Создание экологически чистого авиатранспорта, не смотря на то, что идёт оно не такими семимильными шагами как развитие обычного авиастроения, постепенно приносит свои плоды. Так называемые планеры, представляющие собой ни что иное, как самолёт без мотора, позволяют передвигаться на значительные расстояния, и вполне вероятно, в самом ближайшем будущем пассажироперевозки на планерах будут вполне реальными и доступными.
Мало кто берётся предсказать, когда появился первый самолёт без мотора, ведь известны ещё рисунки в домах индейцев Майя, на которых изображены своеобразные аппараты позволяющие перемещаться в воздухе. Тем не менее, современный планер представляет собой летательный аппарат, не оснащённый двигателем, но позволяющий перемещаться по воздуху за счёт аэродинамической подъёмной силы.
Тем не менее, все планеры подразделяются на три вида, в зависимости от способа их запуска:
- Доставляемые к месту свободного полёта при помощи другого летательного аппарата;
- Запускаемые при помощи специальной планерной лебёдки;
- Запускаемые при помощи собственного двигателя внутреннего сгорания, который необходим исключительно для этой цели, а после взлёта, планер начинает двигаться за счёт аэродинамической подъёмной силы.
Вполне возможно вы будете удивлены тем, что планер, он же самолёт без мотора, может пролететь на высоте в 1000 метров, при условиях спокойного воздуха, расстояние, составляющее 60 километров. Благодаря высокому квалитету пилота, это расстояние ещё может быть несколько увеличено, но самым длинным полётом в истории на планере, является полёт, совершённый в 2003 году гражданином Германии – Клаус Олман совершил авиаперелёт на расстояние в 3009 километров. Согласитесь, что если продолжать работы в данном направлении, то в самом ближайшем будущем на планерах можно будет перевозить первых пассажиров, однако, главным показателем здесь остается, конечно же, безопасность таких полётов, а учитывая, что место для посадки может быть не самым ровным, то пока что о применении планеров в гражданских авиаперевозках является ещё нереализуемой идеей.
Видео:Можно ли пролететь ✈️500км без мотора из Краснодарского края в Ростовскую область и вернуться назад?Скачать
Почему и как летает планер без мотора?
Один кубометр воздуха весит примерно один килограмм, поэтому при его замещении внутри аэростата легким газом вся конструкция уносится в верх и может поднять несколько тонн груза. Достаточно, чтобы только на один килограмм заполненная конструкция оказалась легче воздуха. Подобным образом пустой футбольный мяч тонет в воде, но стоит добавить в него немного воздуха, как он поднимается вверх.
Второй способ воздухоплавания заключается в перемещении воздуха вниз. По этому принципу, динамично отталкиваясь от воздуха передвигаются в нем птицы, планеры, самолеты, парапланы, вертолеты, автожиры, листья клена и другие подобные воздушные суда. Хотя каждое из них делает это по своему, но принцип у всех одинаков – отталкиваться от воздуха, устремляясь в высь. При этом они все обладают крылом (подвижным или неподвижным), которое перемещается относительно воздушной массы.
Есть еще третий способ, менее популярный, который используют суда на воздушной подушке и экранопланы. С их помощью можно перемещаться над самой землей, на не толстой подушке из сжатого воздуха. Правда, этот эффект не позволяет подниматься высоко.
Чтобы лететь стабильно, не допускания снижения в направлении земли, крыло должно создавать такую подъемную силу, которая сможет уравновесить силу притяжения земли. Планеры передвигаются в воздухе без силовой установки, которая сообщала бы им поступательную скорость, поэтому они всегда скользят вниз относительно поднимающейся вверх воздушной массы, но удерживаются состояние равновесия между силой тяжести и подъемной силой.
Для снижения затрат энергии, то есть в данном случае – высоты, они конструируются таким образом, чтобы создавать наименьшее сопротивление и завихрения в воздухе. Спортивные планеры имеют тщательно «зализанные», плавные обводы и форма, а также длинные и узкие крылья. Они позволяют двигаться с большой скоростью, отталкивая воздух вниз, при этом не создавая больших завихрений. Такое аэродинамическое совершенство позволяет планер, весящий в пол тонны, тянуть и удерживать за буксирный трос одной рукой, либо приводить в движение и летать с помощью двигателя в несколько лошадиных сил, т.е. не более мощным, чем у газонокосилки.
Читайте также: Центробежное сцепление для лодочного мотора
Иначе ведет себя в воздухе, например, вертолет, крылья которого (т.е. лопасти ротора), тоже постоянно перемещаются в воздухе, но вокруг своей оси, поэтому делают возможным полет с очень малой скоростью, либо даже зависать на одном месте. Однако это создает огромные завихрения и требует огромной мощности получаемой за счет сжигания сотен литров топлива.
Благодаря своему аэродинамическому совершенству планеры опускаются очень медленно относительно масс воздуха – всего несколько десятков сантиметров в секунду, при этом достигая скорости около 100 км/ч. Скользя под небольшим углом он меняет высоту на большое расстояние. Современные планеры имеют аэродинамическое качество, достигающее более 1:60, это означает, что на один километр потери высоты он может спланировать на расстояние 60 км, в идеальных и неизменных атмосферных условиях. В реальности полет планера представляет собой циклический набор высоты на восходящих потоках и затем плавное снижение.
Самостоятельный (без буксировки или применения автономной силовой установки) набор высоты и продолжительные полеты происходят благодаря тому, что атмосфера не является неподвижной и в ней происходят постоянные перемещения воздушных масс. Воздух все время перемещается из-за энергии, отдаваемой ему солнцем, тёплым морем или нагретой землей и даже вращением самой Земли. Происходят горизонтальные ветры и вертикальные потоки, которые позволяют планеристам и птицам набирать высоту и перелетать на сотни и даже тысячи километров. Самые подходящие условия для полетов создаются над мощными горными цепями или на выжженных солнцем необжитых территориях. Поэтому планеризм часто практикуется там, где трудно встретить даже самых выносливых туристов.
Таким образом планер без использования и грамма топлива, пользуясь только энергией, которую солнце передало Земле, может абсолютно чисто и бесшумно преодолевать тысячи километров исследуя нашу планету.
На планерах уже состоялись полеты в стратосферу на высоту 16 500 м, где требуется использовать скафандр как у космонавтов, чтобы выжить в разреженном воздухе и сильном морозе. Планер в течение одного дня может пролететь расстояние более 3000 км, а рекордная средняя скорость полета на дистанцию 500 км превысила 300 км/ч. И все это без двигателя, при помощи сил природы, знаний и умения пилота.
В атмосфере происходит множество явлений, вызывающих вертикальное движение воздуха, которые используются для полета планеров. Чаче всего планеристы используют термальные восходящие потоки. В солнечный день Земля поглощает энергию с нашей ближайшей звезды и нагревает слой прилегающего к ней воздуха. Немного по-другому прогревается голая скала, темные песочные поверхности, и совсем иначе – мокрый луг или лес. Возникает разница температур. Воздух является хорошим теплоизолятором, поэтому не сразу передает свое тепло верхним слоям, а вместо этого поднимется в верх точно также, как шар братьев Монгольфьер подогреваемый снизу горящим костром.
Когда разница температур велика и объем нагретого воздуха достаточно большой, образуются мощные восходящие потоки, называемые планеристами термиком. Вместо уходящего воздуха приходят более холодные массы, и поэтому в хороший солнечный день образуются порывы ветра. Иногда мы наблюдаем вихри, уносящие листья, пыль или мусор. Гигантские виды таких явлений вызывают бури и ураганы.
В европейском климате восходящие термальные потоки обычно поднимаются со скоростью 3-5 м/с, т.е в несколько раз быстрее, чем опускается свободно парящий планер. Поэтому достаточно кружиться в данном термике, чтобы подняться на большую высоту – к основанию или даже вглубь тучи, возникающей на вершине восходящего потока. Подобным образом летают большие птицы. Аисты в при подходящих условиях перемещаются на сотни километров практические не взмахивая крыльями, а хищные птицы таким образом могут часами планировать, высматривая неосторожного кролика. Аисты хорошо знакомы с аэродинамикой, поэтому для снижения сопротивления воздуха впереди, складывают ноги вдоль тела.
Другим явлением, используемым для поднятия в воздух с самого начала авиации, являются динамические потоки или потоки обтекания. Ветер, дующий в склон горы обтекает его, чтобы миновать препятствие. Таким образом он начинает дуть вверх. Достаточно, чтобы такая скорость была равно или превышала скорость снижения планера (парапланера, дельтаплана, парашюта и т.п. примитивных летательных аппаратов), чтобы он начал подниматься в верх и летать над наветренным склоне горы до тех пор, пока ветер не стихнет. Пока планеристы не научились использовать термические потоки, это был основной способ полетов.
Читайте также: Все для лодочных моторов в омске
Достаточно было сделать несколько шагов вниз по склону, чтобы найти возносящийся поток и оторваться от земли, и даже набрать высоту. Поэтому первые полеты на безмоторных летательных аппаратах происходили в горах. Изначально планерные центры возникали в таких местах, где были горные цепи, создающие препятствие для ветра. Они оказывались и наиболее зрелищными. К сожалению полеты на динамических потоках зависят от формы местности и полет пожен закончится, как только пилот отдалится от склона.
Если ветер сильный, то массы воздуха поднимаются высоко вверх. Над цепями гор образуются тонкие облака, сформированные ветром и напоминающие форму стоящих на одном месте линз. Это признак образования волнового потока. Ветер, который вызывает это явление иногда достигает скорости, превышающей 100 км/ч и представляет опасность для неопытных пилотов. К счастью, это происходит достаточно высоко и не создает больших трудностей.
Серфинг на таких волнах позволяет планеристам достигать большой высоты и преодолевать огромные расстояния. Во всем мире есть несколько таких мест, где волновые потоки образуются достаточно часто, благодаря форме местности. В Новой Зеландии это – Скалистые горы, в Южной Америке – цепь Анд, в Турции – Таврские горы.
Но именно в Андах в настоящее время совершаются самые рекордные полеты на планерах. Огромный потенциал с этой точки зрения есть в Гималаях, однако из-за политически проблем он пока полностью не используется.
Планеризм прошел путь от примитивных конструкций типа этажерок до современных, тщательно проработанных аппаратов из композитных материалов, которые летают куда быстрее, чем их предшественники на рубеже 19-го и 20-го веков. По мере развития тяжелых планеров их уже нельзя было взвалить просто на спину и перенести на нужное место, как это делали пионеры планеризма. Тогда было достаточно стартовать «с ног» по склону горы или сообщить планеру горизонтальное ускорение при помощи резинового троса по принципу рогатки. Современному планеру для взлета уже нужна скорость не менее 100 км/ч. Поэтому применяются другие способы поднять его в воздух.
Такая потребность возникла именно тогда, когда стали совершаться полеты на восходящих термических потоках над равнинами. В этом случае планер нужно каким-то образом поднять на начальную высоту. Для этой цели использовались автомобили, тянущие планер тросом. Потом появились специальные лебедки, которые могли тянуть трос с большой скоростью. Но наибольшее распространение получило буксирование самолетом. Это позволяет поднять планер на большую высоту и с меньшим расстоянием пробега.
В свою очередь мотопланеры оснащены небольшим двигателем, который позволяет взлететь, а затем, выключив его, планировать в свободном полете. На большинстве таких конструкций двигатель с пропеллером убирается внутрь фюзеляжа после взлета для снижения аэродинамического сопротивления. Обычно двигатель можно запустить при потере высоты, чтобы можно было вернуться на исходную взлетно-посадочную полосу. На мотопланерах используются как двигатели внутреннего сгорания, так и электрические и даже реактивные от летающих моделей.
Southwest отменяет десятки рейсов из-за нехватки летных экипажей
Видео:На какую высоту 👩🚀 можно подняться на планере без мотора? Полеты на Кавказе 🏔️ в 4K🔥 Проект StratusСкачать
Может ли вертолет летать без мотора?
Оказывается, можно. Только взлетать он будет не как вертолет, а как автожир. Винт автожира в полете находится в состоянии авторотации, создавая подъемную силу; вперед же автожир движется за счет тянущего или толкающего пропеллера. А во время Второй мировой войны конструкторам немецкой фирмы Focke-Achgelis & Co пришло в голову снять с автожира двигатель, тем самым заставив его работать по принципу планера. Впрочем, обо всем по порядку.
Читайте также: Моторы для взвода пружин
Видео:Как планеры летают без двигателяСкачать
Крутящиеся змеи
В русской авиационной терминологии нет устоявшегося обозначения безмоторного автожира — его именуют гиропланом (так иногда называют и оснащенные двигателем машины), винтовым змеем, гироглайдером. Последний термин, как менее всего пересекающийся с названиями других конструкций, будем использовать и мы.
Идея гироглайдера появилась задолго до того, как Хуан де ля Сиерва поднял в воздух первый автожир. Более того, испанский изобретатель еще не родился, когда в 1891 году шотландец Томас Энсборо получил патент US464412 на конструкцию, которую он сам назвал просто kite, «воздушный змей». Позже схожие патенты стали именоваться revolving kite, то есть «вращающийся воздушный змей». Система Энсборо представляла собой шестигранную конструкцию из реек, на которые была натянута парусина. Рейки располагались в несколько «этажей», насаженных на общую ось, и каждый слой мог вращаться относительно других. К основанию змея крепился канат. В воздухе парусиновые поверхности начинали крутиться, удерживая змей в полете за счет авторотации. Энсборо вдохновлялся ветряной мельницей: если ветер вращает ее огромные лопасти, почему он не может таким же образом удерживать в воздухе более легкую конструкцию? Принцип вертолета в конце XIX века уже был известен, хотя практической реализации еще не получил, а Энсборо случайно построил первый «пред-автожир» — гироглайдер. Впоследствии конструкции, продолжающие идею Энсборо, появлялись в патентных ведомствах разных государств.
Видео:Как летать 4 часа без мотора или обычный день планериста 🌤️Скачать
Сумрачный немецкий гений
В Германии 1930−1940-х годов практически каждая интересная техническая идея реализовывалась или как минимум исследовалась. В 1942 году перед разработчиками ряда немецких авиастроительных компаний была поставлена задача повысить радиус разведки подводных лодок за счет легких летательных аппаратов. Идея заключалась в следующем: на подлодке должен был находиться в сложенном состоянии планер или самолет, который мог бы взлететь с палубы, «осмотреться» и вернуться обратно.
Специалисты Arado Flugzeugwerke сфокусировались на легком самолете — получился Arado Ar 231, оказавшийся по результатам испытаний слишком большим, неудобным, маломощным и плохо управляемым. А вот в Focke-Achgelis пошли другим путем и представили миру гироглайдер Focke-Achgelis Fa 330, получивший прозвище «Трясогузка».
У Focke-Achgelis, а точнее — у самого Генриха Фокке, уже был опыт конструирования гироглайдеров. Первым полноразмерным гироглайдером в истории стал построенный годом ранее в единственном экземпляре десантный Focke-Achgelis Fa 225. В его конструкции Фокке использовал фюзеляж от серийного десантного планера DFS 230, установив на него автожирный ротор, — машина была сконструирована всего за семь недель и совершила первый полет в начале 1943 года, но в серию не пошла из-за отсутствия видимых преимуществ перед обычным планером.
А вот Fa 330 представлял собой сверхлегкий (68−75 кг в зависимости от модификации) одноместный открытый автожир без двигателя и тянущего пропеллера. Подъемная сила создавалась за счет 7,32-метрового трехлопастного ротора, а минимальная скорость «Трясогузки», при которой глайдер был стабилен, составляла всего 27 км/ч. Принцип действия гироглайдера предполагался следующий. Два члена команды вытаскивали сложенную машину из специального отсека рубки на палубу подлодки, собирали ее (это занимало порядка 20 минут, а при участии третьего человека 10) и пристегивали к 150-метровому тросу. Ротору задавали первоначальное вращение с помощью шкива, за счет набегающего во время движения лодки потока воздуха ротор раскручивался, гироглайдер взлетал, и его отпускали в полет на привязи. Машина поднималась до высоты порядка 120 м, что позволяло «видеть» на расстояние до 35 км (с верхней точки рубки — максимум 8−10 км). По окончании разведки кабель сматывали, и гироглайдер притягивался прямо на палубу или на воду рядом с лодкой. Длина леера могла достигать 300 м — при подъеме гироглайдера на 200−220 м и скорости 80 км/ч пилот имел обзор до 50 км вокруг!
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
💡 Видео
Потрясающие виды Кавказа в 4K 😍 Полет в горы⛰️ на планере без мотораСкачать
Я сделал НАСТОЯЩИЙ мини-самолет, который может летать ✈️😍Скачать
Archaeopteryx - бегом в небо. Швейцарский планер для волшебных полетов.Скачать
Нештатные посадки планеров. non-standard landing glidersСкачать
Как сделать реактивный самолет-планер в гараже и летать без лицензии пилота. Как тебе @igorNegodaСкачать
Вода вместо топлива! Будущее уже наступило? 😜Скачать
Обзор мото планера Таурус Пипистрель. Он идеален для общения и приключений в небеСкачать
Самолет без двигателя это аварийная ситуация. Планер же штатно запускает и убирает мотор в воздухеСкачать
311км на планере без мотора 🏁 полет на скоростьСкачать
Несчастный случай. Падение на параплане. Срыв крыла асимметричныйСкачать
СОБРАЛ В ГАРАЖЕ - И ПОЛЕТЕЛ! Топ-5 самодельных самолетовСкачать
Конструктор МИГ29 создал самый легкий дельтаплан в мире. Взлет на игрушечном моторе.Скачать
Как планер набирает высоту без мотора? 🚀🌤️Скачать
Массовый падеж планеровСкачать
Как НА САМОМ ДЕЛЕ летают планеры без двигателя? Секрет раскрыт!Скачать
Стать пилотом планераСкачать
