыла, винглеты и прочие штучки в борьбе с индуктивным сопротивлением

Что Вы приобретаете?

Сертификат, упакованный в красивую коробку, который можно подарить кому угодно, позволит его обладателю:

  • Записаться на программу первого прыжка.
  • Приехать на аэродром с утра (cтрого к 9:00).
  • Прослушать теоретический курс, получить задание на самоподготовку, задать вопросы и получить допуск к проверке знаний.
  • Совершить прыжок в тандеме с инструктором с высоты 4000 метров.
  • Разобрать этот прыжок, выслушать рекомендации и начать готовиться к самостоятельному прыжку.
  • Надеть парашютную систему с основным и запасным парашютами.
  • Занять место в самолете с двумя инструкторами.
  • Выйти из самолета на высоте 4000 метров вместе с инструкторами.
  • Стабилизироваться в свободном падении (инструкторы будут рядом и будут помогать).
  • Самостоятельно контролировать высоту и положение в пространстве (инструкторы рядом).
  • Самостоятельно открыть парашют.
  • Самостоятельно найти аэродром, построить заход на посадку и безопасно приземлиться (инструктор будет подсказывать по рации).

Мы не будем говорить об эмоциях, ощущениях, адреналине, возросшем чувстве самоуважения. Каждому свое. Мы скажем только о том, что человек, который успешно пройдет программу первого самостоятельного прыжка, может назваться «студентом AFF» и продолжить дальнейшее обучение парашютному спорту на этой дропзоне. Первый уровень он сдал. А это существенная скидка на обучение.

Системы бортового оборудования

Все, что обеспечивает жизнь машины в воздухе и правильность ее поведения в полете — управляемость, безопасность, надлежащие условия для пассажиров и экипажа, исправное выполнение специальных функций, для которых, собственно, машина и создавалась, — называют системами бортового оборудования.

Часть бортовой системы электроснабжения самолета: преобразователь тока

В 1970-х годах, когда на воздушные суда начали все шире проникать электронные устройства, для этих систем появился термин «авионика», совместивший в себе понятия «авиация» и «электроника». Оборудование летательных аппаратов подразделяют на собственно авиационное, радиоэлектронное и авиационное вооружение (для военных машин).

К авиационному оборудованию относится, прежде всего, электрика, в том числе системы энергоснабжения, светотехническое оборудование, системы управления силовыми установками (двигателями машины), системы кондиционирования, автоматические противопожарные средства, противообледенительные системы.

Система энергоснабжения обеспечивает электроэнергией все системы и аппараты машины, питаемые от электричества. В нее входят в первую очередь авиационные генераторы, отличающиеся от аналогичных наземных устройств меньшими размерами и весом.

Часть бортовой системы электроснабжения самолета: генератор постоянного тока

Затем — преобразователи тока, изменяющие его род и характеристики при подаче к электрическим аппаратам. Аварийными источниками питания, которые применяются при выходе из строя основных, служат аккумуляторные батареи.

Наконец, сами электрические провода и коробки для их разветвления, а также разного рода реле, включающие и выключающие в нужный момент то или иное электрическое устройство.

Светотехническое оборудование самолета подразделяется на внешнее и внутреннее. Первое устанавливается на крыле, фюзеляже, хвостовом оперении. Оно служит для предотвращения столкновения с другими машинами, освещения взлетно-посадочной полосы, подсветки опознавательных знаков на борту и прочее. На консолях крыла, носу и хвосте находятся аэронавигационные огни, обозначающие габарит машины в темноте.

Части бортовой системы электроснабжения самолета: а — реле; б — распределительная коробка

Внутреннее освещение применяется в самом самолете — в кабине пилотов, пассажирских отсеках. Оно же используется для подсветки приборных досок.

К приборному оборудованию самолета относятся устройства, осуществляющие измерения условий полета: атмосферное давление за бортом и высоту машины над землей, скорость полета и число Маха (то есть отношение скорости самолета к скорости звука), скорость ветра за бортом, температуру воздуха и прочее. Все приборы, контролирующие эти показатели, называют аэрометрическими.

Фара для освещения взлетной полосы, применявшаяся в советских летательных аппаратах. На снимке — в убранном положении

Отдельная приборная система следит за работой силовых установок: проверяет температуру и давление в рабочих камерах двигателей, предупреждает о сбоях в управляющих системах. Специальные пилотажно-навигационные приборы сверяют движение машины с заданным курсом.

К авиационному оборудованию относят и средства объективного контроля, следящие как за оборудованием машины, так и за поведением ее экипажа, причем делающие это независимо от него. Такие средства, называемые черными ящиками, нужны для выяснения причин аварий. В эту же группу входят и всем известные автопилоты — средства, позволяющие вести машину по заданному курсу в автоматическом режиме. Система предупреждения о столкновении «обозревает» пространство вокруг машины, передает сигналы встречным воздушным судам, сообщает о появлении других машин своему пилоту.

Бортовой аэронавигационный огонь самолета

Поделиться ссылкой

Закрылки самолета. Основные виды.

Закрылки – первая из придуманных разновидностей механизации крыла, они же и наиболее эффективны. Они широко применялись еще до Второй Мировой войны, а на ее протяжении и после их конструкция была доработана и, также, были изобретены новые виды закрылок. Основными характеристиками, которые указывают на то, что это закрылок действительно является им – его расположение и манипуляции, которые с ним происходят. Закрылки всегда находятся на задней кромке крыла и всегда опускаются вниз, и, к тому же, могут выдвигаться назад. При опускании закрылка увеличивается кривизна крыла, при его выдвижении – площадь. А раз подъемная сила крыла прямо пропорциональна его площади и коэффициенту подъемной силы, то если обе величины увеличиваются, закрылок выполняет свою функцию наиболее эффективно. По  своему устройству и манипуляциям закрылки делятся на:

  • простые закрылки (самый первый и самый простой вид закрылок)
  • щитовые закрылки
  • щелевые закрылки
  • закрылки Фаулера (наиболее эффективный и наиболее широко применяемый в гражданской авиации вид закрылок)

Каким образом функционируют все вышеперечисленные закрылки показано на схеме. Простой закрылок, как видно из схемы, просто отклоняемая вниз задняя кромка крыла. Таким образом, кривизна крыла увеличивается, однако  область низкого давления над крылом уменьшается, потому простые закрылки менее эффективны, чем щитовые, верхняя кромка которых не отклоняется и область низкого давления не теряет в размерах.

Щелевой закрылок получил свое название по причине образуемой им щели после отклонения. Эта щель позволяет проходить воздушной струе к области низкого давления и направлена она таким образом, чтобы предотвращать срыв потока (процесс, во время которого величина подъемной силы резко падает), придавая ему дополнительную энергию.

Закрылок Фоулера выдвигается назад и вниз, чем увеличивает и площадь и кривизну крыла. Как правило, он сконструирован таким образом, чтобы при его выдвижении еще и создавалась щель, или две, или даже три. Соответственно он выполняет свою функцию наиболее эффективно и может давать прирост в подъемной силе до 100%.

Предкрылки. Основные функции. 

Предкрылки – отклоняемые поверхности на передней кромке крыла. По своему строению и функциям они схожи с закрылками Фаулера – отклоняются вперед и вниз, увеличивая кривизну и немного площадь, образуют щель, для прохода воздушного потока к верхней кромке крыла, чем способствуют увеличению подъемной силы. Предкрылки, просто отклоняемые вниз, которые не создают щели называются отклоняемыми носками и только увеличивают кривизну крыла.

Спойлеры и их задачи. 

Спойлеры. Перед рассмотрением спойлеров, следует заметить, что при создании дополнительной подъемной силы всеми вышеперечисленными устройствами создается дополнительное лобовое сопротивление, что ведет к понижению скорости. Но это происходит как следствие повышения подъемной силы, в то время как задача спойлеров – конкретно значительное повышение лобового сопротивления и прижимание самолета к земле после касания. Соответственно это единственное устройство механизации крыла, которое находится на верхней его поверхности и отклоняется вверх, чем и создается прижимная сила.

А зачем же нужно увеличивать подъемную силу? Вообще требуется не столько увеличение подъемной силы, сколько уменьшение скорости самолета, по крайней мере в гражданской авиации. А поскольку эти две величины непосредственно связаны, потому и происходит одно за счет другого.

Уменьшение скорости необходимо при взлете и посадке для обеспечения большей безопасности и уменьшения длины взлетной полосы. Кроме того, боевым самолетам довольно часто при выполнении того или иного маневра необходимо очень быстро увеличить либо уменьшить подъемную силу, для чего и служит механизация крыла.

Возрастные различия в маховых перьях

Птенец западной чайки около 3 недель машет своими развивающимися крыльями

Часто наблюдаются существенные различия между ремиджами и прямыми особями взрослых и молодых особей одного и того же вида. Поскольку все молодые перья выращиваются одновременно — это огромная энергетическая нагрузка для развивающейся птицы, — они мягче и хуже по качеству, чем аналогичные перья взрослых особей, которые линяют в течение более длительного периода времени (в некоторых случаях до нескольких лет). ). В результате они изнашиваются быстрее.

Поскольку перья растут с переменной скоростью, эти изменения приводят к появлению видимых темных и светлых полос в полностью сформированном перье. Эти полосы роста и их ширина использовались для определения дневного статуса питания птиц. Каждая светлая и темная полоса соответствует примерно 24 часам, и использование этой техники получило название ptilochronology (аналог дендрохронологии ).

Как правило, у молодых особей перья более узкие и заостренные на конце. Это может быть особенно заметно, когда птица находится в полете, особенно в случае хищных птиц. Задний край крыла молодой птицы может казаться почти зубчатым из-за острых кончиков перьев, в то время как у более взрослой птицы край будет более прямым. Летные перья молодой птицы также будут одинаковой длины, поскольку все они росли одновременно. У взрослых они будут разной длины и степени износа, так как каждая линяется в разное время.

Летающие перья взрослых и молодых особей могут значительно различаться по длине, особенно у хищных птиц. Молодые особи, как правило, имеют немного более длинные прямые и более короткие и широкие крылья (с более короткими внешними первичными и более длинными внутренними первичными и вторичными частями), чем взрослые особи того же вида. Однако есть много исключений. У длиннохвостых видов, таких как ласточкин хвост , птица-секретарь и европейский медонос , например, у молодых особей короче прямая кишка, чем у взрослых особей. Молодь некоторых Buteo канюки имеют более узкие крылья , чем взрослые, в то время как крупные соколы несовершеннолетних больше. Предполагается, что различия помогают молодым птицам компенсировать их неопытность, более слабые летные мускулы и худшие летные способности.

Психологическая подготовка

Слишком позднее использование запаски при полете на параплане (или не использование ее вовсе) в экстренных случаях чаще всего обусловлено исключительно психологическими причинами. К сожалению, в таких ситуациях страх иногда настолько блокирует работу человеческого мозга, что тот уже не может справиться с элементарными операциями по спасению собственной жизни.

В большинстве случаев пилот не бросает своих попыток расправить параплан. При этом он забывает о стремительно уменьшающейся высоте и альтернативных возможностях спасения. Запасной парашют иногда – единственный шанс спасти свою жизнь, например, если параплан разрушается прямо в воздухе. Не стоит надеяться, что именно с Вами такого не случится. Необходим настрой перед каждым полетом по полной программе, прокручивание в голове ваших действий в неординарных случаях. Правильный настрой – это психологическая готовность к тому, что именно сегодня придется побороться за свою жизнь.

Есть один похожий момент, который лежит в основе философии Кастанеды «Путь воина»: жизненно важной и наиболее существенной идеей для воина является идея смерти. Он обязан лелеять ее от рассвета до заката каждый день своей жизни

Одержимость смертью – это и есть путь воина. И десять врагов не смогут победить одного воина, если он проникнут решимостью смерти, как гласят шаманские записи. Такая психология дает возможность воину относиться к смерти спокойной. Поэтому она больше не будет занимать его сознание и позволит работать спокойно над другими важными задачами.

От того насколько вы умеете владеть собой в критической ситуации, как те самые войны, зависит сможете ли вы быстро взять себя в руки, найти выход из ситуации и выйти из нее живым и невредимым. Холодный расчёт и нацеленность на осознанное погружение в процесс полёта, проживание его на 100% и решимость война помогут сформировать правильный настрой и наслаждаться полётами с полным спокойствием и уверенностью в благополучном исходе.

И в дополнение, хочу процитировать слова Ричарда Баха из книги «Биплан», немного их перефразировав, заменив слово самолет на параплан:

«Мы обнаруживаем, что параплан — наш учитель. Параплан не интересуется побуждениями пилота, не понимает его превратно, не злится на него, не обижается, его не нужно утешать и успокаивать. Как и небо, параплан просто есть, он предлагает уроки. Если мы желаем усвоить эти уроки, то вот они, их множество, причем каждый из них можно развить вглубь, прочувствовать до мельчайших подробностей.»

Ив Росси

Еще один летательный аппарат с человеком, который пересек Ла-Манш, был спроектирован профессиональным пилотом Ивом Росси. Устройство Росси отличалось четырьмя реактивными двигателями, которые крепились сзади. Каждая турбина была модифицированной версией той, что использовались в военных беспилотниках. Помимо этого, каждая часть «крыла» Росси была особенной: стекловолоконная оболочка, каркас из углеволокна, электронный модуль управления и баки с 13 литрами реактивного топлива. Росси контролировал крыло движениями собственного тела, рулил поворотом головы. Только в 2007 году Росси получил спонсорство производителя часов Swiss и перестал тратить собственные деньги на крыло. Он планирует собрать модель попроще, которую можно будет пустить в широкое производство.

Фрэнсис и Гертруда Рогалло (1948 год)

Хотя Фрэнсис Рогалло работал в Национальном совете комитета по аэронавтике, кроме него в совете никто не был заинтересован в устройствах с «гибким крылом». Рогалло принес эту идею домой и вместе с женой Гертрудой разработал прототип. Они использовали картон и настольные вентиляторы, чтобы построить ветряные туннели. Затем Гертруда сшила из цветных кухонных занавесок треугольного воздушного змея. Изначально Рогалло подавал свое устройство как воздушного змея, но в конце концов приспособил его для дельта- и парапланеризма. Что примечательно, изобретением Рогалло заинтересовались в NASA, чтобы приземлять космические капсулы обратно на землю. Они заплатили ему 35 000 долларов за идею, но в конце концов, в пылу космической гонки, решили остановиться на обычных парашютах.

Лариса Савицкая

Лариса Савицкая осталась жива после авиакатастрофы и падения без парашюта с высоты 5 200 метров. Ан-24, на котором она летела, столкнулся с военным бомбардировщиком Ту-16, оба самолёта разрушились. В момент катастрофы Лариса Савицкая спала в своём кресле в хвостовой части самолёта. Женщина проснулась от сильного удара, после чего ее сразу же выбросило в проход между креслами. Очнувшись, она добралась до ближайшего кресла, забралась и вжалась в него, так и не пристегнувшись. Сама Лариса впоследствии утверждала, что в тот момент ей вспомнился эпизод из фильма, где героиня при крушении самолета вжалась в кресло и выжила. Фильм назывался «Чудеса ещё случаются».

Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook

Соревнования авиаторов

Когда летательные средства с пилотами-людьми (так называемые мускулолеты) стали распространены в 1980-х годах, по всему миру начались соревнования, основной целью которых было превратить авиацию в экстремальный спорт. Используя доступные легкие материалы для производства своих конструкций, авиаторы-любители строили их и летали, соревнуясь друг с другом. На Квинстаунском фестивале в Новой Зеландии проводятся «соревнования бердмэнов». Другой подобный конкурс — Icarus Cup в Англии, в котором пилоты соревнуются в коротких, продолжительных полетах, взлетах и посадках. Самый первый приз в этом турнире отошел Полу Макриди и его Gossamer Condor в 1977 году. О нем и пойдет речь в следующем пункте.

Первичное расширение

Сравнение первичных отростков: луковицы (слева) и камышевки

Расстояние, на которое самые длинные основные части птицы выходят за пределы ее самых длинных второстепенных (или третичных) частей, когда ее крылья сложены, называется основным продолжением или первичной проекцией . Как и в случае с формулами крыльев, это измерение полезно для различения птиц с одинаковым оперением; однако, в отличие от формул крыльев, для измерения не требуется держать птицу в руке. Скорее, это полезное относительное измерение — у некоторых видов есть длинные первичные расширения, а у других — более короткие. Среди американских мухоловок Empidonax , например, мухоловка темноволосая имеет гораздо более короткое первичное расширение, чем мухоловка Хаммонда с таким же оперением . У обыкновенного жаворонка в Европе длинная первичная проекция, а у почти похожего на восточного жаворонка — очень короткая.

Как правило, виды, которые являются дальними мигрантами, будут иметь более длинную первичную проекцию, чем аналогичные виды, которые не мигрируют или мигрируют на более короткие расстояния.

Прямоугольники

Прямоугольники (единственное число) от латинского слова «рулевой», помогают птице тормозить и управлять в полете. Эти перья лежат в один горизонтальный ряд на заднем крае анатомического хвоста. Только центральная пара прикреплена ( связками ) к копчикам; Остальные прямые мышцы встраиваются в луковицы прямой кишки , сложные структуры жира и мышц, которые окружают эти кости. Прямоугольники всегда парные, у подавляющего большинства видов шесть пар. Они отсутствуют у поганок и некоторых ратитов , а у пингвинов значительно уменьшены в размерах. У многих видов куропаток более 12 ячеек. У некоторых видов (в том числе рябчика , рябчика и бекаса ) численность варьируется от человека к особи. Количество домашних голубей сильно варьируется в результате изменений, внесенных за столетия селективного разведения.

Планирующие животные

Птицы

Ряд животных были отдельно эволюционировал скользя много раз, без какого — либо одного предка. В частности, птицы используют планирующий полет, чтобы свести к минимуму потребление энергии. Крупные птицы особенно хорошо умеют летать, в том числе:

  • Альбатрос
  • Кондор
  • Гриф
  • Орел
  • Аист
  • Фрегат

Подобно прогулочным самолетам, птицы могут чередовать периоды полета с периодами полета в восходящем воздухе и, таким образом, проводят значительное время в воздухе с минимальными затратами энергии. В частности, большой фрегат способен совершать непрерывные полеты до нескольких недель.

Млекопитающие

Патагия на белке-летяге

Чтобы облегчить скольжение, некоторые млекопитающие развили структуру, называемую патагиумом . Это перепончатая структура, растянутая между различными частями тела. Наиболее развито у летучих мышей. По тем же причинам, что и птицы, летучие мыши могут эффективно скользить. У летучих мышей кожа, образующая поверхность крыла, представляет собой продолжение кожи живота, которое доходит до кончика каждого пальца, соединяя переднюю конечность с телом. Патагиум летучей мыши состоит из четырех отдельных частей:

  1. Пропатагиум: патагиум от шеи до первого пальца.
  2. Dactylopatagium: часть, находящаяся в пределах пальцев
  3. Плагиопатагиум: участок между последним пальцем и задними конечностями.
  4. Уропатагиум : задняя часть тела между двумя задними конечностями.

Другие млекопитающие, такие как планирующие опоссумы и белки-летяги, также летают с помощью патагиума, но с гораздо меньшей эффективностью, чем летучие мыши. Они не могут набрать высоту. Животное запускается с дерева, раздвигая конечности, чтобы обнажить скользящие мембраны, обычно для перехода от дерева к дереву в тропических лесах в качестве эффективного средства как для поиска пищи, так и для уклонения от хищников. Эта форма древесного передвижения распространена в тропических регионах, таких как Борнео и Австралия, где деревья высокие и широко расставленные.

У белок-летягов патагий простирается от передних до задних конечностей по длине каждой стороны туловища. У сахарного планера патагия простирается от пятого пальца каждой руки до первого пальца каждой стопы. Это создает аэродинамическое крыло, позволяющее им скользить на расстояние 50 и более метров. Этот скользящий полет регулируется изменением кривизны перепонки или перемещением ног и хвоста.

Рыбы, рептилии, амфибии и другие планирующие животные

Помимо млекопитающих и птиц, летают и другие животные, в частности, летающие рыбы , летающие змеи , летающие лягушки и летающие кальмары .

Летучая рыба взлетает

Полеты летучей рыбы обычно составляют около 50 метров (160 футов), хотя они могут использовать восходящие потоки на переднем крае волн, чтобы преодолевать расстояния до 400 м (1300 футов). Чтобы выскользнуть из воды, летучая рыба перемещает хвост до 70 раз в секунду. Затем он расправляет грудные плавники и слегка наклоняет их вверх, чтобы обеспечить подъем. В конце полета он складывает грудные плавники, чтобы снова войти в море, или опускает хвост в воду, чтобы оттолкнуться от воды, чтобы подняться для следующего полета, возможно, меняя направление. Изогнутый профиль «крыла» сравним по аэродинамической форме с птичьим крылом. Рыба может увеличивать время пребывания в воздухе, летя прямо или под углом к ​​направлению восходящих потоков, создаваемых комбинацией воздушных и океанских течений .

Змеи из рода Chrysopelea также известны под общим названием «летающая змея». Перед тем как взлететь с ветки, змея делает J-образный изгиб. Оттолкнув свое тело вверх и от дерева, он втягивает его брюшко и раздувает ребра, превращая свое тело в «псевдовогнутое крыло», при этом делая непрерывное змеевидное движение с боковыми волнами параллельно земле для стабилизации. его направление в воздухе, чтобы безопасно приземлиться. Летающие змеи могут скользить лучше, чем белки-летяги и другие планирующие животные , несмотря на отсутствие конечностей, крыльев или каких-либо других крыльевидных выступов, скользя по лесу и джунглям, в которых они обитают, на расстоянии до 100 м. Их назначение в основном предсказывается баллистикой ; тем не менее, они могут осуществлять некоторый контроль ориентации в полете , «скользя» в воздухе.

Планирующий полет развился независимо среди 3400 видов лягушек из семейств Нового Света ( Hylidae ) и Старого Света ( Rhacophoridae ). Эта параллельная эволюция рассматривается как адаптация к их жизни на деревьях, высоко над землей. Характеристики разновидностей Старого Света включают «увеличенные руки и ноги, полную перепонку между пальцами рук и ног, боковые кожные лоскуты на руках и ногах.

Примеры

Статья о полете Сценарий Соотношение L / D / качество скольжения
Эта (планер) Скольжение 70
Большой фрегат Парящий над океаном 15-22 на типичных скоростях
Дельтаплан Скольжение 15
Рейс 143 авиакомпании Air Canada ( Планер Гимли ) со всеми двигателями потерпели неудачу , вызванные топлива истощения ~ 12
British Airways, рейс 9 со всеми двигателями потерпел неудачу , вызванные вулканическим пеплом ~ 15
Рейс 1549 US Airways со всеми двигателями потерпели неудачу , вызванная птица ударом ~ 17
Параплан Модель с высокими характеристиками 11
Вертолет Автоматический поворот 4
Парашют с приводом Прямоугольный / эллиптический парашют 3,6 / 5,6
Космический шатл Подходить 4.5
Вингсьют Скольжение 3
Автомобиль с гиперзвуковыми технологиями 2 Оценка равновесного гиперзвукового планирования 2,6
Северная летяга Скольжение 1,98
Сахарный планер Скольжение 1,82
Космический шатл Гиперзвуковой 1
Аполлон СМ Возвращение 0,368