Части самолета и их названия. Основные части самолёта и их назначение

Лабораторная работа № 4. Устройство самолёта

4.1. Общее устройство самолёта

Современный воздушный лайнер - это сложная система, для создания которой использованы новейшие достижения строительной механики, высоких технологий, радиоэлектроники, кибернетики. Поэтому сначала лучше познакомиться с устройством более простой машины - одноместного спортивного самолёта (рис. 2) типа моноплан, т.е. с одним крылом.

Основа конструкции - фюзеляж, или корпус, который соединяет все части машины. В его тесных отсеках помешается оборудование: радиостанция, аккумуляторы, пилотажно-навигационные приборы, часто - баки для горючего и смазки.

В полёте подъёмную силу, поддерживающую машину в воздухе, создаёт крыло. У крыла нижняя поверхность плоская, а верхняя выпуклая, поэтому воздух обтекает верхнюю поверхность с большей скоростью, чем нижнюю. Над крылом возникает область пониженного давления, которая «тянет» крыло, а вместе с ним и весь самолёт вверх. Так возникает подъёмная сила. Собирают крыло (рис. 1) из лонжеронов 5 (основных продольных несущих балок), стрингеров 6 (продольных элементов), нервюр 7 (поперечных элементов) и обшивки.

Рис. 1. Схема крыла:
1 - элерон; 2 - двухщелевой закрылок; 3 - тормозной щиток;
4 - узлы крепления крыла; 5 - лонжерон; 6 - стрингер; 7 - нервюра;
8 - предкрылок; 9 - обшивка

К нижней части фюзеляжа (см. рис. 2) крепится центроплан 2 (средняя часть крыла), а уже к центроплану - правая и левая консоли 3 (отъёмные части крыла), или несущие плоскости. Крыло обычно неподвижно закрепляется на фюзеляже, но иногда может поворачиваться относительно поперечной оси самолёта (например, у самолётов вертикального взлёта и посадки) или изменять конфигурацию (стреловидность, размах).

На задней кромке крыла находятся элероны 4 - небольшие подвижные плоскости, с помощью которых лётчик регулирует крен машины (поэтому элероны иногда называют рулями крена). Если ручку управления перевести влево, левый элерон поднимется, правый опустится, и самолёт накренится влево. Если ручку перевести вправо, правый элерон поднимется, левый опустится, и машина накренится вправо.

На крыле (см. рис. 1) расположены щитки 3 и закрылки 2. Это отклоняющиеся вниз поверхности, которые предназначены для повышения устойчивости и управляемости машины во время взлёта и приземления. При взлёте их выпускают на небольшой угол, а при посадке (чтобы уменьшить скорость) - полностью.

Воздушный винт 6 (рис. 2), или пропеллер (англ. propeller, от лат. propello - «гоню», «толкаю вперёд»), вращается двигателем самолёта. Винт захватывает воздух и отбрасывает его назад, создавая тягу, толкающую машину вперёд. На крыле при движении возникает подъёмная сила. Число оборотов двигателя пилот регулирует в зависимости от режима полёта.

В хвостовой части фюзеляжа размешаются киль 7, руль поворота 9, стабилизатор 8 и руль высоты 10. Все вместе эти элементы составляют хвостовое оперение . Оно нужно, чтобы самолёт был устойчив в полёте - не клевал носом, не заваливался вправо-влево, не проседал на хвост. В известной степени хвостовое оперение можно сравнить с весами. Положил в нужный момент нужную гирьку - и чаши весов уравновесились. Только у лётчика такими «гирями» служат рули, с помощью которых он изменяет величину аэродинамических сил, воздействующих на оперение.

Руль поворота отклоняют ножными педалями. «Дал правую ногу» - руль отклонился вправо, и самолёт развернулся в ту же сторону. «Дал левую ногу» - самолёт повернул влево.

Руль высоты иногда ещё называют рулём глубины. Когда ручка управления «взята на себя», руль отклоняется вверх, и самолёт задирает нос. Если же «отдана от себя», руль отклонён вниз, и самолёт опускается. Крутой спуск называется пикированием, пологий - планированием.

На элеронах, руле высоты и руле поворота у большинства самолётов расположены маленькие отклоняемые плоскости, именуемые триммерами (см. рис. 3). Триммер применяется на установившихся режимах полёта для удержания рулей в отклоненном состоянии длительное время.

Рис. 2. Конструкция спортивного самолёта:
1 - фюзеляж; 2 - центроплан; 3 - крыло; 4 - элерон; 5 - мотор;
6 - воздушный винт; 7 - киль; 8 - стабилизатор;
9 - руль поворота; 10 - руль высоты; 11 - кабина;
12 - шасси; 13 - кабина в разрезе с приборным щитком

Сами органы управления (ручка, педали, рычаг управления двигателем) и приборы находятся в кабине лётчика. Сверху кабина закрыта откидывающимся прозрачным колпаком, который принято называть фонарём .

И наконец, самолёт не может обойтись без шасси (фр. chassis, от лат. capsa - «ящик»): на нём самолёт разбегается при взлёте, катится после приземления, передвигается по аэродрому. В полёте шасси создаёт аэродинамическое сопротивление – снижает скорость. Поэтому практически все современные самолёты строят с убирающимся шасси. В воздухе колёса и стойки втягиваются в особые отсеки - купола, расположенные внутри фюзеляжа или центроплана, иногда - крыла (см. рис. 5). Вес конструкции шасси составляет около 4 – 7 % веса самолёта.

Все элементы спортивного самолёта, представленные на рисунке, есть и в воздушных лайнерах (рис. 5), и на современных истребителях (рис. 3). Это основные элементы устройства любого самолёта. Правда, на многих современных больших машинах нет воздушного винта, поскольку на них используются турбореактивные двигатели (будут изучаться в лабораторной работе № 5).

Рис. 3. Схема самолёта МиГ-15

Рис. 4. Катапультное кресло

Рис. 5. Турбореактивный пассажирский самолёт:

фюзеляж : 1 - фюзеляж; 2 - обтекатель радиолокатора; 3 - фонарь кабины экипажа;

крыло : 4 - центроплан; 5 - отъёмная часть крыла (ОЧК); 6 - предкрылки; 7 - элерон;

8 - триммер элерона; 9 - закрылки; 10 - щитки;

вертикальное оперение : 11 - киль; 12 - руль поворота; 13 - триммер руля поворота;

горизонтальное оперение : 14 - стабилизатор; 15 - руль высоты;

16 - триммер руля высоты;

шасси : 17 - передняя стойка шасси; 18 - основная стойка шасси;

силовая установка : 19 - двигатели; 20 - воздухозаборник

Итак, подведем итог. Основными частями конструкции самолёта являются:

Крыло создаёт подъёмную силу при движении самолёта. На крыле устанавливаются элерон ы (рули крена) и элементы механизации крыла (предкрылки, закрылки, щитки).

Фюзеляж служит для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования. Конструктивно фюзеляж связывает между собой крыло, оперение, иногда шасси и силовую установку.

Шасси предназначается для взлёта и посадки, а также для передвижения самолёта по аэродрому. На самолётах могут устанавливаться колёсные шасси, поплавки (на гидросамолётах), лыжи и гусеницы (у самолётов повышенной проходимости). Шасси бывают убирающимися в полёте и неубирающимися. Самолёты с убирающимися шасси имеет меньшее лобовое сопротивление, но тяжелее и сложнее по конструкции.

Оперение предназначается для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта в полёте.

4.2. Классификации самолётов

1. По назначению.

По назначению различают гражданские и военные самолёты.

К гражданским самолётам относятся:

Транспортные (пассажирские, грузопассажирские, грузовые),

Спортивные, рекордные (для установления рекордов скорости, скороподъёмности, высоты, дальности полёта и т.п.), учебно-тренировочные,

Туристические,

Административные,

Сельскохозяйственные,

Специального назначения (например, для спасательных работ, телеуправляемые),

Экспериментальные.

Рис. 6. Классификация пассажирских самолётов

Военные самолёты предназначены для поражения воздушных, наземных (морских) целей или для выполнения других боевых задач. Они подразделяются на:

Истребители – для ведения воздушного боя,

Бомбардировщики – для разрушения объектов в тылу противника и для бомбардировки войск и укреплений,

Разведчики,

Транспортные,

Самолёты связи,

Санитарные.

2. По конструкции.

В основу классификации самолётов по конструкции положены внешние признаки:

Число и расположение крыльев,

Форма и расположение оперения,

Расположение двигателей,

Тип шасси,

Тип фюзеляжа.

Схематично классификация самолётов по конструкции показана на рис. 7.

Рис. 7. Основные типы самолётов

В зависимости от числа крыльев различают:

Амфибии (гидросамолёты, оборудованные колёсными шасси).

По типу двигателей различают самолёты:

Винтомоторные,

Турбовинтовые,

Турбореактивные.

При выборе места установки двигателей, их числа и типа учитывают:

Аэродинамическое сопротивление, создаваемое двигателями,

Разворачивающий момент, возникающий при отказе одного из двигателей,

Сложность устройства воздухозаборников,

Возможность обслуживания и замены двигателей,

Уровень шума в пассажирском салоне и т.п.

В зависимости от скорости полёта различают самолёты:

Дозвуковые (скорость самолёта соответствует числу Маха М < 1),

Сверхзвуковые (1 ≤ М < 5),

И гиперзвуковые (М ≥ 5),

Число Маха

М = V /a ,

где V – скорость набегающего потока (или скорость тела в потоке);

а – скорость звука в данном потоке.

Силовая установка самолёта состоит из:

Авиационных двигателей,

Различных систем и устройств:

Воздушных винтов,

Пожарного оборудования,

Топливной системы,

Систем запуска, смазки,

Систем всасывания воздуха, изменения направления тяги и др.

4.3. Системы управления и оборудование самолёта

Системы управления самолёта разделяются на:

Основные – системы управления воздушными рулями (руль высоты, руль поворота, элерон – руль крена),

Вспомогательные – системы управления двигателями, триммерами рулей, шасси, тормозами, люками, дверями и т. п.

Управление самолётом производится с помощью штурвальной колонки или ручки управления, педалей, переключателей и т. п., расположенных в кабине экипажа. Для облегчения пилотирования и повышения безопасности полёта в систему управления могут включаться автопилот ы и бортовые вычислители; управление делается двойным.

В системах управления самолётов для уменьшения усилий по отклонению рулей применяют гидравлические, пневматические или электрические усилители (называемые бустерами), а также устройства сервокомпенсации (т.е. вспомогательные поверхности относительно небольшой площади, размещаемые обычно на задней кромке основного воздушного руля; они отклоняются в сторону, противоположную отклонению воздушного руля; например, триммеры).

Управление самолётом в случае, когда воздушные рули неэффективны (полёт в сильно разреженной атмосфере, на самолётах вертикального взлёта и посадки), осуществляется газовыми рулями (которые по конструкции разнообразны: от пластин, изменяющих направление тяги газового потока, до сложного соплового аппарата).

Оборудование самолёта включает:

Приборное, радио- и электрооборудование,

Противообледенительные устройства,

Высотное, бытовое и специальное оборудование,

Для военных самолётов – также вооружение (пушки, ракеты, авиационные бомбы) и

бронирование.

Приборное оборудование в зависимости от назначения подразделяется на:

Пилотажно-навигационное (вариометр ы, авиагоризонт ы, компас ы, автопилоты и т. п.),

Для контроля за работой двигателей (манометры, расходомеры и т. п.),

Вспомогательное (амперметры, вольтметры и др.).

Электрооборудование самолёта обеспечивает работу приборов, средств управления, радио, системы пуска двигателей, освещения. Радиооборудование включает в себя:

Средства радиосвязи и радионавигации,

Радиолокационное оборудование,

Системы автоматического взлёта и посадки.

Высотное оборудование служит для обеспечения безопасности и защиты человека при полёте на больших высотах (системы кондиционирования воздуха, кислородного питания и др.).

Бытовое оборудование обеспечивает удобство размещения пассажиров и экипажа, их комфорт.

К специальному оборудованию относятся системы автоконтроля работы оборудования и конструкции самолёта, аэрофотосъёмки, оборудование для перевозки больных и раненых и т. п.

4.4. Самолёты вертикального взлёта и посадки (СВВП) и

самолёты короткого взлёта и посадки (СКВП).

Увеличение скоростей полёта самолётов приводит к росту взлётно-посадочных скоростей, в результате чего длина взлётно-посадочных полос достигает нескольких километров. В связи с этим создаются СКВП и СВВП.

СКВП имеют при высокой крейсерской скорости (600-800 км/ч) длину взлётно-посадочной дистанции не более 600-650 м. Сокращение взлётно-посадочной дистанции в основном достигается:

* применением мощной механизации крыла,

* управлением пограничным слоем (слой газа, образующийся у поверхности обтекаемого твёрдого тела и имеющий скорость течения много меньшую, чем скорость набегающего на тело потока),

* использованием ускорителей на взлёте и устройств для гашения скорости при посадке,

* отклонением вектора тяги маршевых (т.е. основных) двигателей.

Вертикальный взлёт и посадка СВВП обеспечиваются специальными подъёмными двигателями, либо отклонением реактивных сопел, либо поворотом основных двигателей, как правило, турбореактивных.

Типовые схемы СВВП показаны на рис. 9.

Рис. 9. Самолёты вертикального взлёта и посадки

Контрольные вопросы

1. Назвать и кратко охарактеризовать основные части конструкции самолёта.

2. Рассказать про силовую конструкцию крыла (рис.1).

3. Рассказать про элементы системы управления, расположенные на крыле (рис. 1 и 5).

4. Рассказать про хвостовое оперение самолёта (рис. 3 и 5).

5. Рассказать, какие бывают самолёты по типу (рис. 8) и расположению оперения.

6. Рассказать, как крепится крыло к фюзеляжу (с помощью чего – показать на рис. 3 и 5 и про подвижность).

7. Какие бывают самолёты по числу и расположению крыльев?

8. Рассказать про фюзеляж самолёта (назначение, что находится внутри, что такое фонарь).

9. Рассказать какие бывают самолёты по типу двигателей и что учитывают при выборе места установки, числа и типа двигателей.

10. Рассказать какие бывают самолёты по способу расположения двигателей.

11. Рассказать про шасси самолёта (назначение, вес, где находится во время полёта).

12. Рассказать какие бывают самолёты по типу шасси.

13. Рассказать про назначение и классификацию гражданских самолётов.

14. Рассказать про назначение и виды военных самолётов.

15. Назвать, какие существуют классификации самолётов по конструкции. Про одну из классификаций (по заданию преподавателя) рассказать подробнее.

16. Записать и пояснить формулу числа Маха. Какие бывают самолёты в зависимости от скорости полёта?

17. Охарактеризовать систему управления самолёта (виды, как экипаж воздействует на нее, что устанавливается для повышения безопасности полёта)?

18. Что применяют для уменьшения усилий по отклонению рулей самолёта? Рассказать, когда воздушные рули неэффективны, и что делают в этом случае?

19. Перечислить оборудование, имеющееся на самолёте.

20. Рассказать про приборное, высотное и бытовое оборудование.

21. Рассказать про специальное и электрооборудование.

22. Рассказать про СВВП и СКВП. Почему в настоящее время к ним проявляется высокий интерес?

23. Рассказать про типовые схемы СВВП (рис. 9).

24. Рассказать назначение и принцип действия катапультного кресла, схему катапультирования лётчика.

25. Рассказать конструкцию самолёта по рис. 3.

Лекция 1

Основными частями самолета являются крыло, фюзеляж, оперение, шасси и силовая установка.

Крыло – несущая поверхность самолета, предназначенная для создания аэродинами­ческой подъемной силы.

Фюзеляж – основная часть конструкции самолета, служащая для соединения в одно целое всех его частей, а также для размещения экипажа, пассажиров, оборудования и грузов.

Оперение – несущие поверхности, предназначенные для обеспечения продольной и путевой устойчивости и управляемости.

Шасси – система опор самолета, служащая для взлета, посадки, передвижения и стоянки на земле, палубе корабля или на воде.

Силовая установка, основным элементом которой является двигатель, служит для создания тяги.

Кроме этих основных частей самолет имеет большое количество различного оборудования. На нем устанавливаются системы основного управления (управления рулевыми поверхностями: элеронами, рулями высоты и направления), вспомогательного управления (управление механизацией, уборкой и выпуском шасси, створками люков, агрегатами оборудования и т.п.), гидро- и пневмооборудование, электрооборудование, высотное, защитное оборудование и др.

Летные, геометрические и весовые характеристики, общая компоновка, применяемое оборудование, а также конструкция отдельных частей во многом определяются назначением самолета.

Классификация самолётов по схеме

Классификация самолетов по схеме производится с учетом взаимного расположения, формы, количества и типа отдельных составляющих самолет агрегатов.

Схема самолета определяется следующими признаками:

1) количеством и расположением крыльев;

2) типом фюзеляжа;

3) расположением оперения;

4) типом шасси;

5) типом, количеством и расположением двигателей.

Полностью охарактеризовать схему самолета можно лишь на основании всех этих пяти признаков. Классификация же лишь по одному или нескольким из них не может дать полного представления о схеме.

По количеству крыльев все самолеты делятся на бипланы (рис.1, а) и монопланы, а последние в зависимости от взаимного расположения крыла и фюзеляжа – на низкопланы (рис. 1, б), среднепланы (рис.1, в) и высокопланы (рис.1, г).

Рис. 1. Схемы самолетов по количеству и расположению крыльев

По типу фюзеляжа самолеты делятся на однофюзеляжные (рис.2,а) и двухбалочные (рис. 2, б).

Рис.2 Схемы самолетов по типу фюзеляжа.

Расположение оперения на самолете в значительной степени определяет так называемую аэродинамическую схему самолета, зависящую от количества и взаимного расположения его несущих поверхностей.

По этому признаку современные самолеты-монопланы делятся на три схемы: схему нормальную или классическую (рис.3, а), схему с передним расположением горизонтального оперения – схему типа «утка» (рис.3, б) и схему без горизонтального опе­ре­­­ния – схему «бесхвостка» (рис.3, в). Очень тяжелые бесхвостые самолеты могут быть выполнены по схеме «летающее крыло» (рис.3, г).

Рис. 3. Схемы самолетов по расположению оперения

В зависимости от условий взлета и посадки самолеты могут иметь шасси колесное (рис. 4, а), лыжное (рис. 4, б), поплавковое (рис. 4, в). У гидросамолетов фюзеляж может выполнять функции и лодки (рис. 4, г). Встречаются смешанные схемы: колесно-лыжное шасси, лодка-амфибия.

Рис. 4. Схемы самолетов по типу шасси

В качестве основных двигателей на современных самолетах применяются поршневые и газотурбинные двигатели. Наибольшее распространение в настоящее время получили газотурбинные двигатели, которые, в свою очередь, делятся на турбовинтовые, турбовентиляторные, турбореактивные, турбореактивные с форсажем и турбореактивные двухконтурные.
Выбор типа двигателей, их количества и расположения определяется в значительной степени назначением самолета и оказывает существенное влияние на его схему. На рис. 5 показаны типовые схемы расположения двигателей на самолете.

Рис.5. Типовые схемы расположения двигателей на самолете:
а, б – в фюзеляже; в – на хвостовой части фюзеляжа; г, д, е – на крыле.

Самолёт – воздушное судно, без которого сегодня представить перемещение людей и грузов на большие расстояния невозможно. Разработка конструкции современного самолета, а также создание отдельных его элементов представляется важной и ответственной задачей. К этой работе допускают только высококвалифицированных инженеров, профильных специалистов, так как небольшая ошибка в расчётах или производственный брак приведут к фатальным последствиям для пилотов и пассажиров. Не представляет секрет, что любой самолёт имеет фюзеляж, несущие крылья, силовой агрегат, систему разнонаправленного управления и взлетно-посадочные устройства.

Ниже изложенная информация об особенностях устройства составных частей самолёта будет интересна для взрослых и детей, занимающихся конструкторской разработкой моделей летательных аппаратов, а также отдельных элементов.

Фюзеляж самолёта

Основной частью самолета является фюзеляж. На нем закрепляются остальные конструктивные элементы: крылья, хвост с оперением, шасси, а внутри размещается кабина управления, технические коммуникации, пассажиры, грузы и экипаж воздушного судна. Корпус самолёта собирается из продольных и поперечных силовых элементов, с последующей обшивкой металлом (в легкомоторных версиях – фанерой или пластиком).

Требования при проектировании фюзеляжа самолёта предъявляется к весу конструкции и максимальным характеристикам прочности. Добиться этого позволяет использование следующих принципов:

1. Корпус фюзеляжа самолёта выполняется в форме, снижающей лобовое сопротивление воздушным массам и способствующей возникновению подъемной силы. Объем, габариты самолёта должны быть пропорционально взвешены;
2. При проектировании предусматривают максимально плотную компоновку обшивки и силовых элементов корпуса для увеличения полезного объема фюзеляжа;
3. Сосредотачивают внимание на простоте и надежности крепления крыловых сегментов, взлётно-посадочного оборудования, силовой установки;
4. Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надёжное крепление и баланс самолёта при различных условиях эксплуатации;

1. Место размещения экипажа должно предоставлять условия комфортного управления самолётом, доступ к основным приборам навигации и управления при экстремальных ситуациях;
2. В период обслуживания самолёта предусмотрена возможность беспрепятственно провести диагностику и ремонт вышедших из строя узлов и агрегатов.

Прочность корпуса самолёта обязана обеспечивать противодействие нагрузкам при различных полётных условиях, в том числе:

• нагрузки в местах крепления основных элементов (крылья, хвост, шасси) в режимах взлёта и приземления;
• в полётный период выдерживать аэродинамическую нагрузку, с учётом инерционных сил веса самолёта, работы агрегатов, функционирования оборудования;
• перепады давления в герметически ограниченных отделах самолёта, постоянно возникающие при лётных перегрузках.

К основным типам конструкции корпуса самолёта относят плоский, одно,- и двухэтажный, широкий и узкий фюзеляж. Положительно зарекомендовали себя и используются фюзеляжи балочного типа, включающие варианты компоновки, которые носят название:

1. Обшивочные – конструкция исключает продольно расположенные сегменты, усиление происходит за счёт шпангоутов;
2. Лонжеронные – элемент имеет значительные габариты, и непосредственная нагрузка ложится именно на него;
3. Стрингерные – имеют оригинальную форму, площадь и сечение меньше, чем в лонжеронном варианте.

Важно! Равномерное распределение нагрузки на все части самолёта осуществляется за счёт внутреннего каркаса фюзеляжа, который представлен соединением различных силовых элементов по всей длине конструкции.

Конструкция крыла

Крыло – один из основных конструктивных элементов самолёта, обеспечивающий создание подъёмной силы для полёта и маневрирования в воздушных массах. Крылья используют для размещения взлётно-посадочных устройств, силового агрегата, топлива и навесного оборудования. От правильного сочетания веса, прочности, жёсткости конструкции, аэродинамики, качества изготовления зависят эксплуатационные и лётные характеристики самолёта.

Основными частями крыла называется следующий перечень элементов:

1. Корпус, сформированный из лонжеронов, стрингеров, нервюров, обшивки;
2. Предкрылки и закрылки, обеспечивающие плавный взлёт и посадку;
3. Интерцепторы и элероны – посредством них осуществляется управление самолётом в воздушном пространстве;
4. Щитки тормозные, предназначенные для уменьшения скорости движения во время посадки;
5. Пилоны, необходимые для крепления силовых агрегатов.

Конструктивно-силовая схема крыла (наличие и расположение деталей при нагрузочном воздействии) должна обеспечивать устойчивое противодействие силам кручения, сдвига и изгиба изделия. К ней относятся продольные, поперечные элементы, а также внешняя обшивка.

1. К поперечным элементам относят нервюры;
2. Продольный элемент представлен лонжеронами, которые могут быть в виде монолитной балки и представлять ферму. Располагаются по всему объёму внутренней части крыла. Участвуют в придании жёсткости конструкции, при воздействии сгибающей и поперечной силы на всех этапах полёта;
3. Стрингер также относят к продольным элементам. Его размещение – вдоль крыла по всему размаху. Работает как компенсатор осевого напряжения нагрузок изгиба крыла;
4. Нервюры – элемент поперечного размещения. В конструкции представлены фермами и тонкими балками. Придаёт профиль крылу. Обеспечивает жесткость поверхности при распределении равномерной нагрузки во время создания полётной воздушной подушки, а также крепления силового агрегата;
5. Обшивка придаёт форму крылу, обеспечивая максимальную аэродинамическую подъёмную силу. Вместе с другими элементами конструкции увеличивает жёсткость крыла и компенсирует действие внешних нагрузок.

Классификация крыльев самолёта осуществляется в зависимости от конструктивных особенностей и степени работы наружной обшивки, в том числе:

1. Лонжеронного типа. Характеризуются незначительной толщиной обшивки, образующей замкнутый контур с поверхностью лонжеронов.
2. Моноблочного типа. Основная внешняя нагрузка распределяется по поверхности толстой обшивки, закреплённой массивным набором стрингеров. Обшивка может быть монолитной или состоять из нескольких слоёв.

Важно! Стыковка частей крыльев, последующее их крепление должны обеспечивать передачу, распределение изгибающего и крутящего моментов, возникающих при различных режимах эксплуатации.

Авиадвигатели

Благодаря постоянному совершенствованию авиационных силовых агрегатов продолжается развитие современного самолётостроения. Первые полёты не могли быть длительными и совершались исключительно с одним пилотом именно потому, что не существовало мощных двигателей, способных развить необходимую тяговую силу. За весь прошедший период авиацией использовались следующие типы двигателей самолёта:

1. Паровые. Принцип работы заключался в преобразовании энергии пара в поступательное движение, передающееся на винт самолёта. Из-за низкого коэффициента полезного действия использовался непродолжительное время на первых авиамоделях;
2. Поршневые – стандартные двигатели с внутренним сгоранием топлива и передачей крутящего момента на винты. Доступность изготовления из современных материалов позволяет их использование до настоящего времени на отдельных моделях самолётов. КПД представлен не более 55.0%, но высокая надежность и неприхотливость в обслуживании делают двигатель привлекательным;

1. Реактивные. Принцип действия основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания авиационного топлива в необходимую для полёта тягу. Сегодня такой тип двигателей наиболее востребован в авиастроительстве;
2. Газотурбинные. Работают по принципу пограничного нагрева и сжатия газа сгорания топлива, направленного на вращение турбинного агрегата. Получили широкое распространение в авиации военного назначения. Используются в самолётах типа Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
3. Турбовинтовые. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Но полученная при работе энергия преобразовывается в приводную для винта самолёта. Небольшая её часть используется для образования реактивной толкающей струи. Применяют, в основном, в гражданской авиации;
4. Турбовентиляторные. Характеризуются высоким КПД. Применяемая технология нагнетания дополнительного воздуха для полного сгорания топлива обеспечивает максимальную эффективность работы и высокую экологическую безопасность. Такие двигатели нашли своё применение при создании больших авиалайнеров.

Важно! Перечень двигателей, разрабатываемых авиаконструкторами, вышеуказанным перечнем не ограничивается. В разное время неоднократно принимались попытки создавать различные вариации силовых агрегатов. В прошлом веке даже велись работы по конструированию атомных двигателей в интересах авиации. Опытные образцы были опробованы в СССР (ТУ-95, АН-22) и США (Convair NB-36H), но были сняты с испытания в связи с высокой экологической опасностью при авиационных катастрофах.

Органы управления и сигнализации

Комплекс бортового оборудования, командные и исполнительные устройства самолёта называют органами управления. Команды подаются из пилотной кабины, а выполняются элементами плоскости крыла, оперением хвоста. На разных типах самолётов используются различные типы систем управления: ручная, полуавтоматическая и полностью автоматизированная.

Органы управления, независимо от типа системы управления, разделяют следующим образом:

1. Основное управление, включающее в себя действия, отвечающие за регулировку лётных режимов, восстановление продольного баланса самолёта в заранее заданных параметров, они включают:

• рычаги, непосредственно управляемые пилотом (штурвал, рули высоты, горизонта, командные панели);
• коммуникации для соединения управляющих рычагов с элементами исполнительных механизмов;
• непосредственные исполняющие устройства (элероны, стабилизаторы, сполерные системы, закрылки, предкрылки).

1. Дополнительное управление, используемое при взлётном или посадочном режимах.

При применении ручного или полуавтоматического управления воздушным судном пилота можно считать неотъемлемой частью системы. Только он может проводить сбор и анализ информации о положении самолёта, нагрузочных показателях, соответствии направления полёта с плановыми данными, принимать соответствующее обстановке решение.

Для получения объективной информации о лётной обстановке, состоянии узлов самолёта пилот использует группы приборов, назовем основные:

1. Пилотажные и используемые для навигационных целей. Определяют координаты, горизонтальное и вертикальное положение, скорость, линейные отклонения. Контролируют угол атаки по отношению к встречному потоку воздуха, работу гироскопических устройств и многие не менее значимые параметры полёта. На современных моделях самолётов объединены в единый пилотажно-навигационный комплекс;
2. Для контроля работы силового агрегата. Обеспечивают пилота информацией о температуре и давлении масла и авиационного топлива, расход рабочей смеси, количество оборотов коленчатых валов, вибрационный показатель (тахометры, датчики, термометры и подобное);
3. Для наблюдения за функционированием дополнительного оборудования и авиационных систем. Включают в себя комплекс измерительных приборов, элементы которого размещены практически во всех конструктивных частях самолёта (манометры, указателя расходования воздуха, перепада давления в герметических закрытых кабинах, положения закрылков, стабилизирующих устройств и тому подобное);
4. Для оценки состояния окружающей атмосферы. Основными измеряемыми параметрами являются температура наружного воздуха, состояние атмосферного давления, влажность, скоростные показатели перемещения воздушных масс. Используются специальные барометры и другие адаптированные измерительные приборы.

Важно! Измерительные приборы, используемые для мониторинга состояния машины и внешней среды, специально разработаны и адаптированы для сложных условий эксплуатации.

Взлётно-посадочные системы 2280

Взлёт и посадку считают ответственными периодами при эксплуатации самолёта. В этот период возникают максимальные нагрузки на всю конструкцию. Гарантировать приемлемый разгон для поднятия в небо и мягкое касание поверхности посадочной полосы могут только надёжно сконструированные стойки шасси. В полете они служат дополнительным элементом придания жесткости крыльям.

Конструкция наиболее распространённых моделей шасси представлена следующими элементами:

• подкос складной, компенсирующий лотовые нагрузки;
• амортизатор (группа), обеспечивает плавность хода самолёта при движении по взлетно-посадочной полосе, компенсирует удары во время контакта с землёй, может устанавливаться в комплекте с демпферами-стабилизаторами;
• раскосы, выполняющие роль усилителя жесткости конструкции, могут называться стержнями, располагаются диагонально по отношению к стойке;
• траверсы, крепящиеся к конструкции фюзеляжа и крыльям стойки шасси;
• механизм ориентирования – для управления направлением движения на полосе;
• замочные системы, обеспечивающие крепление стойки в необходимом положении;
• цилиндры, предназначенные для выпуска и убирания шасси.

Сколько колес размещено у самолета? Количество колёс определяется в зависимости от модели, веса и назначения воздушного судна. Наиболее распространённым считают размещение двух основных стоек с двумя колёсами. Более тяжёлые модели – трёх стоечные (размещены под носовой частью и крыльях), четырёх стоечные – две основные и две дополнительные опорные.

Видео

Описанное устройство самолета даёт лишь общее представление об основных конструктивных составляющих, позволяет определить степень важности каждого элемента при эксплуатации воздушного судна. Дальнейшее изучение требует глубокой инженерной подготовки, наличия специальных знаний аэродинамики, сопротивления материалов, гидравлики и электрооборудования. На производственных предприятиях авиастроения этими вопросами занимаются люди, прошедшие обучение и специальную подготовку. Самостоятельно изучить все этапы создания самолёта можно, только для этого следует запастись терпением и быть готовым к получению новых знаний.

Wrote in July 26th, 2014

Это самый крупный в мире двухмоторный реактивный пассажирский самолёт. На Boeing 777 установлен абсолютный рекорд дальности для пассажирских самолётов: 21,601 тыс. км! Boeing 777 ("Triple Seven" или «три семёрки») - этот самолёт разработан в начале 1990-х, совершил первый полёт в 1994 году, в эксплуатации с 1995 года. Boeing 777 стал первым коммерческим авиалайнером, на 100 % разработанным на компьютерах. И это самый безопасный дельнемагистральный лайнер в истории авиации!

Я летал на трех семерках лишь раз - из Дубая в Мале авикомпанией "Эмирейтс" и потом с удивлением узнал, что они здорово сэкономили на компоновке салона эконом-класса, поставим в ряду одно дополнительное кресло уменьшив ширину остальных! В этом репортаже я расскажу об истории создания, конструктивных особенностях и покажу пассажирский салон самого крупного эксплуатанта данного типа ВС в России.

История создания:

В середине 1970-х годов. Трёхмоторный 777, который задумывался как конкурент для McDonnell Douglas DC-10 и Lockheed L-1011. Этот самолёт задумывался как доработанный вариант 767 с переделанным крылом и хвостовой частью. Планировалось создать два основных варианта: ближнемагистральный самолёт, который был бы способен перевозить до 175 пассажиров на расстояние в 5000 километров, и межконтинентальный лайнер, перевозящий то же количество пассажиров на расстояние до 8000 километров.

Работа над двухмоторными самолётами вскоре была начата, а вот проект 777 заморожен, так как возникли трудности с проектированием хвостовой части самолёта, и компания кроме того решила сосредоточиться на более коммерчески перспективных 757 и 767. В результате, когда обе машины стали сходить с конвейера, стало ясно, что в линейке самолётов Boeing недостаёт звена. Остро встала необходимость иметь самолёт, который находился бы в нише между такими машинами, как Boeing 767-300ER и Boeing 747-400.

Поначалу Boeing планировал просто доработать 767, в результате чего появился концепт так называемого 767-X. Он был во многом сродни 767, но имел более длинный фюзеляж, большее крыло и мог перевозить порядка 340 пассажиров на расстояние до 13,5 тыс. километров.

1.

Но авиакомпании не были впечатлены новым самолётом. Они хотели иметь самолёт, способный летать и на более короткие расстояния и конфигурацией салона, схожей с Boeing 747, которую, кроме того, можно было бы менять, добавляя или убирая необходимое количество пассажиромест в салоне того или иного класса. Ещё одним необходимым условием было снижение затрат на эксплуатацию — они должны были бы быть значительно ниже, чем у 767. В результате первоначальный проект был сильно переработан и на свет появился двухмоторный Boeing 777.

Boeing 777 стал первым коммерческим авиалайнером, на 100 % разработанным на компьютерах. За всё время разработки не было выпущено ни одного бумажного чертежа, всё было изготовлено с помощью трёхмерной конструкторской системы.

Разработка самолёта началась в 1990 году и сразу же поступил первый заказ от United Airlines. В 1995 году первый 777 приступил к выполнению коммерческих рейсов. На настоящий момент 777-200LR является самолётом, способным совершать самые длительные пассажирские полёты в мире.

2.

Модификации:

777-200 была первой модификацией самолёта и предназначалась для Сегмента А. Первый 777-200 был передан авиакомпании United Airlines 15 мая 1995 года. При дальности 5235 морских миль модификация 777-200 была ориентирована преимущественно на внутренних перевозчиков США. Всего десяти заказчикам было передано 88 различных самолётов модификации 777-200. Конкурирующей моделью компании Airbus является A330-300.

3.

4.

Удлиннённая версия 777-300 была предназначена для замены самолётов Boeing 747-100 и Boeing 747-200. По сравнению со старыми модификациями 747-го удлиннённая версия имеет схожую пассажировместимость и дальность, однако расходует на треть меньше топлива и имеет на 40 % меньшие эксплуатационные расходы. Фюзеляж 777-300 удлинён на 11 метров по сравнению с базовой модификацией 777-200, что позволяет разместить до 550 пассажиров в одноклассной конфигурации. Максимальная дальность модификации составляет 6015 морских миль, что позволяет 777-300 обслуживать сильно загруженные направления, ранее обслуживавшиеся моделью 747.

4.

5.

777-200ER

Модификация 777-200ER («ER» означает Extended Range, повышенная дальность). У 777-200ER увеличен запас топлива и максимальный взлётный вес по сравнению с модификацией 777-200. Предназначенная для международных перевозчиков и трансатлантических перелётов, "nf модификаци яимеет максимальную дальность 7700 морских миль (14260.4 км).

777-200LR

777-200LR («LR» означает «Longer Range» — большая дальность), модель для Сегмента C, в 2006 году стала самым «дальнобойным» коммерческим авиалайнером в мире. Boeing назвал эту модель Worldliner, указывая на возможность авиалайнера соединить практически любые два аэропорта. Модификация установила мировой рекорд на самый длинный беспосадочный полёт среди коммерческих авиалайнеров — дальность полёта составляет 9380 морских миль (17 370 км). Модификация 777-200LR предназначена для сверхдлинных рейсов, таких как Лос-Анджелес — Сингапур или Даллас — Токио. 777-200LR имеет увеличенный максимальный взлетный вес и три дополнительных топливных бака в заднем багажном отделении.

777-300ER

777-300ER («ER» означает Extended Range, повышенная дальность) является модификацией 777-300. Модификация имеет скошенные и удлинённые законцовки крыла, новые основные стойки шасси, усиленную переднюю стойку и дополнительные топливные баки. Стандартные для этой модели турбовентиляторные двигатели GE90-115B на сегодняшний день являются самыми мощными реактивными двигателями в мире и имеют максимальную тягу 513 кН. Максимальная дальность составляет 7930 морских миль (14 690 км), что стало возможным благодаря увеличенным максимальному взлётному весу и запасу топлива. Дальность 777-300ER с полной загрузкой увеличена приблизительно на 34 % по сравнению с модификацией 777-300. После лётных испытаний, внедрения новых двигателей, крыльев и увеличения взлётного веса расход топлива снизился на 1,4 %.

8.

И все модификации в визуальном ряду:

9.

10.

Хорошая иллюстрация для сравнения масштабов - впереди 737й. Обратите внимание, диаметр двигателя GE-115B, устанавливаемого на модель 777, лишь на 30 см меньше, чем ширина салона Boeing 737!

11.

Элементы конструкции:

Конструкция планёра самолета включает в себя использование композитных материалов, которые составляют 9 % от веса конструкции. Из таких материалов сделаны в том числе пол салона и штурвалы. Главная часть фюзеляжа имеет круглое сечение и сзади переходит в лезвиеподобный хвостовой конус, в котором расположена вспомогательная силовая установка.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

Авиалайнер также имеет самые крупные стойки шасси и самые большие шины, которые когда-либо использовались в коммерческих реактивных авиалайнерах. Каждая шина из основной шестиколесной стойки шасси 777-300ER может выдержать нагрузку в 27 тонн, что больше, чем нагрузка на шину у самолета Boeing 747-400!

18.

19.

20.

Самолет имеет три резервных гидравлических системы, из которых для посадки нужна всего одна.
В обтекателе крыла под фюзеляжем расположена аварийная авиационная турбина — небольшой пропеллер, что выдвигается из самолета при аварийных ситуациях для обеспечения минимального электропитания.

Двигатели General Electric GE90, устанавливаемые на Боинге 7777, являются самыми крупными и самыми мощными в истории авиации реактивными двигателями.

А на всех пяти Boeing 777-300 а/к "Трансаэро" установлены двигатели RR211 Trent 892 фирмы Rolls Royse:

21.

22.

Кабина пилотов:

Кабина пилотов очень просторна. Boeing 777 во всех модификациях является дальнемагистральным лайнером, способным обслуживать беспосадочные коммерческие рейсы продолжительностью до 18 часов. Однако правила различных авиационных регулирующих органов, профессиональных и профсоюзных организаций ограничивают время непрерывной работы экипажа и бортпроводников.

23.

24.

25.

26.

Интерьер:

Интерьер 777, также известный как Boeing Signature Interior, выполнен в кривых линиях, с увеличенными полками для багажа и непрямым освещением. Конфигурация кресел колеблется от 4 в ряду в первом классе до 10 в эконом-классе. Размер иллюминаторов — 380×250 мм — был крупнейшим из всех коммерческих авиалайнеров до появления 787.

Пассажирский салон у каждой авикомпании имеет свою компоновку. Это зависит от тех или иных требований заказчика, а не от типа ВС!
Обратите внимание - в эконом классе у "Трансаэро" в ряду на одно кресло меньше, чем, к примеру у "Эмирейтс" (!) и "Аэрофлот". А это значит, что сами кресла шире и комфортнее!

Примеры компоновки Боингов 777 -200 и -300 а/к Трансаэро:

Эконом 2-5-2:

27.

Эконом 3-3-3:

28.

Эмирейтс" - эконом 3-4-3

29.

"Аэрофлот" - эконом: 3-4-3

30.

31.

Заглянем на борт Боинга-777-300 авиакомпании "Трансаэро". EI-UNM летал в Сингапурских Авиалиниях, в 2012-ом передан "Трансаэро". Салон полностью обновлен, везде установлена система развлечений Lumexis. В обивке используется устойчивый к износу материал Alcantara, а производитель кресел - итальянская компания Aviointeriors.

Империал-класс "Трансаэро":

32.

33.

35.

36.

37.

Бизнес-класс:

38.

39.

Эконом-класс:

Салон экономического класса в красных цветах называется «экономический класс», а синий - «туристический класс». Отличаются они шагом кресел. В экономическом классе - 36 дюймов, в туристическом - 32 дюйма.

40.

41.

42.

43.

Wi-Fi есть на борту! Нужно будет как-то протестировать, когда полечу.

44.

Визуально цветовое разделение в салоне приятно глазу:

45.

Кухня в хвостовой части самолета:

46.

И даже установка для откупоривания бутылок шампанского для "Империал"-класса:

47.

Всего выпущено около 1100 бортов в данный момент!
Как-то я сфотографировал 1000й экземпляр в Дубае:

48.

Безопасность:

Это лайнер считается самым безопасным самолетом среди всех дальнемагистральных лайнеров. За 18 лет эксплуатации с Boeing 777 произошло восемь происшествий, включая одну аварию и две попытки захвата. 6 июля 2013 года случилась первая авиакатастрофа с человеческими жертвами. Boeing 777-200ER авиакомпании Asiana Airlines, выполнявший рейс из Сеула в Сан-Франциско, потерпел крушение при посадке в аэропорту Сан-Франциско, задев хвостовой частью торец ВПП. 2 человека погибли.

Боинг-777 в России:

В России самым крупным эксплуатантом самолетов Boeing 777 является «Трансаэро». В парке этой компании 14 самолетов: 5 - Boeing 777-300, 9 - Boeing 777-200ER. Кроме «Трансаэро» этот самолет есть в парке авиакомпании Аэрофлот, Nordwind и Orenair.

49.

50.

Боинг-777 эксплуатируется "Трансаэро" уже в течении 5 лет, в одном из следующий репортажей я расскажу о его техническом обслуживании на собственных ремонтно-технических мощностях компании.

51.

Приятных вам полетов!

52.

53.

Благодарю пресс-службу авиакомпании "Трансаэро" и лично Сергея Морякова за возможность сделать этот репортаж!

Взят у alexcheban в Самолет, который летает дальше всех!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

Через сто лет после своего рождения гражданская авиация стала совершенно будничной частью нашей жизни. Мы настолько привыкли к пассажирским самолетам, что почти утратили любопытство и уже не задумываемся: «а что там у них внутри?».

Поэтому для многих авиаперелет — это нечто сродни магии, со своими ритуалами поклонения таинственным богам, поднимающим в воздух больших железных птиц с людьми внутри. Поэтому «Популярная механика» решила развеять распространенные мифы и раскрыть некоторые секреты устройства пассажирских самолетов. И мы надеемся, что единственный вопрос, который останется у вас после прочтения этого материала, — это «почему самолеты летают, а крыльями не машут?». Впрочем, этот вопрос уже не раз был рассмотрен в прошлых номерах нашего журнала.

Посадка пассажиров

…Но вот прощальные объятия провожающих позади. Пассажиров просят пройти на посадку. Правда, не всех сразу. Довольно часто бывает, что первыми рассаживают тех, кто сидит в передней части салона, а затем — тех, кто сидит в хвосте. И это не прихоть авиакомпании — иначе самолет просто может перевернуться, даже не отъехав от терминала. Особенно это важно для тех самолетов, у которых двигатели находятся в хвосте и центр тяжести смещен далеко назад. Например, на Ил-62 для предотвращения опрокидывания была предусмотрена дополнительная хвостовая опора и даже, более того, балансировочный водяной бак в передней части самолета.

Впрочем, заднее расположение двигателей имеет и свои плюсы. Во‑первых, это уменьшает уровень шума в салоне во время полета. Во‑вторых, такие двигатели стоят выше, чем те, которые расположены под крыльями, и менее подвержены «засасыванию» посторонних предметов с взлетно-посадочной полосы. И наконец, при отказе одного из двигателей самолет будет сохранять лучшую управляемость — за счет меньшего «плеча» его меньше разворачивает. Вместе с тем хвостовые двигатели имеют и достаточно серьезные минусы: их сложнее обслуживать (особенно в самолетах типа Ту-154 или MD-10, где двигатель размещен прямо в фюзеляже). Кроме того, в этом случае используется Т-образный стабилизатор, который при увеличении угла атаки может попасть в вихревой след крыла, что чревато потерей управления. Поэтому в современных самолетах двигатели стараются располагать под крыльями. Это дает серьезные преимущества — простой доступ к двигателям облегчает их обслуживание, а за счет равномерного распределения нагрузки можно упростить и облегчить конструкцию крыла.

Взлет

Пассажиры рассажены и пристегнуты, самолет выруливает к началу взлетной полосы, и пилоты получают разрешение на взлет. Посмотрите в иллюминатор: «распушенное» крыло производит незабываемое впечатление, хотя зрелище это — не для слабонервных. Выдвинутая механизация крыла изменяет его профиль, увеличивая подъемную силу и сокращая длину разбега. Почти сразу после того, как земля уходит вниз, отчетливо слышен негромкий гул: шасси убираются внутрь фюзеляжа или крыльев. Но сначала нужно остановить тяжелые колеса, которые после отрыва от земли еще вращаются: гироскопический эффект создает большую нагрузку на механизм уборки шасси. Затем самолет слегка «просаживается». Но пугаться не нужно — это происходит в момент, когда складываются выдвижные элементы механизации крыла. При этом уменьшается подъемная сила крыла и его сопротивление, что позволяет достичь больших скоростей.

Набор высоты

Во время набора высоты у пассажиров закладывает уши. Давление снаружи падает, и без кислородной маски уже на высоте больше 5−6 км (а полеты современных авиалайнеров проходят на высотах порядка 9−11 км) человек испытывает кислородное голодание, высотную декомпрессию и не способен выжить. Поэтому салон самолета относительно герметичен, но все равно его нужно постоянно «поддувать». Давление в салоне меньше, чем «на уровне моря» (но не ниже 0,75 атм., это соответствует давлению воздуха на уровне 2400 м над уровнем моря), — и именно поэтому при наборе высоты (и падении давления) у пассажиров закладывает уши. Чтобы преодолеть этот неприятный симптом, достаточно выровнять давление в полости среднего уха — сделать несколько глотательных движений. Именно с этим связана традиция перед взлетом раздавать пассажирам леденцы (именно леденцы, а не, скажем, шоколадные конфеты): при растворении их во рту выделяется слюна и глотательные движения происходят совершенно автоматически.

Почему нельзя облегчить жизнь пассажирам и поддерживать давление, соответствующее уровню моря? Это связано с прочностью материалов фюзеляжа. Один из первых пассажирских самолетов с герметичной кабиной — De Havilland Comet — наддувался почти до нормального атмосферного давления. Однако через некоторое время последовала череда необъяснимых аварий — 4 самолета буквально развалились в воздухе. Один из них упал в Средиземное море, и когда спасатели подняли со дна обломки, оказалось, что самый большой фрагмент имел размеры всего около полуметра. Проведенные исследования показали, что все эти катастрофы произошли из-за «усталости» металла: напряжения, возникающие из-за разницы давлений внутри и снаружи фюзеляжа, накапливаются и со временем способны разрушить самолет.

Однако прогресс не стоит на месте, и чем новее самолет, тем более совершенные материалы в нем использованы и тем ближе давление в салоне к нормальному. А в новом Boeing 787, в конструкции которого широко используются высокопрочные композиционные материалы, давление обещают поддерживать на «уровне моря» в течение всего полета.

Горизонтальный полет

Наконец гаснут таблички «пристегните ремни» и самолет переходит в горизонтальный полет — наиболее безопасную часть путешествия. Самое время встать с кресла, размять ноги, зайти в туалет. Кстати, хотим развеять широко распространенный «туалетный» миф. Отходы в современных авиалайнерах вовсе не сбрасываются наружу. Они поступают в бак, из которого уже на земле выкачиваются специальной ассенизационной машиной. Поэтому кадр из фильма «Невероятные приключения итальянцев в России», когда паспорт, выброшенный в унитаз, прилипает снаружи к иллюминатору, — лишь выдумка сценариста.

Разумеется, нельзя и «выйти наружу». Обычные двери, через которые происходит посадка и высадка, в полете заблокированы. А двери аварийных выходов, открывающиеся внутрь, надежно удерживаются разницей давлений.

Управлением в горизонтальном полете, как правило, заведует автопилот. Да и вообще ручной режим пилотирования для современных самолетов крайне нехарактерен. Впрочем, называть его «ручным» тоже будет не совсем точно. Крайним (авиаторы не любят слово «последний») российским самолетом с настоящим ручным управлением был Ил-62: там механические тяги управления шли через весь самолет. В дальнейшем управление стало дистанционным, с использованием гидравлики, но линейная зависимость (то есть прямая пропорциональность) между углом отклонения штурвала и углом отклонения управляющих плоскостей сохранилась. При этом летчик сам решает, насколько нужно повернуть штурвал, чтобы, скажем, наклонить самолет на тот или иной угол. В самолетах последнего поколения уже нет штурвала как такового — лишь джойстик, наклоном которого задается угол отклонения непосредственно самолета, а все промежуточные вычисления выполняет компьютер.

Посадка

Вновь загораются таблички «Пристегните ремни», и самолет начинает снижаться. Впереди — самый опасный (согласно статистике) этап полета — посадка. Вот уже видны огни аэродрома… Самолет снижает скорость, для сохранения подъемной силы выдвигаются элементы механизации крыла — в общем, все как на взлете, только в обратном порядке. Негромкий гул, самолет начинает легонько трясти — это выпущенное шасси создает нестабильность обтекания.

Вместе с шасси выдвигаются и автоматически зажигаются фары (обычно они установлены на стойках шасси). Казалось бы, зачем самолету фары? Авиаторы в шутку отвечают на этот вопрос так: «Чтобы пилот видел, куда лететь!» И хотя, разумеется, фары используются при посадке и рулежке, на самом деле основная их задача — отпугивать птиц. При попадании птицы в двигатель последний, скорее всего, выйдет из строя, и это может вызвать даже падение самолета. Поэтому птицы — серьезная опасность: по данным ИКАО (Международной организации гражданской авиации), столкновения птиц с самолетами ежегодно наносит ущерб около $1 млрд. Поэтому с птицами на аэродромах идет бескомпромиссная борьба: устанавливается аппаратура для отпугивания, специальные орнитологические службы занимаются отстрелом, в некоторых аэропортах (например, в Домодедово) даже используют специально обученных ловчих птиц. Этой же цели служат нарисованные на коках (обтекателях) вентиляторов двигателей белые «запятые» — при вращении они создают отпугивающий «мигающий» эффект: птицы принимают его за глаза хищника (как и фары).

Кроме фар самолет несет на себе аэронавигационные огни — для обозначения траектории полета и предотвращения опасного сближения с другими самолетами: на правом крыле — зеленый, на левом — красный, а на киле — белый. Запомнить такое расположение просто — летчики шутят, что существует мнемоническое правило: «Справа от опытного командира сидит зеленый второй пилот». Кроме того, на фюзеляже и крыльях располагаются красные или белые проблесковые световые маяки. А в последнее время авиакомпании стали при заходе на посадку подсвечивать и киль самолета — во‑первых, улучшается видимость (для других самолетов), а во-вторых, какая-никакая реклама.

И вот наконец колеса касаются полосы. Легкий дымок в первый момент сопровождает их переход от покоя к быстрому вращению. В этот момент пассажиры обычно аплодируют. Однако радоваться рано: самолет все еще двигается со скоростью около 250 км/ч, и ему нужно погасить эту скорость до того, как 2−2,5-километровая полоса закончится. Да и вообще, авиаторы — народ суеверный, и до завершения полета вряд ли уместно проявлять какие-то эмоции (лучше поблагодарить бортпроводников при выходе из самолета). Кстати, аплодисменты могут быть излишни еще по одной причине: при посадке пилот может и вовсе не участвовать в управлении! Современные авиалайнеры допускают полностью автоматическую посадку при нулевой видимости и автоматическое заруливание к терминалу (в аэропортах категории IIIC согласно стандартам ИКАО). Правда, в России таких аэропортов пока нет. Определить, кто посадил самолет, довольно просто. Очень мягкая посадка — характерный признак ручного управления: пилот аккуратно «притирает» самолет к земле. Автоматическая посадка — более жесткая, потому что автопилот должен просто уложиться в допуски по максимальной вертикальной скорости.

Чтобы затормозить, самолет оснащен сразу несколькими системами. Первая — это воздушные тормоза — аэродинамические щитки, которые самолет «распушает» для увеличения сопротивления. Вторая — реверс двигателей (хотя, например, на Як-42 его нет). Третья система — собственно колесные тормоза. Впрочем, были и более экзотические варианты: на некоторых старых самолетах (например, Ту-134 первых серий) использовались даже тормозные парашюты.

Колесные тормоза на старых пассажирских самолетах — колодочные (автомобилисты назвали бы их барабанными), а на новых — дисковые (на самых новых моделях используются даже диски из композиционных материалов, как в Формуле-1), с гидравлическим приводом. Причем шасси в обязательном порядке оснащается антиблокировочной системой ABS. Собственно, в автомобиль эта система пришла из авиации — для самолета неравномерное торможение чревато заносом и сходом с посадочной полосы.

К шинам и корду самолетных колес, в отличие от автомобильных, предъявляются повышенные прочностные требования. Кроме того, на стойках шины ставят обычно парами, чтобы разрыв или прокол одной не привел к аварийной ситуации. Шины самолета бескамерные, пневматические (с давлением 6−8 атмосфер) и нешипованные (даже зимой полосу чистят, так что необходимости в шипах нет).

Передняя стойка рулевая и управляется педалями. При этом поворачивается не вся стойка, а только нижняя ее часть — само колесо. Правда, такое управление используется только в процессе рулежки. В полете педали ведают рулем направления, расположенным на киле самолета.

Безопасность полетов

Современные реактивные авиалайнеры летают на достаточно больших высотах, и пассажиры не слишком часто жалуются на воздушные ямы (атмосферные неоднородности встречаются в основном при наборе высоты и снижении — на этих этапах пристегиваться ремнями обязательно). Однако иногда, в тропиках или при пересечении границы суша/океан, самолет даже в горизонтальном полете может попасть в сильный нисходящий поток и за несколько секунд потерять 3−4 км высоты. Такие «ямы» могут сильно травмировать пассажиров, и поэтому рекомендуется не расстегивать ремни лишний раз, даже когда таблички «пристегнитесь» погашены. Еще одну серьезную опасность представляют для самолета грозовые фронты. Каждый авиалайнер оснащен метеолокатором, способным обнаружить колебания плотности воздуха по курсу. Полет через грозу чреват для самолета попаданиями молний, что может привести даже к образованию в кабине шаровых молний или разрушению обтекателей антенн. Кроме того, при полете через грозовой фронт на самолете накапливается статическое электричество. Правда, от этого фактора защищают небольшие метелки на концах крыльев, через которые заряд стекает с самолета. Во всяком случае, теперь нам понятно, почему ведьмы летают именно на метлах — видимо, статический заряд для них тоже неприятен… (Некоторые эксперты высказывают мнение, что причина этого в другом: просто ведьмы используют ионный двигатель.)

Велика ли для самолетов вероятность столкновения с другим воздушным судном? Самый надежный способ предотвращения опасного сближения — правильная работа диспетчера, а для подстраховки используется система TCAS, наличие которой при полетах в Европу обязательно. Это небольшой экран на приборной панели, на котором отображаются метки находящихся поблизости самолетов. В случае опасного сближения система TCAS сама «разводит» борты, выдавая пилотам сигнал тревоги и указание (в том числе и речевое) на подъем высоты или снижение. Срабатывание TCAS имеет приоритет над указаниями диспетчера: именно этот ключевой момент стал причиной катастрофы над Боденским озером — башкирский экипаж начал снижение по команде диспетчера, вопреки сигналу TCAS «Climb, climb!». Тем не менее от визуального способа тоже никто не собирается отказываться: аэронавигационные огни и маяки — вещь достаточно дешевая, а шансов добавляет. К тому же огни полезны и при рулежках, интенсивность которых в больших аэропортах весьма велика. Правда, рулежки регулируются диспетчерами, но по сторонам смотреть тоже не мешает.

Если часть полета проходит над морем, под каждым креслом в авиалайнере обязательно находится спасательный жилет, и стюардессы перед полетом объясняют, как его использовать. Таковы международные правила. На самом деле это скорее историческая традиция и средство успокоения нервов — времена, когда самолеты могли безопасно сесть на воду, остались в далеком прошлом. Скорости современных самолетов таковы, что вероятность для самолета сесть на водную поверхность целым гораздо ниже, чем при посадке на брюхо на поле. В частности, одним из важных факторов является то, что на однородной поверхности воды нет визуальных ориентиров, по которым можно было бы определить высоту и вертикальную скорость (попросту говоря, глазу не за что зацепиться).

Почему же «для успокоения нервов» под кресла не кладут парашюты? Дело в том, что воспользоваться ими — выпрыгнуть из самолета при воздушной скорости (по давлению) около 400−500 км/ч — попросту невозможно. Один известный авиаконструктор даже выразил мнение относительно всех этих систем: «Единственным средством спасения современного пассажирского самолета является нормальное завершение полета на аэродроме, и задача конструкторов — в том, чтобы это средство работало лучше всего». Именно на этом и концентрируют свои усилия конструкторы современных пассажирских самолетов, и в итоге увеличение надежности оказывается дешевле различных катапульт и парашютов. Во всяком случае, несмотря на все «страшилки», воздушный транспорт сегодня считается самым безопасным: статистика утверждает, что вероятность попасть в автомобильную аварию по дороге в аэропорт намного выше, чем стать жертвой авиакатастрофы.