АЭРОПЛАН

АЭРОПЛАН, летательная машина, получающая подъемную силу, вследствие движения плоскости или вогнутой поверхности под небольшим углом. Если мы представим какую-либо плоскость, движущуюся под малым углом α к траэктории с скоростью υ, то эта плоскость будеть встречать сопротивление воздуха В, приложенное в некоторой точке (центр сопротивления или давления); величина R=KSυ²ψ(α), где K - некоторый коэффициэнт, зависящий от формы поверхности, ея физических свойств, скорости движения и принимается обыкновенно = 0,08, S - площадь поверхности в кв. метр. и ψ(α) - некоторая функция угла α, которая различными авторами дается различно; весьма часто берут ψ(α) = Sinα. Сопротивление R можно разложить на H - вертикальное и f - горизонтальное. Если скорость движения такова, что H сделается равным весу всей движущей системы, то наша система окажется как бы подвешенной в воздухе на некотором уровне во время движения. Скорость движения всей системе сообщается воздушным винтом, приводимым в движение каким-либо двигателем. Если составленная таким образом система получит от винта силу тяги, равную горизонтальной составляющей f и сопротивлению перемещения нашего аппарата вперед, и разовьет скорость движения такую, что вертикальная составляющая сопротивления H будет равна весу всего аппарата, то мы и получим летательную машину, называемую аэропланом. Чтобы управлять А. в горизонтальной плоскости, его снабжают вертикальным рулем направления; в вертикальной плоскости направление меняется посредством руля высоты. Иногда А. получает колебательныя движения или крен около продольной оси; эти колебания уничтожаются рулями поперечной устойчивости. На рис. 1 изображена схема А., состоящаго из двух расположенных одна над другою поверхностей A₁B₁ и А₂В₂ (на схеме, для простоты, поверхности заменены плоскостями), из которых каждая дает определенную вертикальную поддерживающую силу, равнодействующая которых будет приложена в точке 0 и будет OP; поверхности А₁В₁ и А₂В₂ называются поддерживающми. Эти поверхности соединены между собою стойками и проволочными растяжками и поставлены или на колеса или на полозья (как на схеме, рис. 1). Впереди поддерживающих поверхностей, на приподнятых концах полозьев, укреплены две плоскости ab и A₁B₁, вращающияся на поперечной горизонтальной оси; этими плоскостями (рулями высоты) изменяется угол подъема А. Сзади расположен руль направления. Число винтов на А. бывает один или два, располагаются они сзади или спереди. По числу поддерживающих поверхностей, расположенных одна над другой, А. разделяются на монопланы (с одною поддерж. поверхностью), бипланы (с двумя), трипланы и полипланы (с тремя и более поддержив. поверхностями). Рули поперечной устойчивости помещаются на правом и левом концах поддерживающих поверхностей и или состоять из части поддерживающей поверхности, вращающейся на поперечной горизонтальной оси, или же сами поддерживающия поверхности искривляются или перекашиваются в противололожныя стороны, напр., в правых поверхностях задний край опускается вниз и угол наклона с направлением движения, таким образом, увеличивается, отчего увеличивается и поддерживающая сила в правой поддерживающей поверхности, а в левой - наоборот. Искривление поддерживающих поверхностей в А. было введено впервые бр. Райт, а затем его ввели Блерио, Сантос-Дюмон, Эсно-Пельтри, в А. "Антуанет" и др. Для взлета все А. в настоящее время поставлены на колеса, на которых они сначала катятся по поверхности земли, а затем, развив надлежащую скорость, отделяются от земли; для спуска же в настоящее время почти все А. пользуются полозьями, которые трением ускоряют остановку А. Материалом для постройки А. служить ясень, бук, американская сосна, стальныя трубы, проволока, тросы, стальные башмаки, стяжки и т. д.; поддерживающия поверхности и рули покрываются бумажною материею, иногда слегка прорезиненною. Из А. разных систем в настоящее время пользуются наибольшим распространением бипланы Анри и Мориса Фармана, Соммера и бр. Вуазен, а из монопланов: Блерио, "Антуанет", Пишофа, Телье и др. Бипланы бр. Райт стали находить в последнее время все меньше и меньше приверженцев. А. Анри Фармана (рис. 2-4) имеет от 10 до 17 мтр. ширины и ок. 13 мтр. длины, поддерживающая поверхность от 36 до 50 кв. метр. Сзади находится хвостовая коробка, по бокам которой расположены два руля направления; в А., ширина котораго 17 мтр., помещено три руля направления. Спереди находится монопланный руль высоты, приводимый в движение рукояткою, находящейся в правой руке авиатора; задняя часть хвоста А₁ (рис. 4) вращается на горизонтальной оси, соединена тягами с передним рулем высоты и поэтому приводится в движение также рукояткою. Таким образом, руль получается, т. наз. комбинированный, который при меньших размерах действует достаточно энергично. Для поперечной устойчивости служат крылышки CC₁ приводимыя в движение поворотом рукоятки авиатора вправо и влево. Сиденье авиатора B находится на передней части нижней поддерживающей поверхности; за сиденьем авиатора устанавливаются сиденья для пассажиров; ноги авиатора упираются в равноплечий рычаг, служащий для поворота руля направления. За пассажирами располагаются баки для бензина и масла; винть Шовьера приводится в движение двигателем "Гном" в 50 или 70 лош. сил. Для разбега А. имеет две пары колес, поставленных под поддерживающими поверхностями; оси каждой пары колес проходят поверх полозьев, к которым они притягиваются резиновыми тяжами. При спуске колеса касаются земли, тяжи растягиваются, и полозья касаются земли и затормаживают движение. В 1910 г. А. изменялся в двух направлениях; с одной стороны размеры его увеличивались, чтобы получить большую грузоподъемность, с другой, для увеличения скорости, нижняя поверхность уменьшалась, вместо бипланнаго хвоста получился монопланный и, таким образом, получился гоночный биплан и моноплан Фармана. Наибольшая продолжительность безостановочнаго полета в 8 ч. 15 м. достигнута на биплане Анри Фармана. Вес А. 350-500 клгр. А. Мориса Фармана (рис. 5) имеет ширину 11 метр., длину ок. 14 мтр.; поддерживающая поверхность 50 кв. мтр. Руль высоты приводится в движение штурвалом, передвигаемым вперед и назад, руль направления - поворотом того же штурвала. Для поперечной устойчивости имеются крылышки, управляемыя особыми педалями. Авиатор закрыт, помещаясь в небольшой кабинке. А. поставлен на два колеса и, кроме того, впереди имеются полозья. А. снабжен деревян. винтом Шовьера и двигателем Рено или "Гномом". На этом А. Табюто 30 дек. 1910 г. сделал непрерывный полет в 7 ч. 45 м. и прошел 585 клм. Общий вес аппарата во время полета 630 клгр. А. Соммера во многом похож на А. Анри Фармана. А. бр. Вуазен (рис. 6) один из первых французских А.; на нем начали летать А. Фарман и Делагранж. Существенное отличие его от А. Фармана, это - вертикальныя перегородки между поддерживающими поверхностями, отсутствие полозьев и рулей поперечной устойчивости. В последнее время он значительно изменен, и к концу 1910 г. и началу 1911 г. имелись три модели, существенно отличающияся друг от друга; сняты вертикальныя перегородки и добавлены рули высоты. А. начала 1911 г. не имеет хвоста, а рули направления и высоты вынесены на довольно большой ферме вперед. А. бр. Райт (рис. 7) в 1908 г. пользовался большою известностью, но в последнее время другие А. его превзошли, и потому он стал пользоваться меньшим распространением. Ширина его 12,5 метр., глубина поддерживающих поверхностей 2 мтр., сзади расположен двойной руль направления, спереди - двойной руль высоты; поперечная устойчивость достигается искривлением поддерживающих поверхностей. А. раньше был поставлен только на полозья, в последнее время ему прибавили еще 3 колеса и, кроме того, сзади руля направления добавили стабилизатор. Для управления авиатор имеет в левой руке рычаг от руля высоты и в правой также рычаг, поворотом котораго вперед и назад поворачивается руль направления, а поворотом вправо и влево - производится искривление поддерживающих поверхностей. Сзади поддерживающих поверхностей расположены два деревян. винта, приводимых в движение двигателем в 24 лош. силы Райта, конструированным фирмою Баррикан и Марр. К концу 1910 г. бр. Райт свой А. переделали: руль высоты перенесен спереди назад, поставлен двигатель "Гном" и сделаны некоторыя другия изменения. В измененном виде А. дал значительно лучшие результаты и возможность достигнуть высоты более 3.000 метр. А. Блерио XI. Наибольшим распространением из монопланов пользуется моноплан Блерио. А. Блерио XI (рис. 8) имеет 8 мтр. ширины, поддерживающия поверхности его по площади 14 кв. мтр. На конце основной средней фермы укреплена плоскость устойчивости, по концам которой находятся рули высоты Ga, руль направления Gd находится сзади; поперечная устойчивость достигается искривлением поддерживающих поверхностей. Для управления авиатор перед собою имеет штурвал, как в автомобиле, наклонением котораго вперед и назад достигается наклон руля высоты, наклонение вправо и влево производит искривление поверхностей; рул направления приводится в движение ногами. А. имеет деревян. винт Шовьера, приводимый в движение двигателем Анцани, а в последнее время почти исключительно "Гномом" в 50 или 100 лош. сил. Аппарат этого же типа, но увеличенный Блерио XI-bis служит для подъема пассажира. На рис. 9 изображен Блерио XI-2-bis, в котором несколько изменена хвостовая часть, а средняя ферма обтянута материею для уменьшения сопротивления. На этих А. достигнута высота выше 3.000 мтр. и скорость до 115 клм. Блерио XII построен для двоих и для получения большой скорости. В начале 1911 г. Блерио выпустил Блерио XIII для подъема 8-9 пассажиров. Этот А. имеет руль высоты впереди, как у Анри Фармана, а винт помещен сзади поддерживающих поверхностей, как это сделано и в А. Пишофа. А. "Антуанеть". Этот А. (рис. 10-12) имеет 13-15 мтр. ширины, поддерживающия поверхности трапецеобразной формы, поддерживающая поверхность 50-60 кв. м. На хвостовой части имеются горизонтальныя плоскости устойчивости St и вертикальная D а также двойной руль направления D₁ и треугольный руль высоты D₂. Средняя ферма треугольнаго сечения, передняя ея часть обшита деревом; в передней части стоит двигатель в 50 или 100 лош. сил системы "Антуанет", приводящий в движение металлический винт тоже системы "Антуанет". В настоящее время ставят на А. двигатели системы E. N. V. и "Гном" и винт Шовьера. По бокам сиденья авиатора находятся два маховичка, которыми приводятся в движение руль высоты и искривляются поддерживающия поверхности; руль направления вращается рычагом, передвигаемым ногами. Под переднею частью А. на особой металлической стойке, расположена ось с двумя пневматическими колесами; впереди колес выступает деревян. костыль, предохраняющий винт от поломки при соприкосновении с землей. Общий вес А. 450-500 клгр. Наибольшую известность А. доставили полеты на нем авиатора Латама. Но надо иметь в виду, что полеты на этом А. требуют большой практики, а обучение на нем - продолжительнаго времени, поэтому в последнее время распространение пользования А. значительно уменьшилось. А. Теллье весьма похож на Блерио XI; ширина его 11 мтр., поддерживающая поверхность 14 кв. мтр.; двигатель Панар-Левассора в 35 лош. сил с 4 цилиндрами. Винт деревянный, двухлопастной системы Теллье. По своим полетам А., несмотря на сравнительно несильный двигатель, дал хорошие результаты. Надо заметить, что в последнее время число А. во всех странах растет весьма быстро, так что перечислить все образцы их представляет затруднения. А. в военном деле могут применяться, как лучшее разведочное средство, средство сообщения и для метания бомб. Более подробныя сведения о применении А. будут изложены в ст. Военное воздухоплавание.

Рис. 1. Схема аэроплана бр. Райт.

Рис. 2. Боковой вид аэроплана Анри Фармана.

Рис. 3. Биплан А. Фармана.

Рис. 4. Биплан А. Фармана. (Вид спереди).

Рис. 5. Биплан М. Фармана.

Рис. 6. Аэроплан бр. Вуазен (вид сбоку).

Рис. 7. Аэроплан бр. Райт.

Поручик Руднев на "Фармане", С фотографии К. К. Булла.

Поручик Стаценко на "Блерио"

Рис. 8. Блерио XI.

Рис. 9. Блерио XI-bis

Рис. 10. Моноплан "Антуанет" (вид сверху).

Рис. 11. Моноплап "Антуанет" (вид сбоку).

Рис. 12. Моноплан "Антуанет" (вид спереди).