Главная Увольнение

Какая самая часть воздушного шара. Анатомия воздушных шаров

27.05.2019

Известно, что триангуляция как геодезический термин означает способ создания геодезических сетей . Да, это так. Но следует начать с другого.

Изначально с возникновением потребности человека в познании, обычное мышление приводит его к накоплению определенного багажа знаний. С развитием научного мышления все эти знания систематизируются, в том числе разъясняются на основе фактов, явлений и доказательств. Применяя теоретические предположения на практике, возникают своего рода критерии истины. То есть имеют ли подтверждения практическим путем все те предположения, которые с помощью определенных способов дают конкретный результат. Пожалуй, одним из таких научных методов, решающих задачу по высокоточному измерению больших расстояний между пунктами на земной поверхности с построением примыкающих друг к другу треугольников и измерений внутри них стал способ триангуляции.

Первым кто изобрел и применил метод триангуляции (1614-1616), был великий голландский ученый Виллеброрд Снелл (Снеллиус). В те годы уже были предположения о том, что Земля является планетой в космическом пространстве и имеет форму сферы (из космологии Джордано Бруно 1548-1600). Установление точных размеров планеты имело большое практическое значение по ее освоению в дальнейшем. Вот для этого в Нидерландах через постройку ряда треугольников были впервые выполнены градусные измерения дуги меридиана способом триангуляции. Что имеется ввиду. Выполнив измерения между жесткими геодезическими пунктами с разностью широт между ними в один градус (у Снеллиуса 1º11´30") способом триангуляции и получив конкретное расстояние дуги, голландский математик обычным расчетом мог получить длину всей окружности меридиана. Очевидно, что вычислить радиус Земли, приняв ее фигуру за форму шара (эллипса), оставалось делом техники.

В завершение исторического экскурса можно выделить взаимосвязанность и выборность научных познаний для будущего практического применения человеком. И не удивительно, что изобретение способа триангуляции произошло именно в Нидерландах, которые на тот момент считались ведущей морской державой с потребностью новых познаний в навигации, географии, астрономии и конечно геодезии .

Сущность метода

Триангуляция заключается в определении пространственного местоположения специально закрепленных на местности геодезических пунктов в вершинах целого ряда треугольников. Изначально, с высокой степенью точности (до долей секунд) определяют азимуты исходных направлений ab , ba , mn , nm (рис.1.Триангуляционный ряд треугольников по меридиану). Следующим этапом будет определение астрономических координат (широты и долготы) в пунктах измерений азимутов двух исходных базисов. В каждой паре жестких сторон (ab , mn ) координаты измеряются только в одной точке, например a , m (рис.1). При этом следует обратить особое внимание на определение астрономических широт в ряду треугольников, расположенных по направлению меридианов. При измерениях в треугольниках, сформированных вдоль параллелей, необходимо уделить должное внимание определению астрономических долгот. Далее производят измерения длин двух базисных сторон (ab , mn ). Эти стороны имеют сравнительно не большие длины (порядка 8-10 км). Поэтому их измерения более экономичные и точные относительно сторон cd , tq , составляющих расстояния от 30 до 40 км. В следующую очередь выполняется переход от базисов ab , mn через угловые измерения в ромбах abcd и mntq к сторонам cd , tq . А затем последовательно практически в каждой вершине треугольников cde , def , efg и других измеряются горизонтальные углы до примыкания к следующей основной стороне tq всего ряда треугольников. Через измеренные углы треугольника с измеренной базисной или вычисленной основной стороной последовательно вычисляются все другие стороны, их азимуты и координаты вершин треугольников.

Рис.1. Триангуляционный ряд треугольников по меридиану.

Триангуляционные сети

После первого применения градусного измерения дуги Снеллиусом триангуляционный метод становится основным способом в геодезических высокоточных измерениях. С XIX века, когда триангуляционные работы стали более совершенными с его помощью стали формироваться целые геодезические сети, строящиеся вдоль параллелей и меридианов. Самая знаменитая из всех известна под наименованием геодезической меридианной дуги Струве и Теннера (1816-1852) в последствие зачислена в мировое наследие по ЮНЕСКО. Ее триангуляционный ряд протянулся по Норвегии, Швеции, Финляндии и России от Северного Ледовитого океана до Черного моря в устье Дуная и составил дугу в 25º20´(рис.2).

Рис.2.

За основу геодезических сетей триангуляции в нашей стране принята схема профессора Ф.Н.Красовского (рис.3). Ее суть заключается в применении принципа построений от общего к частному. Изначально закладываются вдоль меридианов и параллелей пункты, образующие ряды треугольников протяженностью в пределах 200-240 км. Длины сторон в самих треугольниках составляют 25-40км. Все астрономические измерения азимутов, координат (широт и долгот) выходных точек на пунктах Лапласа (1) и промежуточных астрономических точках (2), высокоточные базисные (3) геодезические измерения и в каждой точке этой цепи должно соответствовать установленным требованиям I класса точности (рис.3). Замкнутый полигон из четырех триангуляционных рядов представляет собой фигуру, напоминающую квадрат с периметром равным ориентировочно около 800 км. Через центральные части первоклассных рядов триангуляции устраиваются в направлении друг к другу основные ряды триангуляционной сети II класса (рис.3) соответствующей точности. Базисные длины сторон в этих рядах не измеряются, а принимаются базисы со сторон триангуляции I класса. Аналогично отсутствуют и астрономические пункты. Возникшие четыре пространства заполняются сплошными триангуляционными сетями и II, и III классов.

Рис.3.Государственные сети триангуляции.

Безусловно описанная схема развития сетей триангуляции по Красовскому не может закрыть всю территорию страны ввиду понятных причин больших лесных и не заселенных территорий страны. Поэтому с запада на восток вдоль параллелей были проложены отдельные ряды первоклассной триангуляции и полигонометрии , а не сплошная триангуляционная сеть.

Достоинства триангуляции

В развитии геодезической науки и ее практического применения очевидны достоинства триангуляционного способа измерений. С помощью этого универсального метода возможно:

  • определение положения геодезических точек на значительно удаленных расстояниях;
  • выполнение основных работ по строительству геодезических сетей на всей территории страны;
  • обеспечение основой всех топографических съемок ;
  • выстраивание через основные геодезические работы различных систем координат ;
  • производство инженерных и изыскательских работ;
  • периодическое определение размеров Земли;
  • изучение перемещений земной поверхности.

§ Купол. Эта часть воздушного шара шьется из прочных нейлоновых материалов, например, полиамида или полиэстера. Для того, чтобы ткань не пропускала воздух, ее покрывают с обратной стороны силиконом или полиуретаном. Из этого материала вырезают сегменты, которые далее сшиваются между собой прочными нитками. В куполе теплового воздушного шара есть отверстие для надувания, и его обшивают специальной защитной лентой из ткани, стойкой к высоким температурам.
Для обеспечения большей прочности на купол нашиваются ленты в вертикальном и горизонтальном направлении. Ленту закрепляют на вершине купола, к кольцу, а нижний край крепят к канатам подвески. Так получает максимально прочный и однородный каркас купола. Количество лент выбирают, исходя из количества колонок шара.
Купола воздушных шаров разделяют на группы по грузоподъемности и объему.

§ Корзина. Для изготовления корзины используют лозу, а дно делают из морской фанеры, устойчивой к влаге и атмосферным явлениям. В качестве каркаса используют стальные тросы из нержавейки, которыми корзина прикрепляется к куполу. Тросы защищают кожаными чехлами для предохранения от повреждений. Все принадлежности для воздушного шара (огнетушитель, футляры для карт и т.д.) крепятся к корзине в специальных местах.

§ Горелки. Эта наиболее сложная часть воздушного шара служит для накаливания воздуха при надувании воздушного шара и таким образом поддерживает температуру во время полета шара. В качестве топлива используется сжиженный пропан. Сейчас горелки изготавливаются со специальными защитными кожухами, а сами горелки делаются из специальной нержавеющей стали. Горелки должны выдерживать значительные перепады температур, поэтому изготавливаются они по специальной технологии. Средняя мощность горелок для воздушных шаров составляет 4500-6000 мегаватт.

7,8,9. По форме дирижабли делятся на:

сигарообразные с уменьшенным лобовым сопротивлением

все прочие дирижабли, в задачи которых входит зависание над землей или медленный полёт:

эллипсоидные - в виде эллипсоида;

дисковые - в виде диска;

линзообразные - в виде двояковыпуклой линзы;

тороидальные - в виде тора, предназначенные для использования в качестве воздушного крана;

V-образные;

«вертикальные дирижабли», напоминающие по форме летающие небоскребы - предназначены для полётов над городами, где улицы создают условия для сильного ветра, дующего вдоль зданий, что приводит к турбулентным течениям воздуха.

По типу заполнителя дирижабли делятся на:

Использующие газ с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха при равных температуре и давлении, что согласно закону Архимеда означает, что дирижабль будет «плавать» в воздухе. В наши дни это, как правило, инертный гелий, несмотря на его сравнительную дороговизну; в прошлом применялся огнеопасный водород.

Тепловые дирижабли, использующие нагретый воздух.

Комбинированные варианты. Идея использования горячего воздуха в таком случае состоит в регулировании плавучести дирижабля без выпуска несущего газа в атмосферу - достаточно перестать подогревать горячий воздух после облегчения дирижабля, чтобы аппарат потяжелел. Примерами этих достаточно редких конструкций могут служить «Термоплан» и исследовательский дирижабль «Canopy-Glider».

По конструкции дирижабли подразделяются на три основных типа: мягкий, полужёсткий и жёсткий.

В мягкой и полужёсткой системах матерчатый корпус служит также оболочкой для газа. Дирижабли полужёсткого типа отличаются наличием в нижней части оболочки металлической фермы, препятствующей деформации оболочки. В дирижаблях мягкой и полужёсткой систем неизменяемость внешней формы достигается избыточным давлением несущего газа, постоянно поддерживаемым баллонетами - мягкими ёмкостями, расположенными внутри оболочки, в которые нагнетается воздух.

В жёстких дирижаблях неизменяемость внешней формы обеспечивалась металлическим каркасом, обтянутым тканью, а газ находился внутри жёсткого каркаса в мешках из газонепроницаемой материи. Жёсткие дирижабли имели ряд недостатков, вытекавших из особенностей их конструкции: например, спуск на неподготовленную площадку без помощи людей на земле был чрезвычайно труден, и стоянка жёсткого дирижабля на подобной площадке, как правило, заканчивалась аварией, так как хрупкий каркас при более-менее сильном ветре неминуемо разрушался, ремонт каркаса и замена его отдельных частей требовали значительного времени и опытного персонала, поэтому стоимость жёстких дирижаблей была очень высока.

10-13 . Принцип полета определяется тем, каким образом и за счет чего создается подъемная сила. В настоящее время техническое значение имеют следующие принципы полета:
- баллистический – здесь сила определяется силой инерции летящего тела за счет начального запаса скорости или высоты, поэтому баллистический полет называют также пассивным; спутник.
- ракетодинамический – здесь сила определяется реактивной силой за счет отбрасывания части массы летящего тела. В соответствии с законом сохранения импульса системы возникает движение при отделении от тела с какой-либо скоростью некоторой части его массы; ракета
- аэростатический – здесь сила определяется архимедовой силой, равной силе тяжести вытесненной телом массы воздуха; аэростат.
- аэродинамический – здесь сила определяется реактивной силой за счет отбрасывания вниз части воздуха, обтекающего тело при его движении, т. е. определяется силовым воздействием воздуха на движущееся тело. Самолет

14-16.Принципы полета планера, самолета, вертолета

Планер не имеет силовой установки, поэтому его полет в спокойной атмосфере возможен только с постоянным снижением под некоторым углом к горизонту со скоростью планирования. Движение планера вперед происходит под действием составляющей силы тяжести, которая уравновешивает силу лобового сопротивления, возникающую вместе с подъемной силой крыла. Таким образом, при полете планера на создание подъемной силы и преодоление силы лобового сопротивления с потерей высоты расходуется потенциальная энергия, которой обладал планер, доставленный на высоту начала планирования с помощью наземной лебедки или самолета-буксировщика . Увеличить запас энергии для полета планер может, набирая высоту за счет энергии «термиков » – восходящих потоков теплого воздуха.

Самолет совершает полет в атмосфере за счет силы тяги, создаваемой силовой установкой, и подъемной силы, создаваемой неподвижным относительно других частей самолета крылом.
Двигатель самолета создает силу тяги воздушным винтом или реакцией струи выхлопных газов, расходуя при этом химическую энергию топлива, находящегося в топливных баках, на совершение работы против сил аэродинамического сопротивления или сопротивления трения при разбеге самолета по ВПП на взлете.
При полете самолета со скоростью V возникает подъемная сила, противостоящая гравитационной силе (силе тяжести) ; вместе с тем возникает и сила, оказывающая сопротивление движению самолета, которая преодолевается силой тяги двигателя.

Однако самолет (в традиционной конфигурации) не способен совершать вертикальный взлет и посадку, поскольку неподвижное крыло создает подъемную силу только при поступательном движении самолета.

Вертолет , устаревшее название – геликоптер , совершает полет за счет подъемной силы и силы тяги, создаваемых одним или несколькими несущими винтами , способными создавать подъемную силу без поступательного движения ЛА.
Несущий винт 1 вертолета состоит из нескольких лопастей , которые представляют собой крылья, приводимые во вращение двигателем. За счет вращения лопастей возникает аэродинамическая подъемная сила (сила тяги винта ) , которая в режиме висения уравновешивает силу тяжести G (Ta =– G). Несущий винт 1 при помощи специального устройства наклонен относительно фюзеляжа вертолета 2 вперед. Составляющая силы тяги винта уравновешивает силу тяжести т. е. является подъемной силой вертолета; проекция силы на горизонтальную ось обеспечивает поступательное движение вертолета, уравновешивая возникающую при этом силу лобового сопротивления (P a = X a ) , т. е. является силой тяги вертолета в горизонтальном полете.
Практика показывает, что энергетические затраты на полет вертолета существенно больше, чем энергетические затраты на полет самолета при одинаковых взлетных массах и скорости полета.
Однако вертолет обладает существенным свойством, которого не имеют самолеты традиционных схем, – он способен совершать вертикальный взлет, посадку и находиться в режиме висения.

Планер Отто Лилиенталя

Свой первый удачный планер создал в 1891 году. Аппарат был построен из ивовых прутьев, каркас обтягивался непродуваемым шёлком. Крыльям конструктор придал выпукло-вогнутый профиль, так как справедливо считал такие крылья более эффективными. Планер весил всего 18 килограммов.

Последующие аппараты были снабжены вертикальными стабилизаторами от ветра, в крыльях – дополнительные лонжероны и в 4-м аппарате – вертикальное и горизонтальное оперение.

18. Геометрические характеристики крыла сводятся в основном к характеристикам формы крыла в плане и к характеристикам профиля крыла. Крылья современных самолетов по форме в плане могут быть: эллипсовидные, прямоугольные, трапециевидные, стреловидные и треугольные.

Наилучшей в аэродинамическом отношении является эллипсовидная форма, но такое крыло сложно в производстве, поэтому редко применяется. Прямоугольное крыло менее выгодно с точки зрения аэродинамики, но значительно проще в изготовлении. Трапециевидное крыло по аэродинамическим характеристикам лучше прямоугольного, но несколько сложнее в изготовлении.

Стреловидные и треугольные в плане крылья в аэродинамическом отношении на дозвуковых скоростях уступают трапециевидным и прямоугольным, но на околозвуковых и сверхзвуковых имеют значительные преимущества. Поэтому такие крылья применяются только на самолетах, летающих на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях.

Форма крыла в плане характеризуется размахом, площадью удлинением, сужением, стреловидностью и поперечным V

Размахом крылаL называется расстояние между концами крыла по прямой линии.

Площадь крыла в плане S кр ограничена контурами крыла.

Удлинением крыла называется отношение размаха крыла к средней хорде.

Сужением крыла называется отношение осевой хорды к концевой хорде.

Углом стреловидности называется угол между линией передней кромки крыла и поперечной осью самолета.

Профилем крыла называется форма его поперечного сечения. Профили могут быть: симметричными и несимметричными. Несимметричные в свою очередь могут быть двояковыпуклыми, плосковыпуклыми, вогнутовыпуклыми и.S-образными. Чечевицеобразные и клиновидные могут применяться для сверхзвуковых самолетов.

На современных самолетах применяются в основном симметричные и двояковыпуклые несимметричные профили.

Основными характеристиками профиля являются: хорда профиля, относительная толщина, относительная кривизна.

Хордой профиля b называется отрезок прямой, соединяющий две наиболее удаленные точки профиля.

19. уравнение Бернулли

Воздушный поток разрезается надвое передней кромкой крыла, и часть его обтекает крыло вдоль верхней поверхности, а вторая часть - вдоль нижней. Чтобы двум потокам сомкнуться за задней кромкой крыла, не образуя вакуума, воздух, обтекающий верхнюю поверхность крыла, должен двигаться быстрее относительно самолета, чем воздух, обтекающий нижнюю поверхность, поскольку ему нужно преодолеть большее расстояние. И тут в действие вступает эффект, открытый Даниилом Бернулли.Он смог вывести уравнение, согласно которому давление со стороны текучей среды падает с увеличением скорости потока этой среды (понятие «текучая среда» включает жидкость или газ). В случае с самолетом воздух обтекает крыло самолета снизу медленнее, чем сверху. И благодаря этому эффекту обратной зависимости давления от скорости, давление воздуха снизу, направленное вверх, оказывается больше давления сверху, направленного вниз. В результате, по мере набора самолетом скорости, возрастает направленная вверх разность давлений, и на крылья самолета действует нарастающая по мере разгона подъемная сила . Как только она начинает превышать силу гравитационного притяжения самолета к земле, самолет в буквальном смысле взмывает в небо. Эта же сила удерживает самолет в горизонтальном полете: на крейсерской скорости и высоте подъемная сила уравновешивает силу тяжести.

20.Лобовое сопротивление - сила, препятствующая движению тел в жидкостях и газах. Лобовое сопротивление складывается из двух типов сил: сил касательного (тангенциального) трения, направленных вдоль поверхности тела, и сил давления, направленных по нормали к поверхности. Сила сопротивления является диссипативной силой и всегда направлена против вектора скорости тела в среде. Наряду с подъёмной силой является составляющей полной аэродинамической силы.

Сила лобового сопротивления обычно представляется в виде суммы двух составляющих: сопротивления при нулевой подъёмной силе и индуктивного сопротивления. Каждая составляющая характеризуется своим собственным безразмерным коэффициентом сопротивления и определённой зависимостью от скорости движения.

Лобовое сопротивление может способствовать как обледенению летательных аппаратов (при низких температурах воздуха), так и вызывать нагревание лобовых поверхностей ЛА при сверхзвуковых скоростях ударной ионизацией.

21. Аэродинами́ческое ка́чество летательного аппарата - отношение подъёмной силы к лобовому сопротивлению в поточной системе координат при данном угле атаки.

Подъёмная сила представляет собой полезную составляющую аэродинамической силы, которая поддерживает летательный аппарат в воздухе. Лобовое сопротивление, напротив, приводит к дополнительному расходу энергии летательного аппарата и является вредной составляющей. Таким образом, их отношение позволяет характеризовать качество летательного аппарата. Большему аэродинамическому качеству соответствует большая подъёмная сила и (или) меньшее сопротивление движению.

Максимальное значение аэродинамического качества для самолёта соответствует наивыгоднейшему углу атаки для осуществления планирования на максимальную дальность в спокойной атмосфере. Аэродинамическое совершенство самолёта определяется меньшим лобовым сопротивлением при данной подъёмной силе.

На поляре, которая представляет собой объединённый график зависимости коэффициентов лобового сопротивления и подъёмной силы от угла атаки, аэродинамическое качество для каждого угла атаки является тангенсом угла наклона линии, соединяющей начало координат, с точкой поляра, соответствующей этому углу атаки.

В более простом представлении аэродинамическое качество можно расценивать как расстояние, которое может пролететь летательный аппарат с некоторой высоты в штиль с выключенным двигателем (если он вообще есть). Например, на планере качество обычно около 30, а на дельтаплане - 10). То есть с высоты в 1 километр спортивный планер сможет пролететь в идеальных условиях приблизительно 30 км, а дельтаплан - 10.

22. Элементы конструкции самолета : фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, взлетно-посадочное устройство.

Отдельно можно еще выделить силовую установку, то есть двигатели и винты (если самолет винтовой). Первые четыре элемента обычно объединяют в один узел, называемый в авиации планер. Стоит заметить, что все вышеперечисленное относится к так называемой классической компоновочной схеме. Ведь на самом деле этих схем несколько. В других схемах некоторых элементов может не быть. Об этом мы еще обязательно поговорим в других статьях, а пока уделим внимание самой простой и распространенной, классической схеме.

Фюзеляж. Это, так сказать, основа самолета. Он как бы собирает в единое целое все остальные элементы конструкции самолета и является вместилищем авиационного оборудования (авионика) и полезной нагрузки… Полезная нагрузка – это, понятно, собственно груз или же пассажиры. Кроме того в фюзеляже обычно располагается топливо и вооружение (для военных самолетов).

Крыло. Собственно, главный летательный орган. Состоит из двух частей, консолей, левой и правой. Основное предназначение – создание подъемной силы. Хотя справедливости ради скажу, что на многих современных самолетах ему в этом может помогать фюзеляж, имеющий уплощенную нижнюю поверхность (это та самая подъемная сила плоской пластины). На крыле расположены органы управления для поворота самолета вокруг его продольной оси, то есть управление креном. Это элероны, а также органы с экзотическим названием интерцепторы. Там же, на крыле расположена так называемая взлетно-посадочная механизация. Это закрылки и предкрылки. Эти элементы улучшают характеристики взлета и посадки самолета (длинну разбега и пробега, взлетную и посадочную скорости). На многих самолетах в крыле также располагается топливо, а на военных самолетах вооружение.

Хвостовое оперение. Не менее важный элемент конструкции самолета . Состоит из двух частей: киль и стабилизатор. Стабилизатор, в свою очередь, как и крыло, состоит из двух консолей, левой и правой. Основное предназначение – стабилизация полета, то есть они помогают самолету сохранять то направление полета и высоту, которые ему первоначально были заданы вне зависимости от атмосферных воздействий. Киль стабилизирует направление, а стабилизатор – высоту. Ну, а если экипаж, пилотирующий лайнер захочет изменить курс полета, то для этого на киле существует руль направления, а для изменения высоты на стабилизаторе соответственно руль высоты.

23. Классификация самолетов

Все самолёты можно классифицировать по следующим конструктивным признакам:
по числу и расположению крыльев;
по типу фюзеляжа;
по форме и расположению оперения;
по типу, количеству и расположению двигателей;
по типу и расположению шасси.
По количеству крыльев самолёты подразделяются на монопланы, т.е. самолёты с одним крылом, и бипланы, т.е. самолёты с двумя крыльями, расположенными одно над другим.
По расположению крыла относительно фюзеляжа различают низкоплан, среднеплан и высокоплан. По типу фюзеляжа самолёты подразделяются на однофюзеляжные и двухбалочные. Фюзеляжи, не несущие оперения, называют гондолами. Оперение в этом случае поддерживаются двумя балками, и самолёты при этом называют двухбалочными.

24.Нормальная аэродинамическая схема (классическая ) - наиболее массовая аэродинамическая схема, при которой летательный аппарат имеет горизонтальное оперение (стабилизатор), расположенное после крыла. Для обеспечения статической устойчивости ЛА нормальной аэродинамической схемы положение центра тяжести должно быть впереди аэродинамического фокуса. Нормальная аэродинамическая схема хорошо управляема и устойчива на различных режимах полёта. Имеет прямое или стреловидное крыло. Хвостовое оперение может быть классическим, Т-образными килями.

К представителям данной схемы можно отнести практически всю пассажирскую, спортивную, и транспортную авиацию, большинство послевоенных бомбардировщиков. Представители этой схемы присутствуют в любом классе авиации.

Преимущества

Позволяет получить наибольший разбег допустимых центровок по сравнению с другими аэродинамическими схемами. Это свойство наиболее ценно для пассажирских и транспортных самолетов. Остальные преимущества определяются отсутствием недостатков других схем:

· Безопаснее чем утка, так как отсутствует опасность клевка.

· В отличие от бесхвостки, позволяет использовать мощную механизацию крыла, что улучшает взлётно-посадочные характеристики.

Недостатки

· Наличие потерь на балансировку. Для статически устойчивого самолета, балансировочное усилие на ГО вычитается из подъемной силы крыла.

· Просадка при выполнении маневра. Причина та же - управляющее усилие направлено вниз.

Развитие ЭДСУ позволило перейти к статически неустойчивым самолетам, что нейтрализует оба указанных недостатка.

· По сравнению с бесхвосткой, имеет больше омываемую поверхность и соответственно, большее аэродинамическое сопротивление.

25. У самолётов типа «утка» горизонтальное оперение расположено в передней части самолёта и является несущим, что позволяет уменьшить площадь крыла и массу самолёта. Переднее расположение горизонтального оперения повышает его эффективность, что приводит к уменьшению потребных углов отклонения поверхностей и сопротивления при балансировке самолёта. Несущее горизонтальное оперение коренным образом изменяет прочностную схему конструкции. В этом случае фюзеляж в полёте «опирается» на крыло и оперение, в результате нагружение и прочность его имеют лучшие пока-затели.

Недостатки: опасность клевка.

26. Самолёт «бесхвостка» имеет меньшую массу и лобовое сопротивление. Поперечное и продольное управление самолётом осуществляют с помощью элевонов, установленных на задней кромке крыла. При повороте штурвала влево или вправо элевоны выполняют роль обычных элеронов и служат для поперечного управления. В случае отклонения штурвальной колонки от себя или на себя они одновременно отклоняются вверх или вниз и используются для продольного управления самолётом.

27. Среднеплан - схема крепления крыла к фюзеляжу самолёта (моноплана), когда крыло проходит через среднюю часть его сечения. Такая схема применяется преимущественно на машинах лёгкой и боевой авиации.

Преимущества схемы

  • Расположение крыла в середине фюзеляжа позволяет легче организовать сопряжение крыла и фюзеляжа.
  • Промежуточное между высоким и низким положение крыла позволяет убирать стойки шасси в крыло.
  • Подвешенное под крыло вооружение не подвергается опасности удара о взлётно-посадочную полосу.
  • Снижается эффективная площадь рассеяния при визировании сбоку (соображение, определившее аэродинамическую схему истребителя «Грипен»).

Недостатки схемы

  • Силовая балка, объединяющие обе плоскости крыла, должна проходить через фюзеляж, ограничивая возможности в компоновке внутренних агрегатов в этом месте.

С момента изобретения аэростатов принцип их работы и подъемные силы не изменились, а постоянно усовершенствуются материалы конструкции. Рассмотрим, какая часть воздушного шара самая сложная, а также прочие составляющие детали. Для комфортного полета и полной безопасности изделие состоит из следующих основных элементов:

  • купола, заполняющегося газом для подъема конструкции на требуемую высоту;
  • горелки, формирующей поток горячего воздуха и являющейся самой сложной частью воздушного шара;
  • прочной корзины для размещения путешественников, пилота и необходимого в полете груза.

Основной элемент воздушного аэростата

Купол, являясь основной частью воздушного шара, сшивается из отдельных кусков в колонки, прочно соединяющиеся между собой. Он наполняется горячим воздухом, водородом или другим легким газом, обеспечивающим подъем устройства на высоту. Для пошива применяется полиэстер или полиамидная ткань, отличающаяся прочностью. Внутри ткань пропитывается силиконом, благодаря которому она герметично удерживает газ. Материал должен отвечать требованиям по:

  • прочности и устойчивости против механических воздействий;
  • термоустойчивости при контакте с горячим воздухом;
  • эластичности для поддержания требуемой формы.

Снизу купола предусматривается отверстие, через которое поступает подогретый воздух. С целью безопасности оно по окружности обшивается специальной защитной лентой из жаростойкого материала. Сверху шара нашиваются ленты нагрузки, фиксирующиеся к верхушке с помощью кольца, а в нижней части крепятся к подвесным канатам. В результате удается получить однородный, прочный каркас. Купола классифицируются по объему и весу поднимаемого груза. Конструкцией предусматривается парашютный клапан, служащий для вывода подогретого кислорода наружу с целью снижения и приземления.

Технологичный элемент

Силовой частью воздушного шара является горелка. Она предназначена для получения подогретого воздуха, подающегося в купол. С помощью этого устройства осуществляется подъем шара, а также поддерживается требуемая температура при полете. Для работы устройства применяется жидкий пропан, подающийся из цилиндров к соплу горелки. После прогрева он переходит в газообразное состояние.

Современные модели безопасные в использовании и имеют защиту от ожогов рук оператора. Для их изготовления используется нержавеющая сталь высокого качества, выдерживающая температуру сгорания пропана, которая может составлять более 500ºС. Мощность изделий достигает 6 тыс. МВт.

Размещение пассажиров и принадлежностей

Нижняя часть воздушного шара должна быть легкой и прочной, поэтому конструируется из лозы. В качестве дна используется влагоустойчивая фанера. Для крепления корзины к куполу применяется нержавеющий стальной трос. Стабильность нагрева воздуха обеспечивается полиуретановыми стояками, которые вместе с тросами закрываются специальными оболочками, защищающими от механических воздействий. В углу корзины устанавливаются и фиксируются ремнями цилиндры с газом. Предусматриваются также места (отсеки) для размещения огнетушителя и прочих мелких вещей и аксессуаров, требующихся в полете.

Из чего состоит Воздушный шар?

Воздушный шар (свободный тепловой аэростат) состоит из следующих частей: оболочки, гондолы (корзины) для размещения экипажа и пассажиров, блока газовых специализированных горелок для сжигания пропан-бутановой смеси, комплекта газовых баллонов, приборного блока, привязных и запасных фалов, дополнительного снаряжения и оборудования, документации. Для первоначального холодного наполнения оболочки используют большой вентилятор.

Каков вес воздушного шара?

Комплект теплового аэростата, способный поднять 3-4 человек, вместе со всем необходимым оборудованием и топливом весит около 500 кг.

Как управляют воздушным шаром?

Все воздухоплавание основано на законе Архимеда. В оболочке воздушного шара находится горячий воздух, который обладает меньшей плотностью, чем холодный и поэтому способен подниматься вверх. Регулируя при помощи газовой горелки температуру воздуха внутри оболочки, можно увеличивать или уменьшать высоту полета. Снижается шар за счет открытия специального парашютного клапана и выпуска части нагретого воздуха или за счет естественного остывания воздуха в оболочке. На разных высотах возможно разное направления ветра, что даёт возможность пилоту корректировать направление полета, изменяя высоту.

Как наполняют воздушный шар?

Первым делом нужно разложить оболочку на земле. Гондола в собранном виде с газовыми баллонами и горелкой кладется на бок. Дальше при помощи карабинов соединяются троса оболочки с рамой горелки и каркасом гондолы. После этого начинается холодное наполнение оболочки с помощью мощного вентилятора. В момент, когда оболочка наполняется более чем на половину, приходит время работы горелок. Горячий воздух позволяет оболочке принять вертикальное положение. Дальнейший нагрев помогает аэростату приобрести подъемную силу и полететь.

В какое время можно летать на воздушных шарах?

Полеты в весенне-летне-осенний период на воздушных шарах проводятся два раза в сутки утром и вечером. В этот период года днем существует повышенная солнечная активность, которая формирует появление мощных восходящих и нисходящих потоков из-за неравномерного прогрева земли, что делает полет на шаре малоуправляемым. Зимой полеты на шарах проводятся в течение всего светового дня.

Какое лучшее время для полёта на шаре?

Наши утренние полеты во время пробуждения Земли и Солнца необыкновенно красивы. Вечерние полеты позволяют насладиться прекрасным закатом Солнца. Интересно и то и другое. Каждый полет на воздушном шаре уникален и запоминается всем его участникам.

Сколько человек может взять на борт воздушный шар?

На это влияет несколько факторов: объем оболочки аэростата, вес пассажиров, количество топлива на борту, и, конечно же, обязательно необходимо учитывать погодные условия. Рекордсменом в мире является 35-ти местный аэростат с двухэтажной гондолой. Популярностью обычно пользуются 2-10 местные аэростаты. В нашей корзине максимальное количество человек ограничено 4-мя пассажирами.

Нужно ли брать с собой балласт в виде мешков с песком?

Балласт необходим только для газовых аэростатов (шарльеров и розьеров), наполненных гелием или водородом, которые со временем (или преднамеренно) улетучиваются из оболочки. Тепловые аэростаты (монгольфьеры) летают по другому принципу, и для регулировки высоты полета используется только разница температуры внутри и снаружи оболочки.

Насколько безопасен полёт на воздушном шаре?

Полет на воздушном шаре, т.е. тепловом аэростате, согласно статистике является самым безопасным из всех существующих летательных аппаратов. Конструкция теплового аэростата является наиболее надежной из всех воздушных судов, представляя собой большой парашют. Для полетов тепловых аэростатов контролирующие органы проводят постоянные проверки авиационной техники. Философия безопасных полетов в воздухоплавании следующая: Нет ничего страшнее, чем бесстрашный пилот. Поэтому, если вам сообщат, что полёт откладывается по погодным условиям - отнеситесь к этому с пониманием и уважением.

Нужно ли брать с собой в воздушный шар парашют?

По штатному расписанию он не предусмотрен, как и в пассажирских самолетах. Аэростаты являются одним из самых безопасных видов авиационного транспорта, и во время выполнения туристических полетов в парашюте нет необходимости. Исключением являются специальные полеты на большую высоту, или полеты, связанные с выполнением рекордов.

Как вести себя в полёте на воздушном шаре?

Пилот перед полётом, в полёте и перед посадкой даёт подробный инструктаж.

Основные моменты

Нельзя: дёргать за любые верёвки и шланги, свешиваться и садиться на борта корзины, крутить вентили, залезать и вылезать из корзины без разрешения пилота.

Нужно: держаться за верёвочные петли на бортах корзины расположенные с внутренней стороны, наслаждаться полётом. Перед посадкой немного согнуть колени или присесть на корточки (как при прыжке), при этом наблюдая за моментом касания с землёй.

Как происходит посадка воздушного шара?

Для осуществления посадки необходимо выбрать поле достаточных размеров, находящееся по курсу полета. Чем выше скорость приземного ветра, тем больших размеров должно быть поле, чтобы не попасть на препятствия. По мере приближения к полю прекращается прогрев оболочки, и аэростат начинает снижение. Воздух из оболочки выпускается через специальный, больших размеров парашютный клапан. Посадка при сильном ветре доставляет необычные ощущения. Оболочка при контакте с землей занимает горизонтальное положение. В этот момент необходимо крепко держаться за ручки, находящиеся внутри гондолы, до полной остановки аэростата.

Сколько времени необходимо для подготовки аэростата к полету?

При слаженной работе команды, аэростат можно подготовить к полету за 15-20 минут. Столько же времени необходимо, чтобы его собрать после полета для перевозки машиной сопровождения.

Зачем нужна команда сопровождения воздушного шара?

Во время полета теплового аэростата за ним постоянно следует команда сопровождения, которая помогает подготовить аэростат к полету, определить потоки ветра и после приземления собрать аэростат. Связь с машиной сопровождения ведется с помощью радио или телефонной связи.

Как необходимо одеться для полета на воздушном шаре и что необходимо с собой взять?

Для полета на тепловом аэростате лучше всего одеться в удобную повседневную или спортивную одежду. Головной убор желателен в любое время года. Перчатки необходимы при желании помочь команде в подготовке теплового аэростата к полету. В полете ветер не чувствуется, так как шар двигается вместе с воздушной массой. Водонепроницаемую обувь мы рекомендуем при утренних полетах, т.к. на площадке для старта может быть роса. По соображениям безопасности, менее горючие материалы, такие как хлопок являются более предпочтительными по сравнению с синтетическими материалами. Обязательно возьмите с собой фотоаппарат или видеокамеру или закажите профессиональную фотосъёмку у нас. Из-за ограниченности пространства в гондоле (корзине шара) большие сумки или рюкзаки лучше оставить в машине сопровождения аэростата.

Пару слов о погоде в воздухоплавании?

Как и во всей авиации, погода является одним из наиболее важных аспектов для осуществления безопасных полетов на воздушных шарах и дирижаблях. Дожди, грозы, свежий ветер у земли или в воздухе имеют все основания для того, чтобы отложить полет. Есть такая поговорка: Мужество пилота состоит в том, чтобы отказаться от полета (в плохую погоду).

Какая максимальная температура внутри оболочки?

Обычно при нормальной загрузке достаточно прогреть воздух внутри оболочки до температуры от 90 до 110 С летом, зимой до 30-50 С. Однако, температура внутри оболочки теплового аэростата не должна быть выше 120 С, иначе это влечет преждевременный износ оболочки.

Может ли загореться оболочка аэростата от пламени горелок?

Конструкция оболочки рассчитана таким образом, что во время полета теплового аэростата пламя поступает внутрь ее. Малоопытные пилоты могут случайно, во время наполнения прожечь небольшое отверстие в нижней части оболочки. Это не является чем-то из ряда вон выходящим и требует мелкого ремонта. Для повышения износостойкости нижняя часть оболочки изготавливается из специального жаропрочного материала - номекса, способного выдерживать температуру до 1300 С.

Каким топливом заправляют аэростаты?

Воздух внутри оболочки теплового аэростата прогревается с помощью горелки при сжигании пропан-бутановой смеси.

Из каких материалов изготавливается тепловой аэростат?

Оболочка теплового аэростата обычно изготавливается из легких, прочных и термостойких материалов, таких как полиэстер, полиамид или лавсан. Для прочности существуют вертикальные и горизонтальные силовые линии. Гондола или корзина плетется из ивовых прутьев или ротанга, некоторые части которых обтягиваются кожей. Эти материалы являются традиционными в течение многих лет, поскольку полностью удовлетворяют требованиям и достойно выполняют свою функцию - они легкие, эластичные и хорошо ведут себя в любых погодных условиях и эффективно принимают на себя динамические нагрузки при посадках теплового аэростата. Система подачи горячего воздуха в оболочку состоит из блока горелок и газовых баллонов. Баллоны могут быть алюминиевые, стальные, титановые или из композиционных материалов.

В чем смысл спортивного воздухоплавания?

Спортивное воздухоплавание - один из самых красивых видов спорта. Во время выполнения полета пилотам-спортсменам необходимо выполнить ряд заданий спортивного директора, связанных со сбросом маркеров - ярких ленточек определенного размера и веса, прохождение аэростатом заданных координат, выполнения виртуальных заданий.

Как высоко может летать тепловой аэростат?

Обычно тепловые аэростаты летают до несколько километров в высоту. При этом нужно учитывать, что с набором высоты воздух более разряжен, что сказывается на человеке и работе горелок. Безопасным (без наличия кислородного оборудования) считается подъем на высоту 3000-4000 метров. Во время проведения туристических полетов, высота полета зависит от желания пассажиров и текущих погодных условий, но ограничена правилами выполнения полетов в районе полетов. Рекордные полеты на тепловых аэростатах могут осуществляться на высоту свыше 8000 метров.

Стоит ли попробовать полет на воздушном шаре?

Обязательно стоит! Вам понравится!

Воздушный шар – это тепловой аэростат, который летает благодаря подъемной силе нагретого воздуха. Есть газонаполненные аэростаты, в которых подъемную силу создает газ, но мы летаем на тепловых.

С момента первого полета человека на шаре прошло более 200 лет, но принципиальная схема воздушного шара не претерпела значительных изменений.

Как же устроен воздушный шар?

Тепловой аэростат состоит из оболочки, гондолы и горелки (тепловой установки).

На рисунке показана самая распространенная конструкция воздушного шара.

Оболочка аэростата под куполом имеет устройство для стравливания горячего воздуха, его еще называют выпускной клапан.

Открывается этот клапан при помощи фала, другой конец которого находится в корзине воздушного шара. Чтобы уменьшить усилия на фале управления и равномерной передачи нагрузки на клапан, фал пропущен через блок, который, в свою очередь крепится за нижние концы строп.

В обычном положении клапан удерживается за счет давления горячего воздуха в оболочке,а вертикальные ленты, не позволяют выпучиваться клапану наружу. За кольцо закреплен купольный фал, который используется для наполнения воздушного шара.

Тяжесть от веса гондолы, пассажиров и дополнительного оборудования воспринимает сама оболочка и вертикальные ленты. Горизонтальные ленты несут вспомогательную функцию и ограничивают разрыв оболочки при непредвиденных ситуациях.

Гондола теплового аэростата (корзина воздушного шара) изготавливается из лозы или тростника, обтягивается кожей с нижней части. Способна выдерживать значительные удары при посадках.

Тепловая установка, в зависимости от класса аэростата, состоит из одной или нескольких горелок, соединенных с газовыми баллонами. Максимальная мощность каждой горелки высока и составляет несколько миллионов ватт.

Как правило, фирмы изготовители предлагают покупателям различную комплектацию воздушных шаров основными элементами. Как для одного типа оболочки могут быть предложены различные варианты гондол, так и корзины воздушного шара могут комплектоваться разными оболочками. В зависимости от типа и объема оболочки и горелки могут быть одинарными, двойными, тройными и для воздушных шаров большого объема могут включать четыре горелки.

Для безопасности полетов необходимо также приборное оборудование, которое включает: высотомер, вариометр (указатель вертикальной скорости), индикатор температуры в оболочке, указатели уровня топлива в баллонах. Кроме этого, необходима радиостанция для связи с центром по управлению полетами, авиационными службами и автомобилем сопровождения.

Событие, которое Вам запомнится на всю жизнь. В этом мы готовы вам помочь.