> Энциклопедический словарь Гранат, страница 122 > Величина подъемной силы
Величина подъемной силы
Величина подъемной силы, вычисленная по формулам Чаплыгина, прекрасно согласуется с данными опыта; если построить диаграммы ея изменения в зависимости от угла атаки, должны получиться кривия Dines и Prandtl, То положение, что подъемная сила перпендикулярна не поверхности и не хорде ея, а скорости потока, прекрасно объясняет уменьшение горизонтальной составляющей сопротивления воздуха.
Появление и других, несравненно, впрочем, менее значительных, теоретических работ (частичное решение задачи дал Kutta еще в 1902 г.) позволяет думать, что в недалеком будущем основные явления при полете будут освещены вполне, и тогда построение аппаратов тяжелее воздуха получит прочные основания.
Аппараты тяжелее воздуха могут -быть классифицированы следующим образом;
Фаг. 17.
I. Ортоптеры.
II. Геликоптеры.
1 1. монопланы.
III. Аэропланы! 2. бипланы.
( 3. мультипланы.
I. Ортоптеры—аппараты, воспроизводящие ударное действие крыльев; их очень мало. Птица Ру (Roux), например, представляет собою слепое подражание форме птицы; внутри ея корпуса заключен механизм, двигающий вверх и вниз два крыла по бокам. Удовлетворительных результатов с таким аппаратом не получено.
П. Геликоптеры—аппараты, в которых подъемная сила получается от вращения огромных винтов с вертикальн. осью. Винтов бывает два и больше, причем они вращаются вокруг одной оси в противоположные стороны. Фиг.
17 представляет геликоптер Otto Luyties.
Геликоптеры могут подниматься на воздух, но полетов на них до этих пор не совершали.
III. Аэропланы—аппараты, в которых поддерживание на воздухе достигается благодаря быстрому горизонтальному (параллельному самому себе) перемещению больших поверхностей, обычно слегкаизогнутых;эти поверхности называются под-держивающ ими, (surfaces su-stentatrices). Движение сообщается винтом (или винтами), обычно двухлопастным, деревянным. Винты приводит в действие мотор, по чти всегда бензиновый. Винт ставится или спереди, или сзади поддержив. поверхностей. Для устойчивости присоединяются отнесенные на некоторое расстояние вперед или назад стабилизирующия поверхности и киль; для подъема и спуска, а также поворотов имеются рули высоты или глубины и поворота. Главные части ставятся на упругую рамку (шасси) с колесами или полозьями для разбега аэроплана. По числу поддерживающих поверхностей (планов) аэропланы делятся на монопланы (однопланы), бипланы (двупланы) и мультипланы (многопла-
Фигура 18.
ИП, 1. Монопланы—аэропланы с одной (в вертикальном направл.) поддерживающей поверхностью. Фигура 18—21
Si»/
изображают аэроплан сист. Блерио (Bleriot), № 11. Как видно, план слегка изогнут; винт помещен спереди, так что поток воздухамощи натяжных шнуров изгибаются углы поддерживающих поверхностей, как это видно на фигуре 24. Вследствие неодинаковой кривизны поверхностей,
Фигура 19—21. Аэроплан Блерио № 11.— Вид сбоку. — Вид спереди. — Вид сверлу. — f—поддерживающая поверхность; h—стабилизирующия поверхности Ь], b2 рули высоты,s—руль поворота;, g—остов (корпус) аппарата с фермами или треугольными стойками g1; gj. для держания поверхностей посредством шнуров; m—мотор; t—винт; 1— рычаг для управления; р—сиденье для воздухоплавателя: у, в,—передния колеса для разлета; в3—заднее колесо-для разлета, в подвижной вилке а.
направляется непосредственно под план; стабилизатор и рули высоты отнесены далеко назад, что дает аппарату хорошую устойчивость. Тут же руль поворотов (s). Мотор (т) бензиновый, сист. Анзани, в 24 силы. МонопланъАшт/ант (Antoinette) отли -чается большим наклоном поддерживающей поверхности к горизонту и большей ея изогнутостью; концы плана слегка приподняты кверху, в виде очень тупого угла, что придает боковую устойчивость; больших размеров киль и стабилизатор обеспечивают устойчивость в других направлениях. Аэроплан тяжелее и по виду прочнее Блерио. Мотор Антуанет в 40 л. сил. Из прочих упомянем конструкцию Эно-Пельтри (Esnolt-Pelterie), Сантос-Дюмона (Santos-Du-mont) и Фербера (Ferber).
1П, 2. Бипланы—аэропланы с двумя поддерживающими поверхностями (одна над другой). Тип Райт (фигура 22) отличается легкостью: нет ни стабилизатора, ни киля. Поперечная устойчивость достигается тем, что при попоявляется различное давление воздуха с одной и другой стороны, и
Фигура 22.
накренившийся аппарат выравнивается. Центр тяжести аппарата впереди центра давления, а потому руль высоты также спереди; сзади руль поворота. Винтов два, сзади поддерживающих поверхностей; мотор собственной системы в 25 лошадиных сил.
У аэроплана нет колес, а только полозья, и для отлета весь аппарат ставится на особую тележку, которую, по рельсам, тянет падающий сверху, в особой башенке, груз (фигура 25); когда скорость достаточна, руль высоты ставится под углом к движению, и аэроплан слетает с тележки в воздух. Этот способ отлета представляет огромное неудобство: аппарат не может подняться где угодно. Весь аэроплан мало устойчив, и только черезвычайное искусство и навык братьев Райт (Wright) создали ему известность. Биплан Вуазена (Voisin), усовершенствованный Фарманом (Рагшап), отличается от типа Райт тем, чтоимеет сзади коробку, представляющую стабилизатор и киль; спереди руль высоты—одна плоскость (фигура 26). Винт один, сзади, приводимый в движете мотором „Гномъ“ около 50 лощ. сил. Аппарат опирается колесами и полозьями; колеса устроены таким образом, что они приподнимаются при ударе о землю кверху, и аппарат скользит полозьями, так что остановка происходит мягко. Аппарат очень устойчив. Немногим разнится от описанных бипланъКур-тисса (Kurtiss) и Зоммера (Sommer).
Ill, 3. Мультипланы—аэропланы, у которых поддерживающих поверхностей больше, чем две; они строятся очень редко. Фирма Voisin строит, между прочим, и трипланы, но они мало в ходу. Попытки строить многоэтажные аэропланы, иногда с лопатками, расположенными по ободу колеса и тому подобное., не дали хороших результатов.
Просматривая конструкции аэропланов, можно сказать, что аэропланам не хватает одного — устойчивости; полет представляет собою процесс, требующий черезвычайного внимания авиатора: маневрируя рулями, он должен исправлять каждую, малейшую неправиль-
Ч
Фпг. 24. Поддержив. поверхности и руль поворота в аэроплане Райта, когда он описывает кривую влево (перспективный вид).
няя поддерживающая поверхность снята, h—полозья для спуска; k—руль глубины; и—вспомогательные рули в виде полумесяца между лопастями руля глубины для содействия управлению полетом аэроплана вправо или влево; s—руль поворота; gn g2—отъемные штанги, держащия руль поворота; lj—рычаг для управления рулем глубины; еа—соединительная штанга к нему; 12—рычаг для управления рулем поворота, действует на коромысло d—посредством соединительной штанги е2; z—шнур для управления рулем поворота; z,—z4—шнуры для загибания планеров; т—мотор, действующий посредством це-ueft аа и а2 на винты t„ t2; w—охладитель мотора; п— помещение для бензина; b—штанга, посредством которой аэроплан укрепляется на канате на старте (приспособления для отлета); pt—место для управляющого аэропланом; ра—место для спутника; г1( га—направляющие блочки для шпуров.
ноеть положения аэроплана в воздухе. Это делает авиацию уделом немногих людей, обладающих соответственными способностями. Потелом является налитая в ванночку ртуть, над поверхностью которой имеются штифты, служащие контактами электрических цепей; если ртуть
Фяг. 25. Старт Райта, а—брус для разлета с роликом ], через кот. проведен канат s,. для приведения в движение аэроплана по брусу. Канат привязывается к аэроплану за крюк b, и как только веревка, удерживающая груз g, опускается и самый груз падает в положение gi, веревка s влечет аэроплан; 1, 13—направляющие блочки на башне старта; г_ролики на каретке старта.
этому вопрос о приспособлениях, которые автоматически, без всякого участия авиатора, обеспечивали бы устойчивость аэроплана, имеет черезвычайное значение. В последнее время (осень 1911) появились конструкции, Позволяющия надеяться в недалеком будущем на благоприятное его решение.
Могут быть отмечены 4 типа таких аппаратов.
1) Аппараты, основанные на принципе маятника; в них большой вес, сохраняющий, при наклоне аэроплана в ту или иную сторону, свое отвесное положение, тянет руль. По идее, например, Моро (Moreau) таким маятприльет к одному из штифтов, с этой стороны замкнется цепь, и входящий в нее сильный электромагнит подтянет руль, ставя его надлежащим образом.
2) Аппараты, основанные на принципе гироскопа. Тяжелое вращающееся колесо стремится сохранить свою ось вращения; будучи подвешено, такое колесо (гироскоп), при наклонах аэроплана, может воздействовать, с помощью тяг, или непосредственно на рули, или на небольшой мотор, который может эти рули переставлять. Так конструирован аппарат Реньяра (Regnard).
Фигура 26. Разлет аэроплана Фарман-Вуазен. Задния колеса поднимаются, разлет совершается на передних. После того как руль глубины переложен будет из положения 1и, в положение h3, начинается подъем.
ником является сам авиатор: его сиденье подвешено так, что может качаться во все стороны. В другом таиг-м аппарате тяжелым
3) Аппараты, в которых использована инерция значительных масс. Таков аппарат Дутра (Doutre). В нем имеется подвижная пластинка,
связанная помощью пружин с двумя подвижными массами; все вместе действует на серво-мотор, переставляющий рули; если скорость движения аэроплана возрастет, то увеличится давление воздуха на пластинку, и ея движение преодолеет инерцию масс; если скорость уменьшится, то действие инерции масс передвинет поршень серво-мотора. Аппарат Дутра испытан и дал хорошие результаты (смотрите „АёгорЬиие“, 1911, AS 16).
4) Аппараты с добавочными к рулям плоскостями. Плоскость, соединенная под известным углом, пружиною, с рулем высоты, в случае изменения екорости или угла атаки переставит руль (благодаря упругости пружины). Таково приспособление Орландо (Orlando); к тому же типу м. б. отнесена и конструкция русского полк. Бенуа. Кроме описанных, есть и еще конструкции, пока мало разработанные. Можно сказать, что меньше всего надежды на успех подают аппараты с маятником и гироскопом; но вообще вопрос об автоматической стабилизации близок к решению, и тогда полет будет прост и надежен.
История авиации должна по справедливости начинаться с Гайлея (Sir George Gayleyl. который в 1809 г. опубликовал черезвычайно правильные соображения относительно летательных машин тяжелее воздуха. Его работа была совершенно забыта до 1874 г., когда Пено (Penaud) изложил ее французскому Обществу Воздухоплавания. Пено принадлежит первая летающая модель-игрушка, правильно сконструированная.