Літальний апарат. Класифікація, види літальних апаратів

При нинішньому технологічному прогрес нікого не здивуєш таким явищем, як літальний апарат. Але далеко не кожен обиватель знає, з чого починалася епоха підкорення неба і до якого рівня дійшли сучасні технології. Тому є всі причини для того, щоб приділити більше уваги техніці, яка пересувається в атмосфері.

Що можна визначити як апарат, здатний літати?

Перш ніж переходити до більш докладної інформації, варто з'ясувати значення ключових термінів. Літальний апарат - це пристрій, призначений для польоту в атмосфері нашої планети і навіть у космосі. Таку техніку, як правило, поділяють на три основних види: моделі, які легше повітря, важче і космічні. Для того щоб кожен тип апаратів зміг успішно літати, використовується аеродинамічний, аеростатичну та газодинамічний принцип підйомної сили. Наприклад, дирижабль піднімається у повітря завдяки різниці щільності газу, який знаходиться всередині нього, і безпосередньо самої атмосфери. Літальний апарат управляється за допомогою використання сили тяги і підйомної сили. Цей принцип яскраво реалізований в літаках з реактивним двигуном і сучасних вертольотах.

З чого все починалося?

Сміливі кроки до подолання тяжіння людство почало вживати дуже давно. Але перші літальні апарати світ побачив тільки після 1647 року. Саме тоді в повітря піднявся аероплан з мотором, який здійснив повноцінний політ. Для того, щоб цей апарат зміг рухатися, італійський розробник Тита Лівіо Бураттини обладнав своє творіння двома парами нерухомих крил, а інші чотири (в передній і задній частині корпусу) оснастив пружинами, які дозволяли використовувати для польоту принцип орнитоптера.




Англієць Роберт Гук також зміг зібрати схожий механізм. Його орнітоптер успішно злетів у повітря через 7 років після успіху італійського винахідника. У 1763 році Мельхіор Бауер представив громадськості проект, згідно з яким його апарат мав нерухомі крила і рухався за допомогою пропелера. Знаменним є той факт, що саме російський вчений М. в. Ломоносов першим розробив і побудував модель, яка була важча за повітря і працювала за принципом вертольота, обладнаного співвісними гвинтами. Майже сто років потому, в 1857 році, аероплан француза Фелікса дю Тампля здійснив повноцінний політ. У рух цей апарат наводився завдяки електричному двигуну і двенадцатилопастному гвинту.

Види літальних апаратів

Як говорилося вище, є кілька типів пристроїв, здатних долати земне тяжіння: ті, що легше і важче повітря, а також моделі, які призначені для польоту в космос.




До тих апаратів, які прийнято вважати важкими, належить така техніка, як вертольоти, літаки, винтокрили, екраноплани, автожири, планери та інші. При цьому підйомна сила, необхідна для польоту, забезпечується переважно за рахунок нерухомих крил і лише частково хвостовим оперенням, а також фюзеляжем. Оскільки корпус таких апаратів має велику вагу, для того щоб підйомна сила перевищила масу літака або планера, необхідно розвинути певну швидкість. Саме з цієї причини і потрібні злітні смуги. У випадку з вертольотами, автожирами і винтокрилами підйомна сила створюється завдяки обертанню лопатей несучого гвинта. У зв'язку з цим подібним апаратам не потрібна злітна смуга для підйому в повітря, як і для приземлення. Варто відзначити, що, на відміну від вертольотів, винтокрили піднімаються в атмосферу за допомогою обертання як несучий, так і повітряних гвинтів. Зараз є безліч моделей різної конструкції. Наприклад, у деяких апаратах використовується повітряно-реактивний двигун.

Легка авіація

Бажання підкорити повітряний простір призвело до розвитку технологій, що дозволили підніматися в повітря всім бажаючим. Мова йде про СЛА (надлегкі літальні апарати). Такий тип техніки відрізняється тим, що його максимальна злітна маса не перевищує позначку в 495 кг. При цьому подібні апарати діляться на два основних види: - моторні (автожири, аэрошути, вертольоти, надлегкі, мотодельтаплани, паролети, амфібії-СЛА, гідро-СЛА, мотопараплани, дельталети і микросамолети);
- безмоторні (параплани, дельтаплани). Важливо розуміти, що в категорію «надлегкі літальні апарати» не потрапляють аеростати, повітряні кулі і парашути. Такий напрямок авіації, як СЛА, користується великою популярністю, у зв'язку з чим постійно розробляються нові моделі та види цієї техніки.

Любительські проекти

Пристрасть багатьох людей до вільного переміщення в повітряному просторі настільки сильна, що чимало ентузіастів самостійно збирають апарати, здатні літати. Зрозуміло, якщо хтось і робить деталі техніки, призначеної для сміливих польотів, в умовах гаража, то вкрай рідко. Переважна більшість обивателів, орієнтованих на саморобні літальні апарати, замовляють складові у надійних виробників і, дотримуючись інструкції, збирають власне небесне дітище. Якщо уважно виконувати всі вказівки, та до того ж проконсультуватися у живого інструктора, то є всі шанси отримати якісну конструкцію, на якій можна сміливо підніматися в небо. Саморобні літальні апарати, як правило, мають вигляд планера. Причому є моделі з мотором і без нього. Для того щоб використовувати планер, в принципі, ніякої документації не потрібно. Але в тому випадку, якщо має місце мотор, управління апаратом можливо тільки при наявності відповідного дозволу.

Автоматизація процесу

Прогрес не стоїть на місці, і з розвитком науково-технічної бази з'явилися безпілотні літальні апарати (БПЛА). Вперше такі пристрої почали використовувати в Ізраїлі (1973) для збору розвідданих. У наші дні подібні технології застосовують в самих різних сферах життя сучасного суспільства, і популярність їх постійно зростає. Пояснити підвищений попит на БПЛА неважко: вони виключають необхідність присутності екіпажу і досить економні як у виробництві, так і в експлуатації. Більш того, безпілотні літальні апарати без праці можуть виконувати ті маневри, які недоступні для звичайних літаків з-за сильних фізичних перевантажень льотчиків. До того ж стає неактуальним такий фактор, як втома екіпажу, що значно збільшує потенційну тривалість польоту. На даний момент існує понад 50 виробників безпілотних апаратів. Кількість типів БПЛА, які вони випускають, перевищує позначку в 150 моделей. В основному такі літальні апарати використовуються для військових цілей (розвідка, ураження наземних елементів).

Відеозйомка з повітря

Оскільки різні спобличчя фіксації прекрасних видів давно є захопленням тисяч людей по всій планеті, літальним апаратам не довелося довго чекати такого апгрейда, як цифрова відеокамера. Зараз є маса мультикоптеров і квадрокоптерів (вони ж дрони), які активно використовуються для отримання оригінального відео і не тільки. Фактично літальний апарат з камерою, який управляється дистанційно, можна використовувати для будь-яких приватних цілей або професійних завдань (аерофотозйомка місцевості, повітряна стеження, створення документального кіно та ін). З цієї причини така техніка дуже популярна. До того ж придбання мультикоптера не вимагає великих витрат. Цивільне населення нерідко використовує дрони для огляду важкодоступній місцевості і зйомки авторських відеороликів.

Системи керування літальними апаратами

Для того щоб задіяти різні механізми літака під час польоту, використовується передача сигналів безпосередньо від самих органів управління, які розташовані в кабіні, до різних приводів аеродинамічних поверхонь. Така система називається електродистанційної (ЭДСУ). Для передачі керуючих команд в ній використовуються електричні сигнали. При цьому электродистанционную систему управління можна розділити на два основних типи: з механічним резервом та повною відповідальністю. Механічна проводка використовується в тому випадку, якщо відмовляє ЭДСУ. При цьому в сучасних моделях літальних апаратів з екіпажем використовується автопілот, який збирає інформацію про кутових переміщеннях і коригує положення літака, так само як і його курс. У випадку з вертольотами автоматична система пілотування частково полегшує роботу льотчика. Наприклад, прибирає необхідність стежити за кутовими переміщеннями. Що стосується дистанційного керування, скажімо дрона, то в цьому випадку може використовуватися спеціальний пульт. Нерідко такий літальний апарат управляється за допомогою смартфонів.

Підсумки

На основі вищевикладеної інформації, можна зробити висновок, що літаки, вертольоти, літаки і різні види дронов зайняли міцне місце як у приватному житті звичайних громадян, так і у військовій індустрії багатьох країн. Тому є всі підстави очікувати, що майбутній рівень повсякденного комфорту і тактичного переваги держав незмінно буде пов'язаний з технологічним розвитком основних напрямків авіації.