Самые необычные летательные аппараты. Виды летательных аппаратов. Классификация летательных аппаратов

Человечество стремилось ввысь на протяжении столетий и тысячелетий, о попытках людей преодолеть земное тяготение сложены легенды, мифы, предания и сказки. Древние боги могли перемещаться в воздухе на своих колесницах, кому-то не требовались даже они. К самым известным «небесным пилотам» можно отнести Икара, а также Деда Мороза (он же Санта-Клаус).

Более реальные для истории примеры - Леонардо да Винчи, братья Монгольфье и другие инженеры, а также увлеченные своими идеями энтузиасты, такие как, например, американские братья Райт. С последних началась современная эпоха самолетостроения, именно они вывели некоторые фундаментальные основы, которые применяются до сих пор.

Как и в случае с автомобилями, эффективность летательных аппаратов со временем росла, и конструкторы получали больше возможностей для создания каких-то новых, часто революционных средств передвижения по воздуху. При достаточном финансировании и поддержке со стороны власть имущих (чаще - военных) удавалось воплотить в жизнь самые необычные проекты. Нередко это были неприспособленные к жизни устройства, которые могли летать лишь на бумаге. Другие все же отрывались от земли, но их производство оказывалось слишком дорогим. Существовали также иные ограничения, в том числе технического характера.

Мы решили перечислить некоторые как позабытые, так и перспективные летательные аппараты для персонального использования. Это не самолеты для перевозки большого количества пассажиров или объемных грузов, а индивидуальные средства передвижения, привлекающие своей необычностью и теоретически способные упростить жизнь человеку будущего.

HZ-1 Aerocycle (YHO-2) Персональный вертолет, разработанный компанией de Lackner Helicopters в середине 1950-х годов. Заказчиком аппарата выступали американские военные, которые намеревались обеспечить своих солдат удобным средством передвижения. «Аэроцикл» представлял собой платформу, снизу к которой крепились два вращающихся в разных направлениях винта (длина каждой лопасти - более 4,5 метра). В действие их приводил 4-цилиндровый двигатель мощностью 43 лошадиные силы, максимальная скорость полета агрегата - до 110 км/ч.

Испытаниями YHO-2 занимался профессиональный летчик Селмер Сандби, ставший добровольцем в этом деле. Наиболее продолжительный его полет длился 43 минуты, другие заканчивались через несколько секунд после взлета. Не обошлось и без инцидентов: несколько раз лопасти двух винтов соприкасались, что приводило к их деформации, а также потере контроля над аппаратом.
Предполагалось, что управлять YHO-2 сможет любой после 20-минутного инструктажа, однако Сандби сомневался в этом. Опасность несли огромные лопасти, которые могли напугать человека, даже несмотря на то, что положение пилота фиксировалось ремнями безопасности. Инженеры так и не смогли решить проблему с винтами, и в итоге проект был закрыт. Из 12 заказанных персональных вертолетов целым остался один - он выставлен в одном из американских музеев. Кстати, Селмер Сандби получил за свою службу и участие в испытаниях YHO-2 «Крест летных заслуг».
Реактивный ранец.

В 1950-х годах велась разработка еще одного перспективного индивидуального транспортного средства - реактивного ранца. Эта идея, фигурировавшая в научной фантастике еще в 1920-е, впоследствии нашла воплощение в комиксах и фильмах (например, «Ракетчик» 1991 года), однако до этого инженеры и конструкторы потратили немало сил на реализацию идеи сделать человека-ракету. Попытки не прекращаются до сих пор, но уровень развития технологий все еще не позволяет преодолеть некоторые ограничения. В частности, о длительном полете речи пока не идет, управляемость также оставляет желать лучшего. Имеются и вопросы касательно безопасности пилота.
«Первопроходец» среди ракетных ранцев отличался невероятной «прожорливостью»: на полет длительностью до 30 секунд требовалось 19 литров перекиси водорода (пероксида водорода). Пилот мог эффектно подпрыгнуть в воздух или пролететь сотню метров, однако на этом все достоинства аппарата заканчивались. Для обслуживания единственного ранца требовалась целая бригада специалистов, скорость его передвижения была относительно невысока, а для увеличения дальности полета был нужен бак, удержать который пилот бы не смог.
Военные, которые видели в весьма дорогостоящем проекте перспективу создания космических пехотинцев или летающего спецназа, оказались разочарованы.
Впоследствии появилась модернизированная версия аппарата - RB 2000 Rocket Belt. Ее разработку вели трое американцев: продавец страховок и предприниматель Брэд Баркер, бизнесмен Джо Райт и инженер Ларри Стенли. К сожалению, группа распалась: Стенли обвинил Баркера в растратах и последний скрылся вместе с образцом RB 2000. Позже последовал суд, однако Баркер отказался выплачивать $10 млн. Стенли схватил бывшего партнера и посадил его на восемь дней в ящик, за что в 2002 году после бегства страхового агента получил пожизненный срок (его сократили до восьми лет). После всех этих перипетий RB 2000 так и не был найден.
Avro Canada VZ-9 Avrocar.
В конце 1940-х произошел так называемый Розуэлльский инцидент, который, вероятно, и оказал влияние на умы канадских инженеров. Они приняли участие в разработке летательного аппарата вертикального взлета и посадки Avro Canada VZ-9 Avrocar. При взгляде на него на ум сразу приходит аналогия именно с летающими тарелками. На экспериментальный проект было потрачено как минимум три года и $10 млн. Всего было построено два экземпляра высокотехнологичного «пончика» с турбиной посередине.

Предполагалось, что Avrocar, использующий эффект Коанда (с 2012 года его эксплуатируют в Формуле-1), будет способен развивать высокую скорость. Будучи маневренным и имея достойную дальность полета, он в итоге превратится в «летающий джип». Диаметр «тарелки» с двумя кокпитами для пилотов составлял 5,5 метра, высота - менее метра, вес - 2,5 тонны. Максимальная скорость полета Avrocar, согласно замыслу конструкторов, должна была достигать 480 км/ч, высота полета - более 3 тыс. метров.

Второй по счету полноценный прототип не оправдал надежд его создателей: он смог разогнаться лишь до невпечатляющих 56 км/ч. Кроме того, аппарат вел себя в воздухе непредсказуемо, и об эффективном полете речи не шло. Также инженеры выяснили, что поднять Avrocar в воздух на сколь-нибудь значимую высоту не получится, а существующий образец рисковал застрять в высокой траве или мелком кустарнике.
Веловертолет AeroVelo Atlas
В прошлом году двое канадских инженеров получили премию Сикорского, учрежденную в 1980-м. Изначально ее размер составлял $10 тыс. В 2009-м выплаты увеличились до $250 тыс. Согласно правилам конкурса, летательный аппарат на мускульной тяге должен был подняться в воздух на высоту не менее трех метров, имея при этом хорошую устойчивость и управляемость.

Создатели AeroVelo Atlas смогли выполнить все поставленные задачи, представив по-своему футуристичное средство передвижения, достойное покорять небо планеты с низкой гравитацией. Несмотря на свои огромные размеры (ширина веловертолета составила 58 метров, а вес - всего 52 кг), достойный продолжатель идей да Винчи взлетел и даже в некотором смысле превзошел «конкурента» в лице Avrocar: высота его полета составила 3,3 метра, длительность - более минуты.

В пиковый момент пилот «Атласа» смог создать тягу в 1,5 лошадиной силы, которая потребовалась для достижения заданной высоты. Под конец полета тяга составила 0,8 лошадиной силы - педали крутил подготовленный спортсмен, профессиональный велосипедист.
Веловертолет заслуживает внимания как доказательство того, что при желании можно обойти многие препятствия и заставить летать даже то, что и в состоянии покоя не внушает доверия. Ховербайк Криса Мэллоя.
Кто-то вдохновляется историями об НЛО, а Крис Мэллой, вероятно, является поклонником «Звездных войн». Пока, к сожалению, это лишь идея, воплощенная частично: австралиец продолжает собирать средства на выпуск полностью рабочего прототипа летательного аппарата. Для этого ему потребуется $1,1 млн, а пока в продаже есть миниатюрные версии ховербайка: это дроны, за счет продаж которых Мэллой намерен частично профинансировать постройку своего детища.

Инженер считает, что его летательный аппарат лучше, чем существующие вертолеты (именно с ними он сравнивает ховербайк). Агрегат не требует продвинутых знаний в области пилотирования, так как основные задачи будет выполнять компьютер. Кроме того, устройство легче и дешевле.
Планируется, что аппарат оснастят баком на 30 литров топлива (60 литров - с дополнительными емкостями), расход составит 30 литров в час, или 0,5 литра в минуту. Ширина ховербайка достигает 1,3 метра, длина - 3 метра, чистый вес - 105 кг, максимальная взлетная масса - 270 кг. Агрегат сможет взлетать на высоту почти 3 км, а его скорость будет составлять более 250 км/ч. Звучит все это многообещающе, но пока малоправдоподобно.
Jetlev.
Полностью рабочий прототип аналога ракетного ранца на водной тяге был завершен в 2008 году. По словам его создателей, первый набросок будущего аппарата появился за восемь лет до этого. Промо, демонстрирующее возможности Jetlev, было размещено на YouTube в 2009 году, тогда же компания-разработчик объявила и стоимость первой массовой версии устройства - $139,5 тыс. С течением времени ранец на водной тяге заметно убавил в цене, которая снизилась для модели R200x до $68,5 тыс. Это стало возможно благодаря появившейся конкуренции.
В нашем списке это первый летательный аппарат, который действительно существует, работает и имеет определенную популярность. Он «привязан» к воде, однако это не умаляет его достоинств: максимальная скорость полета актуальной модели составляет 40 км/ч, высота - около 40 метров. При наличии достаточно протяженной реки пилот Jetlev смог бы преодолеть почти 50 км (другой вопрос - существует ли человек, способный выдержать такой путь).
Разработка не претендует на звание «серьезного» средства передвижения, однако даст почувствовать себя Джеймсом Бондом, в распоряжении которого оказался новый гаджет из исследовательского центра Британской секретной службы.
M400 Skycar.
Один из самых неоднозначных проектов, который в итоге может быть не реализован. Созданием летающего автомобиля уже не первое десятилетие занимается дизайнер Пол Моллер. В последние годы ему все сложнее привлекать внимание к своим так и не взлетевшим транспортным средствам. За все время изобретатель не смог добиться значимых и видимых результатов, но как минимум с 1997 года регулярно привлекает к себе внимание финансовых служб и контролирующих органов.
Вначале Моллера уличили в выпуске маркетинговых материалов, в которых он сообщал о том, что его автомобили будущего заполнят воздушное пространство в течение нескольких лет. Затем сомнения вызвали операции с ценными бумагами и возможный обман инвесторов, в результате чего желающих вкладывать деньги в бездонный проект становилось все меньше. Последнюю попытку канадец предпринял в конце 2013 года, но к январю 2014-го собрал менее $30 тыс. из требуемых $950 тыс.

Если верить дизайнеру, в настоящее время идет разработка модели M400X Skycar. Автомобиль, предназначенный для перевозки одного человека (водителя), на бумаге способен развивать скорость до 530 км/ч и взлетать на высоту 10 тыс. метров. В реальности же идея, скорее всего, так и останется идеей, а работа всей жизни Пола Моллера, которому в этом году исполнится 78 лет, завершится ничем.
Летающий мотоцикл G2.
В перспективе он обязательно полетит - об этом свидетельствуют испытания первой модели, проведенные в 2005-2006 годах. Пока же аппарат, который успел завоевать звание «самого быстрого в мире летающего мотоцикла», подойдет Безумному Максу, Бэтмену или Агенту 007. Благодаря двигателю от Suzuki GSX-R1000, транспортное средство способно развивать скорость более 200 км/ч, что доказано во время заездов по соляной пустыне в США. Способность покорять небо, по словам разработчика, летающий мотоцикл получит в ближайшие месяцы.

В качестве основы для летательного аппарата изобретатель не зря выбрал именно байк: по американскому законодательству его будет значительно легче зарегистрировать и использовать на дорогах.
Сейчас Дежё Молнар работает над тем, чтобы снизить вес G2 и приспособить двигатель, приводящий мотоцикл в движение, для взаимодействия с винтом. Именно тогда инженер и опубликует видео, на котором продемонстрирует все возможности создаваемого им транспортного средства.

June 25th, 2016

В 50-60-х годах начались разработки одних из наиболее экзотических видов аппаратов - "летающих платформ" и связанных с ними "летающих джипов". Первоначальное назначение "летающей платформы" - выполнение разведывательных заданий, рассчитывались они на полет одного человека. Больший же по размерам "летающий джип" казался потенциально полезным для выполнения множества различных задач.

Не так давно мы обсуждали , но были и еще примеры конструкторской мысли...

Фото 2.

"Летающей платформой" стали называть вертикально взлетающий аппарат с соосными винтами, расположенными в кольцевом канале. Разработка одноместных "летающих платформ" боевого использования началась в США в рамках исследовательской программы НАСА начала 1950-х годов. Испытания включали в себя пилотируемые привязные платформы, впервые поднялись в воздух с помощью сжатого воздуха, а затем с помощью роторов. Концепция, использованная при разработках, была предложена в свое время инженером НАСА Ч. Циммерманом, который уже известен читателю по его само-летам-"летающим блинам" V-173 и XF5U-1.

Фото 3.

Его предложение заключалось в следующем. Если ротор, например, разместить снизу основания аппарата, то пилот был бы способен управлять аппаратом при помощи перемещения собственного веса, т.н. "кинестетическое" управление. Это управление основано на инстинктивной реакции человека сохранять равновесие, когда он стоит или идет. В "летающей платформе" пилот для поворота машины в нужное положение наклоняется в требуемую сторону. Предполагалось, что такое управление позволит пилоту летать на такой платформе после небольшой тренировки.

Фото 4.

Предварительные испытания продемонстрировали техническую реализуемость концепции, после чего три компании - "Лакнер", "Бенсен" и "Хиллер" - получили контракты на разработку прототипа платформы.

Фото 5.

В середине 1950-х компания "Лакнер" разработала летательный аппарат, названный DH-4 "Helivector", позже переименованный в HZ-1 "Aerocycle", который выглядел чем-то вроде гибрида вертолета с подвесным двигателем с мотоциклом. Этот аппарат представлял собой конструкцию с установленным на ней двигателем "Mercury" мощностью 40 л.с. и посадочным устройством, состоящим из воздушных мешков на концах лонжеронов. Воздушные мешки позже были заменены металлическими подпорками. Двигатель управлял парой роторов противоположного вращения диаметром 4,6 м, установленных под двигателем, в то время как пилот стоял вертикально на платформе выше двигателя, будучи защищенным от падения в ротор привязными ремнями безопасности.

Фото 6.

"Helivector/Aerocycle" впервые полетел в январе 1955 г., полеты проходили успешно, после чего армия США заказала 12 аппаратов. По заявлениям представителей компании "Лакнер", что машина могла летать со скоростью до 105 км/ч и нести полезный груз весом 55 кг помимо пилота, продолжительность полета составляла около одного часа. Однако одна вещь напоминала, что летать было опасно. Мало того, что пилот стоял выше вращающихся роторов, но роторы конструктивно располагались близко к земле, делая опасным приземление и взлет, поскольку в них могли легко попадать камни и различные обломки.

Фото 7.

Некоторые источники утверждали, что "Helivector/Aerocycle" был прост в полете, но другие заявляли, ссылаясь на мнение летчиков-испытателей, что новички не могли пилотировать аппарат с полной безопасностью для себя. После того как произошли два летных происшествия, в которых роторы противоположного вращения изогнулись и столкнулись, проект был прекращен прежде, чем кто-то серьезно пострадал.

Фото 8.

Аппарат компании "Бенсен" под обозначением В-10 "Propcopter" был не более успешен. Эта неказистая небольшая машина состояла из квадратной рамы с воздушными винтами диаметром 1,2 м, установленными вертикально спереди и сзади рамы. Каждый вращался своим собственным двигателем "Маккалох" мощностью 72 л.с. "Propcopter" полетел в 1959 г. и, очевидно, был сложен в управлении.

Вскоре проект был прекращен.

Фото 9.

Проекты компании "Хиллер" были лучше продуманы и привлекли к себе много внимания. "Хиллер" разработал свою первую "летающую платформу" VZ-1 "Pawnee" на основе контракта, предоставленного в конце 1953 г. научно-исследовательским управлением ВМФ (ONR). Машина впервые взлетела в феврале 1955 г.

Фото 10.

VZ-1 имел пару роторов противоположного вращения диаметром 1,5 м, расположенных внутри кольцевого канала. Каждый ротор управлялся собственным двухтактным двигателем мощностью 40 л.с. Пилот стоял над кольцевым каналом, окруженный вокруг перилами и защищенный привязными ремнями безопасности. Он управлял двигателями при помощи ручки газа и наклонялся, чтобы вести аппарат в ту или другую сторону. Кольцевой канал улучшал безопасность при взлете и посадке. Кроме того, он также обеспечивал дополнительное приращение подъемной силы на 40%. Аппарат неплохо управлялся в полете, однако вскоре он был модифицирован: установили более длинные стойки шасси, чтобы увеличить клиренс, и поставили восемь рулей ниже канала, чтобы улучшить управление полетом.

Фото 11.

Армия США была заинтересована в VZ-1, и в ноябре 1956 г. фирме "Хиллер" был выдан контракт на постройку версии большего размера, которая выполнила свой первый полет в 1958 г. Новый аппарат имел три двигателя мощностью по 40 л.с., вращающих роторы в кольцевом канале диаметром 2,4 м. Это больше чем в два раза увеличило роторную область, увеличив вес полезного груза и дальность полета при уменьшении шума от двигателей.

Фото 12.

Армия заказала третий аппарат больших размеров. Вместо колесного шасси, как у двух более ранних образцов, было установлено лыжное шасси. Аппарат имел сиденье и обычное вертолетное средство управления, так как управление перемещением центра тяжести стало менее эффективным из-за увеличения мощности транспортного средства и веса. Эта версия впервые взлетела в 1959 г. VZ-1 имел свои достоинства, но он был в конечном счете оценен как слишком маленький, медленный и годный только для ограниченного использования. Армия отказалась от программы в 1963 г., и два из трех аппаратов сохранились только в музейных экспозициях.

Фото 13.

В то же самое время как проводились исследования "летающих платформ", по контрактам с армией США велись разработки больших летательных аппаратов типа "летающий джип". Так назывались летательные аппараты двухвинтовой продольной схемы или четырехвинто-вой. Первоначально "летающие джипы" задумывались как универсальное транспортное средство, которое должно было занять место между армейским автомобилем-вездеходом "Джип" и легким вертолетом. Его можно было использовать для транспортных или разведывательных операций, как подвижную платформу для стрельбы из безоткатных орудий, пуска ракет, для корректировки артиллерийского огня, установки радиоэлектронного оборудования и т.д. Исследования начались в 1956 г., затем был объявлен конкурс, в котором приняло участие около 20 фирм. Победителями были объявлены фирмы "Крайслер", "Кертисс-Райт" и "Пясецкий", которым выдали контракты на общую сумму 1,7 млрд. долларов для постройки прототипов.

"Крайслер" разработал два прототипа своего "летающего джипа" VZ-6, поставив их армии в конце 1958 г. VZ-6 был одноместное транспортное средство, имевшее форму прямоугольного ящика, с двумя роторами спереди и сзади. Имелись резиновые конические обтекатели вокруг основания аппарата, ниже роторов были установлены рули. В качестве силовой установки VZ-6 использовался единственный поршневой двигатель мощностью 500 л.с. Полеты на привязи, выполненные в 1959 г., показали, что VZ-6 не очень хорошо управлялся и имел недостаточную мощность. Первый свободный полет VZ-6 привел к переворачиванию аппарата. Пилот уцелел, но транспортное средство было сильно повреждено. Армия признала VZ-6 неудачной разработкой, оба прототипа отправили на слом в 1960 г.

Фото 14.

Разработанный фирмой "Кертисс-Райт" аппарат VZ-7 был известен также как "летающий грузовик". Два прототипа были поставлены армии в середине 1958 г. VZ-7 представлял собой простую металлическую ферму с пилотом спереди и четырьмя винтами, расположенными по углам. Все воздушные винты управлялись единственным двигателем "Artouste" мощностью 425 л.с. Аппарат управлялся дифференцированным изменением шага винтов, а также рулями. VZ-7 был длиной 5,2 м и шириной 4,9 м и имел максимальный взлетный вес 770 кг, аппарат мог нести 250 кг полезного груза. VZ-7 управлялся хорошо и был прост в полете, но он не выполнял требования по высоте и скорости полета. Вскоре испытания закончили, а прототипы возвратили на фирму в середине 1960 г.

Фото 15.

Усилия фирмы "Пясецкий" по созданию "летающего джипа" были наиболее успешны из трех фирм-конкурсантов. Первым ее аппаратом был "Model 59H AirGeep", которому дали армейское обозначение VZ-8P. VZ-8P был длиной 7,9 м и шириной 2,7 м, трехлопастные роторы располагались спереди и сзади, между ними размещались пилот и пассажир. В VZ-8P роторы диаметром 2,4 м управлялись парой поршневых двигателей "Lycoming" мощностью по 180 л.с., причем один двигатель мог управлять обоими роторами, если другой двигатель выходил из строя. Роторы вращались в противоположных направлениях. Управление обеспечивалось изменением шага винта, а также рулями, установленными снизу. Движение вперед достигалось при опускании носа аппарата вниз.
Первый полет VZ-8P состоялся 12 октября 1958 г. По результатам испытательного полета было принято решение поставить более мощную силовую установку. Аппарат вернули на фирму для замены поршневых двигателей одним газотурбинным двигателем "Artouste" IIB мощностью 425 л.с., модернизированный VZ-8P полетел в конце июня 1959 г. Он весил 1,1 тонны и мог нести груз 550 килограммов, включая пилота.

VZ-8P участвовал также и в конкурсе на разработку "летающего джипа" для ВМФ, который начался в июне 1961 г. На него поставили еще более мощный двигатель "Airesearch" 331-6, помимо этого аппарат оснастили поплавками. Новая версия аппарата получила обозначение РА-59 "SeaGeep".

Фото 16.

Фирма "Пясецкий" построила в рамках нового контракта еще один аппарат под обозначением "Model 59K" (армейское обозначение VZ-8P (В) "AirGeep II"), который совершил свой первый полет летом 1962 г. Аппарат VZ-8P (В) был подобен своему предшественнику, за исключением того, что конструкция имела в середине небольшой излом. Считалось, что небольшой наклон носового и хвостового роторов позволит уменьшить лобовое сопротивление в горизонтальном полете. В качестве силовой установки для VZ-8P (В) использовали два двигателя "Artouste" ПС мощностью по 400 л.с., связанных так, что при выходе одного двигателя из строя другой мог управлять обоими роторами. Один двигатель мог также быть связан с колесным шасси, чтобы управлять машиной при движении по земле. Увеличенная мощность силовой установки позволила достичь максимального взлетного веса 2200 кг. Пилот и наблюдатель имели катапультируемые кресла, которые позволяли экипажу спастись практически при нулевой скорости движения аппарата. Кроме того, на аппарате имелось место для размещения дополнительных пассажиров или грузов.

Опыт эксплуатации "летающих платформ" и "летающих джипов" в 50-60-х годах показал, что они имели некоторые достоинства, в частности были по размерам меньше вертолетов и могли работать на земле более успешно. Однако вертолеты могли легко приземляться в гористой местности и имели более удобные размещения пассажирских кресел. Наибольшим недостатком считалось, что "летающие платформы" и "летающие джипы" имели небольшие площади роторов, т.к. это являлось причиной их неустойчивости на некоторых режимах, и относительно большой расход топлива. А поскольку они не показали достаточных преимуществ перед вертолетами, то и дальнейшее их развитие было приостановлено.

Однако в конце 90-х годов снова появился интерес к аппаратам этого типа. Американская фирма "Millennium Jet" (Саннивейл, шт. Калифорния) разработала проект необычного аппарата под названием "SoloTrek" XFV. Он представляет собой гибрид "летающей платформы" и конвертоплана. Пилот располагается в аппарате стоя, над его головой находятся два винта диаметром 0,9 м в кольцевых каналах, управление аппаратом осуществляется двумя ручками в подлокотниках. Правая ручка – для путевого управления, а левая ручка – для управления оборотами двигателей. Пилот, помимо обычных пилотажных приборов, имеет дисплей, встроенный в очки шлема. При горизонтальном движении (вперед или назад) винты синхронно отклоняются от вертикальной оси, при повороте аппарата вокруг вертикальной оси осуществляется дифференциальное отклонение винтов.

SoloTrek" имеет полный вес 318 кг, крейсерскую скорость – 95 км/ч, максимальную скорость – 130 км/ч, запас топлива – 38 л, дальность – 240 км. Потолок, как ожидается, будет составлять 2440 м, хотя практически аппарат будет летать на малых высотах. Прототип "SoloTrek" имел двигатель "Hirth" F30 мощностью 120 л.с. Этот двигатель часто используется на сверхлегких самолетах. Он может вращать винты со скоростью до 5000 об/мин, хотя предполагается, что аппарат будет взлетать на 3500 об/мин. Винты изготовлены из композиционного материала "нейлона-углепластика" и могут выдерживать столкновения с птицами. В серийном производстве "SoloTrek", вероятно, будет оборудован двигателем WTS-125 мощностью 125 л.с. В комплект аппарата "SoloTrek" включен парашют, который раскрывается автоматически по сигналу акселерометра, если аппарат начинает падать. В конце октября 2000 г. опытный аппарат испытывался в центре им. Эймса (Калифорния). Его конструктор Майкл Мошиер, бывший летчик ВМФ США, полагает, что "пришло время для самолетов, подобных "SoloTrek".

Израильская компания "Aero-Design & Development" (AD&D) работала над "летающей платформой" под названием "Hummingbird" ("Колибри"), которая имеет сходство с аппаратом фирмы "Хиллер". Аппарат "Hummingbird" построен с использованием современных технологий, например, для уменьшения веса в конструкции ис-
пользуются композиционные материалы. Силовая установка аппарата состоит из четырех поршневых двигателей. Вес аппарата – около 115 кг, максимальная продолжительность полета – 45 минут со скоростью 45 км/ч.

Фирма "Millennium Jet" разрабатывает еще один аппарат под названием "DuoTrek", который представляет собой гибрид вертолета и конвертоплана. "DuoTrek" имеет в длину 4,8 м, полностью загруженный весит 660 кг, может нести 160 кг полезного груза на дальность 550 км. Разрабатываются варианты аппарата с двумя и четырьмя винтами, рассчитанные на экипаж из одного и двух человек. Этой разработкой заинтересовалось управление перспективных исследований Министерства обороны США.

Другая американская компания РАМ (шт. Вирджиния) работала над "летающей платформой" начиная с 1989 г. и построила аппарат ILV (Individual Lifting Vehicle). Аппарат ILV напоминает интересную смесь различных ранних проектов "летающих платформ". Он представляет собой простую трубчатую конструкцию диаметром приблизительно 3 м на опорах, оснащенную двумя двигателями "Hirth" F-30 мощностью по 195 л.с., каждый из которых вращает винт диаметром 2,8 м. Управление обеспечивается пилотом, который стоит на вершине платформы и использует способ управления путем перемещения центра тяжести. Аппарат РАМ 100В имеет пустой вес приблизительно 300 кг, может нести полезный груз весом до 200 кг, максимальная скорость составляет 100 км/ч, а дальность – 40 км. Компания предполагает использовать аппарат, в частности, для охраны стад рогатого скота или для опыления сельскохозяйственных культур.

источники

Удивительно, какие только летательные аппараты можно собрать, вложив массу усилий, креативности и много денег. Предлагаю вашему вниманию подборку необычных и порой довольно странных летательных аппаратов.

Проект НАСА «М2-F1» получил прозвище «летающая ванна». Главное его предназначение разработчики видели в использовании в качестве капсулы для приземления астронавтов. Первый полет этого бескрылого летательного аппарата состоялся 16 августа 1963 года, а ровно через три года в тот же день, состоялся последний:

Дистанционно управляемый. С середины 1979 г. до января 1983 г. на авиабазе НАСА проводились испытания двух дистанционно пилотируемых аппаратов HiMAT. Каждый самолет был приблизительно наполовину меньше размера F‑16, но имел почти вдвое превосходство в маневренности. При околозвуковой скорости звука на высоте 7500 м аппарат мог совершать разворот с перегрузкой 8 g, для сравнения, истребитель F‑16 на тех же высотах выдерживает перегрузку только 4,5 g. По окончании исследований оба аппарата были сохранены:

Бесхвостый. Прототип самолета McDonell Douglas X-36, построенный с одной целью: проверить летающие способности бесхвостых самолетов. Был построен в 1997 году и по задумке разработчиков мог управляться дистанционно с земли:

Кособокий. Ames AD-1 (Эймес АД-1) - экспериментальный и первый в мире самолёт с косым крылом Ames Research Center и Бёрта Рутана. Был построен в 1979 году и совершил первый полет 29 декабря того же года. Испытания проводились до начала 1982 года. За это время AD-1 освоили 17 летчиков. После закрытия программы самолёт поместили в музей города Сан-Карлос, где он находится до сих пор:

С вращающимися крыльями. Boeing Vertol VZ-2 - первый в мире летательный аппарат, использующий концепцию поворотного крыла, с вертикальным/укороченным взлетом и посадкой. Первый полет с вертикальным взлетом и зависанием в воздухе был совершен VZ-2 летом 1957 года. После серии успешных испытаний VZ-2 был передан в исследовательский центр NASA в начале 60-х:

Самый большой вертолет. В связи с потребностями советского народного хозяйства и вооруженных сил в конструкторском бюро им. М. Л. Миля в 1959 г. начались исследования сверхтяжелого вертолета. 6 августа 1969 года на вертолете МИ В-12 был установлен абсолютный мировой рекорд подъема груза - 40 тонн на высоту 2 250 метров, не превзойденный до настоящего времени; всего на вертолете В-12 было установлено 8 мировых рекордов. В 1971 году вертолет В-12 успешно демонстрировался на 29-м Международном авиакосмическом салоне в Париже, где был признан «звездой» салона, а затем в Копенгагене и Берлине. В-12 - самый тяжёлый и грузоподъёмный вертолёт, когда-либо построенный в мире:

Летающая тарелка. VZ-9-AV Avrocar - летательный аппарат вертикального взлёта и посадки разработки канадской компании Avro Aircraft Ltd. Разработка летательного аппарата началась в 1952 году в Канаде. 12 ноября 1959 года совершил первый полёт. В 1961 году проект был закрыт, как официально заявлено в связи с невозможностью «тарелки» оторваться от земли выше 1,5 метров. Всего было построено два аппарата «Аврокар»:

Истребитель в виде летающего крыла Northrop XP-79B, оснащенный двумя реактивными двигателями, был построен в 1945 году американской фирмой Northrop. Предполагалось, что он будет пикировать на вражеские бомбардировщики и разбивать их, отрубая хвостовую часть. 12 сентября 1945 года самолет совершил единственный полет, который закончился катастрофой через 15 минут полета:

Самолет-космический корабль. Боинг X-48 (Boeing X-48) - американский экспериментальный беспилотный летательный аппарат, созданный совместными усилиями компании Boeing и агентства NASA. Аппарат использует одну из разновидностей летающего крыла. 20 июля 2007 он первые поднялся на высоту 2 300 метров и приземлился спустя 31 минуту полёта. X-48B стал лучшим изобретением 2007 года по версии Times.

Футуристический. Еще один проект НАСА - NASA Hyper III - самолет, созданный в 1969 году:

Экспериментальный самолет Vought V-173. В 1940-х годах американский инженер Чарльз Циммерман создал самолет уникальной аэродинамической схемы, который до сих пор продолжает удивлять не только своим необычным видом, но и летными характеристиками. За свою неповторимую внешность он удостоился множества прозвищ, среди которых был «Летающий блин». Он стал одним из первых аппаратов вертикального/укороченного взлета и посадки:

Спустившийся с небес. HL-10 - один из пяти летательных аппаратов летно-исследовательского центра НАСА, использовавшийся для изучения и проверки возможности безопасного маневрирования и посадки на аппарате с низким аэродинамическим качеством после его возвращения из космоса:

Обратная стреловидность. Су-47 «Беркут» - проект российского палубного истребителя, разработанный в ОКБ им. Сухого. Истребитель имеет крыло обратной стреловидности, в конструкции планера широко используются композитные материалы. В 1997 г. был построен первый летающий экземпляр Су-47, сейчас он является экспериментальным:

Полосатый. Grumman X-29 - самолёт-прототип с обратной стреловидностью крыла, разработки 1984 года корпорацией Grumman Aerospace (сейчас – Нортроп Грумман). Всего было построено два экземпляра по заказу Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США:

Вертикально взлетающий. LTV XC-142 - американский экспериментальный транспортный самолет вертикального взлета и посадки с поворотным крылом. Совершил первый полёт 29 сентября 1964 года. Построено пять самолетов. Программа прекращена в 1970 году. Единственный сохранившийся экземпляр самолёта находится в экспозиции Музея ВВС США:

Каспийский Монстр. «КМ» (Корабль-макет), за рубежом также известен как «Каспийский монстр» - экспериментальный экраноплан, разработанный в конструкторском бюро Р. Е. Алексеева. Экраноплан имел размах крыла 37,6 м, длину 92 м, максимальную взлётную массу 544 тонны. До появления самолёта Ан-225 «Мрия» это был самый тяжёлый летательный аппарат в мире. Испытания «Каспийского Монстра» проходили на Каспии в течение 15 лет до 1980 года. В 1980 году из-за ошибки пилотирования КМ потерпел аварию, жертв не было. После чего операций по восстановлению или постройке нового экземпляра КМ не проводилось:

Воздушный кит. Super Guppy - транспортный самолет для перевозки негабаритных грузов. Разработчик - Aero Spacelines. Выпущен в количестве пяти экземпляров в двух модификациях. Первый полет - август 1965 года. Единственный летающий «воздушный кит» принадлежит NASA и эксплуатируется для доставки крупногабаритных изделий для МКС:

Остроносый. Douglas X-3 Stiletto - американский экспериментальный самолет-моноплан фирмы «Дуглас». В октябре 1952 года состоялся первый полёт самолёта Douglas X-З:

Для полетов на Луну. Этот спускаемый модуль, построенный в 1963 году, был частью проекта «Аполлон», целью которого была первая пилотируемая высадка на Луну. Модуль был оснащен одним реактивным двигателем:

Винтокрыл. Сикорский S-72 - экспериментальный вертолет. Первый полёт S-72 совершил 12 октября 1976. Полет модернизированного S-72 состоялся 2 декабря 1987 года, но после трех следующих полетов финансирование было прекращено:

Самолет-ракета. Ryan X-13A-RY Vertijet - экспериментальный реактивный самолет вертикального взлета и посадки, созданный в США в 1950-х. Разработчик - компания Ryan. Заказчик-ВВС США. Всего было построено два таких самолета:

Лунный модуль. Еще один спускаемый модуль вертикального взлета и посадки, построенный в 1964 году, был частью проекта «Аполлон», целью которого была первая пилотируемая высадка на Луну.

Мечта о покорении воздушного пространства человеком отображается в легендах и преданиях практически всех народов населяющих Землю. Первые документальные свидетельства попыток человека поднять в воздух летательный аппарат относятся к первому тысячелетию до нашей эры. Тысячи лет попыток, труда и размышлений привело к полноценному воздухоплаванию только в конце 18 века, вернее к его развитию. Сначала появились монгольфьер, а следом и шарльер. Это два вида летательного аппарата легче воздуха — аэростата, в дальнейшем развитие аэростатной техники привело к созданию — дирижаблей. А на смену этим воздушным левиафанам пришли и аппараты тяжелее воздуха.

Примерно в 400 году до н. э. в Китае массово стали применяться воздушные змеи не только для развлечения, но и в сугубо военных целей, в качестве средства сигнализации. Этот аппарат уже можно охарактеризовать как устройство тяжелее воздуха, имеющее жесткую конструкцию и использующее для поддержания в воздухе аэродинамическую подъемную силу набегающего потока за счет струйных воздушных течений.

Классификация летательных аппаратов

Летательный аппарат — это какое-либо техническое устройство, которое предназначается для полетов в воздушном или космическом пространстве. В общей классификации различают аппараты легче воздуха, тяжелее воздуха и космические. В последнее время все более широко развивается направления конструирования смежных аппаратов, особенно создания гибрида воздушно — космического аппарата.

ЛА классифицироваться могут и иначе, например по следующим признакам:

по принципу действия (полета);
по принципу управления;
по предназначению и сферам применения;
по типу двигателей, установленных на ЛА;
по конструктивным особенностям, касающимся фюзеляжа, крыльев, оперения и шасси.

Кратко о летательных аппаратах.

1. воздухоплавательные ЛА. Считаются летательные аппараты легче воздуха. Воздушная оболочка наполнена легким газом. К ним относятся дирижабли, аэростаты и гибридные ЛА. Вся конструкция данного типа аппаратов всецело остается тяжелее воздуха, но из за разности плотностей газовых масс в и вне оболочки, создается разность давлений и как итог — выталкивающая сила, так называемая сила Архимеда.

2. ЛА, использующие аэродинамическую подъемную силу. Данный тип аппаратов считается уже тяжелее воздуха. Подъемная сила у них создается уже за счет геометрических поверхностей — крыльев. Крылья начинают поддерживать ЛА в воздушной среде только после того как вокруг их поверхностей начинают образовываться воздушные потоки. Таким образом крылья начинают работать после достижения ЛА определенной минимальной скорости «срабатывания» крыльев. На них начинает образовываться подъемная сила. Поэтому, например, чтобы подняться самолету в воздух или опуститься из него на землю, нужен пробег.

Планеры, самолеты, экранолеты и крылатые ракеты - это аппараты, у которых подъемная сила образуется при обтекании крыла;
Вертолеты и им подобные агрегаты, у них подъемная сила образуется за счет обтекания лопастей несущего винта;
ЛА, имеющие несущий корпус, созданный по схеме «летающее крыло»;
Гибридные - это аппараты вертикального взлета и посадки, как самолеты, так и винтокрылы, а также устройства совмещающие качества аэродинамических и космических ЛА;
Аппараты на динамической воздушной подушке типа экраноплан;

3. ко смические ЛА. Эти аппараты созданные специально для работы в безвоздушном пространстве с ничтожной гравитацией, а так же для преодоления силы притяжения небесных тел, для выхода в космическое пространство. К их числу относятся спутники, космические корабли, орбитальные станции, ракеты. Перемещение и подъемная сила создается за счет реактивной тяги, путем отбрасывания части массы аппарата. Рабочее тело так же образуется благодаря преобразованию внутренней массы аппарата, которая до начала полета еще состоит из окислителя и топлива.

Самые распространенные летательные аппараты - это самолеты. При классификации они подразделяются по многим признакам:

На втором месте по распространенности находятся вертолеты. Они также классифицируются по разным признакам например, по количеству и расположению несущих винтов:

имеющие одновинтовую схему, которая предполагает наличие дополнительного рулевого винта;
соосная схема - когда два несущих винта находятся на одной оси друг над другом и вращаются в разные стороны;
продольная - это когда несущие винты находятся на оси движения друг за другом;
поперечная - винты располагаются по бокам от фюзеляжа вертолета.

1,5 — поперечная схема, 2 — продольная схема, 3 — одновинтовая схема, 4 — соосная схема

Кроме того вертолеты можно классифицировать по назначению:

для пассажирских перевозок;
для боевого применения;
для применения в качестве транспортных средств при перевозке грузов различного назначения;
для различных сельскохозяйственных нужд;
для потребностей медицинского обеспечения и поисково-спасательных работ;
для применения в качестве воздушно-крановых устройств.

Краткая история авиации и воздухоплавания

Люди, серьезно занимающиеся историей создания летательных аппаратов, определяют, что какое-то устройство является ЛА, в первую очередь исходя из способности подобного агрегата поднять человека в воздух.

Самый первый из известных в истории полетов относится к 559 году нашей эры. В одном из государств на территории Китая приговоренного к смерти человека закрепили на воздушном змее и после запуска он смог пролететь над городскими стенами. Этот змей был скорее всего первым планером конструкции «несущее крыло».

В конце первого тысячелетия нашей эры на территории мусульманской Испании арабский ученый Аббас ибн Фарнас сконструировал и построил деревянный каркас с крыльями, который имел подобие органов управления полетом. Он смог взлететь на этом прообразе дельтаплана с вершины небольшого холма, продержаться в воздухе около десяти минут и вернуться к месту старта.

1475 год — первыми серьезными с научной точки зрения чертежами летательных аппаратов и парашюта считаются эскизы сделанные Леонардо да Винчи.

1783 год — совершен первый полет с людьми на воздушном аэростате Монгольфье, в этом же году в воздух поднимается аэростат с гелиевым наполнением шара и выполняется первый прыжок с парашютом.

1852 год — первый дирижабль с паровым двигателем выполнил успешный полет с возвращением в точку старта.

1853 год — в воздух поднялся планер с человеком на борту.

1881 — 1885 года — профессор Можайский получает патент, строит и испытывает самолет с паровыми двигателями.

1900 год — построен первый дирижабль Цеппелина с жесткой конструкцией.

1903 год — братья Райт выполняют первые реально управляемые полеты на самолетах с поршневым двигателем.

1905 год — создана Международная авиационная федерация (ФАИ).

1909 год — созданный год назад Всероссийский аэроклуб вступает в ФАИ.

1910 год — с водной поверхности поднялся первый гидросамолет, в 1915 году русский конструктор Григорович дает старт летающей лодке М-5.

1913 год — в России создан родоначальник бомбардировочной авиации «Илья Муромец».

1918 год, декабрь — организован ЦАГИ, который возглавил профессор Жуковский. Этот институт многие десятилетия будет определять направления развития российской и мировой авиационной техники.

1921 год — зарождается российская гражданская авиация, перевозящая пассажиров на самолетах «Илья Муромец».

1925 год — совершает полет АНТ-4, двухдвигательный цельнометаллический самолет-бомбардировщик.

1928 год — принят к серийному производству легендарный учебный самолет У-2, на котором будет подготовлено не одно поколение выдающихся советских летчиков.

В конце двадцатых годов был сконструирован и успешно испытан первый советский автожир — винтокрылый летательный аппарат.

Тридцатые годы прошлого века — это период различных мировых рекордов установленных на ЛА разного типа.

1946 год — в гражданской авиации появляются первые вертолеты.

В 1948 году рождается советская реактивная авиация — самолеты МиГ-15 и Ил-28, в этом же году появляется первый турбовинтовой самолет. Через год в серийное производство запускается МиГ-17.

Вплоть до середины сороковых годов XX столетия основным строительным материалом для ЛА были дерево и ткань. Но уже в первые годы второй мировой войны на смену деревянным конструкциям приходят цельнометаллические конструкции из дюралюминия.

Конструкция самолета

У всех летательных аппаратов есть схожие конструкционные элементы. Для воздушных аппаратов легче воздуха — одни, для аппаратов тяжелее воздуха — другие, для космических — третьи. Самая развитая и многочисленная ветка летательных аппаратов — это устройства тяжелее воздуха для полетов в атмосфере Земли. Для всех летательных аппаратов тяжелее воздуха есть основные общие черты, так как все аэродинамическое воздухоплавание и дальнейшие полеты в космос исходили с самой первой конструктивной схемы — схемы аэроплана, самолета по другому.

Конструкция такого ЛА как самолет, независимо от его типа или предназначения, имеет ряд общих элементов, обязательных для того, чтобы это устройство могло летать. Классическая схема выглядит следующим образом.

Планер самолета.

Этим термином называют цельную конструкцию, состоящую из фюзеляжа, крыльев и хвостового оперения. На самом деле — это отдельные элементы, имеющие разные функции.

а) Фюзеляж - это основная силовая конструкция самолета, к которой крепятся крылья, хвостовое оперение, двигатели и взлетно-посадочные устройства.

Корпус фюзеляжа собранный по классической схеме состоит из:
— носовой части;
— центральной или несущей части;
— хвостовой части.

В носовой части этой конструкции, как правило, располагается радиолокационное и радиоэлектронное самолетное оборудование и кабина экипажа.

Центральная часть несет основную силовую нагрузку, к ней крепятся крылья самолета. Кроме того, в ней располагаются основные топливные баки, проложены центральные электрические, топливные, гидравлические и механические магистрали. В зависимости от предназначения ЛА внутри центральной части фюзеляжа могут располагаться салон для перевозки пассажиров, транспортный отсек для размещения перевозимых грузов или отсек для размещения бомбового и ракетного вооружения. Возможны также варианты для топливозаправщиков, самолетов разведчиков или других специальных ЛА.

Хвостовая часть имеет также мощную силовую конструкцию, так как она предназначена для крепления к ней хвостового оперения. В некоторых модификациях самолетов на ней располагаются двигатели, а у бомбардировщиков типа ИЛ-28, ТУ-16 или ТУ-95 в этой части может располагаться кабина воздушного стрелка с пушками.

С целью уменьшения сопротивления трения фюзеляжа о набегающий воздушный поток выбирается оптимальная форма фюзеляжа с заостренными носом и хвостом.

Учитывая большие нагрузки на эту часть конструкции во время полета, он выполняется цельнометаллическим из металлических элементов по жесткой схеме. Основным материалом при изготовлении этих элементов является дюралюминий.

Основными элементами конструкции фюзеляжа являются:
— стрингеры — обеспечивающие жесткость в продольном отношении;
— лонжероны — обеспечивающие жесткость конструкции в поперечном отношении;
— шпангоуты — металлические элементы швеллерного типа, имеющие вид замкнутой рамы разного сечения, скрепляющие стрингеры и элероны в заданную форму фюзеляжа;
— внешняя обшивка — заранее заготовленные по форме фюзеляжа металлические листы из дюралюминия или композиционных материалов, которые крепятся на стрингеры, лонжероны или шпангоуты в зависимости от конструкции ЛА.

В зависимости от заданной конструкторами формы фюзеляж может создавать подъемную силу от двадцати до сорока процентов всей подъемной силы ЛА.

Подъемная сила, за счет которой ЛА тяжелее воздуха держится в атмосфере — это реально существующая физическая сила, образующаяся при обтекании набегающим воздушным потоком крыла, фюзеляжа и других элементов конструкции ЛА.

Подъемная сила прямо пропорциональна плотности среды, в которой образуется воздушный поток, квадрату скорости с которым движется ЛА и углу атаки, который образуют крыло и другие элементы относительно набегающего потока. Она также пропорциональна площади ЛА.

Самое простое и популярное объяснение возникновения подъемной силы это образование разницы давлений в нижней и верхней части поверхности.

б) Крыло самолета - это конструкция имеющая несущую поверхность для образования подъемной силы. В зависимости от типа самолета крыло может быть:
— прямым;
— стреловидным;
— треугольным;
— трапециевидным;
— с обратной стреловидностью;
— с переменной стреловидностью.

Крыло имеет центроплан, а также левую и правую полуплоскости, еще их можно называть консолями. В случае, если фюзеляж выполнен в виде несущей поверхности как у самолета типа Су-27, то имеются только левая и правая полуплоскости.

По количеству крыльев могут быть монопланы (это основная конструкция современных самолетов) и бипланы (примером может служить Ан-2) или трипланы.

По расположению относительно фюзеляжа крылья классифицируются как низкорасположенные, среднерасположенные, верхнерасположенные, «парасоль» (то есть крыло расположено над фюзеляжем). Основными силовыми элементами конструкции крыла являются лонжероны и нервюры, а также металлическая обшивка.

К крылу крепится механизация, обеспечивающая управление самолетом — это элероны с триммерами, а также имеющая отношение к взлетно-посадочным устройствам — это закрылки и предкрылки. Закрылки после их выпуска увеличивают площадь крыла, изменяют его форму, увеличивая возможный угол атаки на малой скорости и обеспечивают увеличение подъемной силы на режимах взлета и посадки. Предкрылки — это устройства для выравнивания воздушного потока и недопущения завихрений и срыва струи на больших углах атаки и малых скоростях. Кроме того, на крыле могут интерцепторы-элероны — для улучшения управляемости ЛА и интерцепторы-спойлеры — как дополнительная механизация уменьшающая подъемную силу и тормозящая ЛА в полете.

Внутри крыла могут размещаться топливные баки, например как у самолета МиГ-25. В законцовках крыла располагаются сигнальные огни.

в) Хвостовое оперение.

К хвостовой части фюзеляжа самолета крепятся два горизонтальных стабилизатора — это горизонтальное оперение и вертикальный киль — это вертикальное оперение. Эти элементы конструкции ЛА обеспечивают стабилизацию самолета в полете. Конструктивно они выполнены также как и крылья, только имеют значительно меньший размер. К горизонтальным стабилизаторам крепятся рули высоты, а к килю — руль поворота.

Взлетно-посадочные устройства.

а) Шасси — основное устройство относящиеся к этой категории.

Стойка шасси. Задняя тележка

Шасси самолета — это специальные опоры предназначенные для взлета, посадки, руления и стоянки ЛА.

Конструкция их достаточно проста и включает стойку с амортизаторами или без них, систему опор и рычагов обеспечивающих устойчивое положение стойки в выпущенном положении и быструю уборку ее после взлета. Также имеются колеса, поплавки или лыжи в зависимости от типа самолета и взлетно-посадочной поверхности.

В зависимости от расположения на планере возможны различные схемы:
— шасси с передней стойкой (основная схема для современных самолетов);
— шасси с двумя основными стойками и хвостовой опорой (примером может служить Ли-2 и Ан-2, в настоящее время практически не применяется);
— велосипедное шасси (такое шасси установлено на самолете Як-28);
— шасси с передней стойкой и выпускающейся при посадке задней штангой с колесиком.

Самой распространенной схемой для современных самолетов является шасси с передней стойкой и двумя основными. На очень тяжелых машинах основные стойки имеют многоколесные тележки.

б) Тормозная система. Торможение самолета после посадки осуществляется с помощью тормозов в колесах, спойлеров-интерцептеров, тормозных парашютов и реверса двигателей.

Двигательные силовые установки.

Самолетные двигатели могут размещаться в фюзеляже, подвешены на крыльях с помощью пилонов или размещены в хвостовой части самолета.

Конструктивные особенности других летательных аппаратов

Вертолет. Способность взлетать вертикально и вертеться вокруг своей оси, зависать на месте и летать боком и задом. Все это характеристики вертолета и все это обеспечивается благодаря подвижной плоскости, создающая подъемную силу — это винт, который имеет аэродинамическую плоскость. Винт постоянно находится в движении, не зависимо от того с какой скоростью и в каком направлении происходит полет непосредственно вертолета.
Винтокрыл. Особенностью этого ЛА является то, что взлет аппарата осуществляется за счет несущего винта, а набор скорости и горизонтальный полет — за счет классически расположенного пропеллера, установленного на ТВД, как у самолета.
Конвертоплан. Эту модель ЛА можно отнести к аппаратам с вертикальным взлетом и посадкой, которые обеспечиваются поворотными ТВД. Они закреплены на концах крыльев и после взлета поворачиваются в самолетное положение, в котором создается тяга для горизонтального полета. Подъемная сила обеспечивается крыльями.
Автожир. Особенность данного ЛА заключается в том, что во время полета он опирается на воздушную массу за счет свободно вращающегося винта в режима авторотации. В данном случае винты заменяют собой статичное крыло. Но для поддержания полета необходимо постоянно вращать винт, а он вращается от набегающего воздушного потока, поэтому аппарата, не смотря на винт необходима минимальная скорость для полета.
Самолет вертикального взлета и посадки. Взлетает и садится при нулевой горизонтальной скорости, используя тягу реактивных двигателей, которая направлена в вертикальном направлении. В мировой авиационной практике это такие самолеты как Харриер и Як-38.
Экраноплан. Это аппарат способный передвигаться на большой скорости, используя при этом эффект аэродинамического экрана, который позволяет этому ЛА держаться на высоте нескольких метров над поверхностью. При этом площадь крыла у этого аппарата меньше, чем у аналогичного самолета. ЛА использующий этот принцип, но способный подниматься на высоту в несколько тысяч метров называется экранолет. Особенностью его конструкции является более широкие фюзеляж и крыло. Такой аппарат имеет большую грузоподъемность и дальность полета до тысячи километров.
Планер, дельтаплан, параплан. Это ЛА тяжелее воздуха, как правило безмоторные, которые для полета используют подъемную силу за счет обтекания воздушным потоком крыла или несущей поверхности.
Дирижабль. Это аппарат легче воздуха, использующий для управляемого движения двигатель с винтом. Он может быть с мягкой, полужесткой и жесткой оболочкой. В настоящее время используется в военных и специальных целях. Однако целый ряд преимуществ, таких как дешевизна, большая грузоподъемность и ряд других, дают повод к дискуссиям о возврате этого вида транспорта в реальный сектор экономики.

За последние сто лет человечество придумало массу самых разнообразных летательных аппаратов. Мы увидели и самолёты и вертолёты, летательные аппараты и с пропеллером, и с реактивной тягой, способные взлетать с суши и с моря, взлетать и садиться с разбегом и вертикально. Мы увидели летательные аппараты разной формы — без фюзеляжа, без хвоста и крыльев, с изменяемой геометрией, в форме диска, цилиндра или конуса. Мы увидели необычные гибриды — летающие автомобили и мотоциклы, летающие лодки и даже подлодки, летающие ранцы и гибрид самолёта с космическим кораблём. К сожалению, дать обзор всех необычных летательных аппаратов просто невозможно, поэтому постараемся рассказать про самые необычные и по-настоящему уникальные.

Самолёты на солнечных батареях

Может ли самолёт летать без топлива и почти бесконечно? Может, и современные технологии позволяют построить подобные самолёты.

На фото самолёт «Solar Impulsе» («Солнечный импульс»), построенный в 2014 г. в Швейцарии. Для облегчения массы самолёт сделан из композитных материалов, при этом его масса 2300 кг при размахе крыльев 72 метра. Самолёт оснащён солнечными батареями, расположенными на крыльях, и мощными аккумуляторами, способными запасать энергию днём и поддерживать полёт ночью. В 2015-2016 годах самолёт совершил кругосветный перелёт, при этом полёт на самом длинном участке от Японии до Гавайских островов занял больше четырёх суток.

«Solar Impulsе» — пилотируемый самолёт, поэтому он всё-таки не может летать слишком долго. Беспилотные же самолёты аналогичной конструкции не имеют подобных ограничений. Ещё в 2010 беспилотный самолёт на солнечных батареях Zephyr смог провести в воздухе 2 недели, летая на высоте больше 20 километров. Этот успех привёл к разработке ещё более амбициозных проектов в разных странах, в т. ч. и в России. Подобные самолёты, потенциально способные проводить в воздухе месяцы и даже годы, смогут выполнять многие задачи, сейчас возложенные на спутники — наблюдать за погодой, проводить исследования, обеспечивать связь и беспроводный интернет в удалённых районах.

Испытания российского беспилотника на солнечных батареях «Сова»

Мускулолёты

С древних времён человек думал о том, чтобы летать подобно птицам. Возникали мифы, в которых люди, прицепив крылья, поднимались в воздух. Правда на практике все подобные попытки оканчивались неудачно или просто трагически. Но уже после того, как человек освоил полёты при помощи самолётов с мощными двигателями, люди продолжали задаваться вопросом — а всё же, может ли человек летать лишь при помощи своей мышечной силы, используя летательные аппараты без двигателей? На этот счёт существовали сомнения, ведь самые крупные летающие птицы имеют вес всего 15-20 кг.

Но энтузиасты взялись за решение этой задачи и всё-таки добились успеха. Применив максимально лёгкие материалы, удалось создать мускулолёт массой всего 30 кг. Впервые достаточно продолжительный успешный полёт на подобном летательном аппарате в 1979 г. совершил велосипедист Брайан Аллен, перелетев на нём через Ла-Манш. Расстояние в 35 км он преодолел за 2 ч 49 мин.

Перелёт через Ла-Манш

В 1988 г. энтузиасты решили пойти ещё дальше и воспроизвести в реальности древнегреческий миф о Дедале и Икаре. Согласно мифу, талантливый изобретатель Дедал сбежал с Крита, от злобного правителя Миноса, сделав себе крылья и перелетев по воздуху с острова в Грецию. В Массачусетском технологическом институте был построен мускулолёт, а греческий велосипедист, чемпион Греции по велогонкам Канеллос Канеллопулос выполнял полёт. Несмотря на сомнения скептиков, полёт прошёл успешно, 116 км Канеллос преодолел менее, чем за 4 часа, развив скорость около 30 км/ч. Правда при заходе на посадку порыв ветра сломал крыло и мускулолёт упал в воду рядом с берегом. Этот полёт до сих пор является рекордным.

Мускулолёт «Дедал»

Видео — полёт «Дедала»:

Самолёт с паровым двигателем

А вот и ещё один пример, показывающий, что если у множества людей после множества попыток ничего не получается, это ещё не значит, что это невозможно. Паровой двигатель промышленность стала использовать ещё в 18 веке и тогда же были предприняты первые попытки приспособить его для транспортных средств. Появились , а в начале 19 века — паровозы. С самого начала 19 века в разных странах предпринимались и попытки построить летательный аппарат с паровым двигателем. Но ничего не получалось, паровые самолёты едва отрывались от земли и падали, пролетев не более пятидесяти метров.

Первый самолёт, который действительно мог летать, братья Райт сконструировали, применив лёгкий двигатель внутреннего сгорания, работавший на керосине. После этого сложилось убеждение, что самолёт с паровым двигателем построить вообще невозможно, т. к. он слишком тяжёлый. Ведь помимо самого двигателя нужен был котёл, топка, запасы топлива, а также вода.

Но в 1933 г. братья Бесслеры из США опровергли это убеждение, построив самолёт с паровым двигателем, который вполне успешно летал.

Airspeed 2000 — самолёт с паровым двигателем

Более, того, этот самолёт даже имел определённые преимущества перед обычными, например, мощность двигателя не падала с высотой, самолёт был более надёжен и прост в обслуживании, двигатель был очень малошумным. Но более низкий КПД и дальность полёта привели к тому, что паровой самолёт так и остался построенным в единственном экземпляре.

Видео — паровой самолёт Бесслеров:

Гибрид самолёта, вертолёта и дирижабля

Airlander 10 — уникальный летательный аппарат, построенный в 2012 г. в Великобритании, в котором соединили черты сразу трёх основных типов воздушных судов — самолёта, вертолёта и дирижабля.

Огромный гибридный дирижабль имеет длину 92 м (самый большой летательный аппарат в мире) и грузоподъёмность 10 тонн. Заполненный гелием корпус создаёт подъёмную силу и позволяет экономить топливо на удержание аппарата в воздухе. 4 двигателя позволяют развивать скорость до 150 км/ч. А в воздухе этот летательный аппарат может находиться до трёх недель непрерывно.

Видео — Airlander 10:

Орнитоптеры

Воздушные шары, самолёты, вертолёты, ракеты — практически все летательные аппараты, построенные человеком, не имеют аналогов в природе. Все же летающие живые существа, от насекомых до птиц и летучих мышей летают потому, что машут крыльями. Не удивительно, что люди хотя бы просто из интереса стали пробовать воспроизвести принцип полёта, доминирующий в природе. Летательные аппараты подобного типа стали называть махолётами или орнитоптерами.

Как ни странно, создать орнитоптеры оказалось куда сложнее, чем самолёты и вертолёты. На сегодняшний момент все орнитоптеры беспилотные и имеют сравнительно небольшие размеры.

Вот видео некоторых орнитоптеров.

Орнитоптеры, похожие на птиц:

Тяжёлый орнитоптер весом около 30 кг, созданный российскими изобретателями: