При нинішньому технологічному прогресі 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 в 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, аеростатичний і газодинамический принцип підйомної сили. Наприклад, дирижабль піднімається в 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 літак з мотором, який скоїв повноцінний політ. Для того щоб цей апарат зміг рухатися, італійський розробник Тита Лівіо Бураттіні обладнав своє творіння двома парами нерухомих крил, а інші чотири (в передній і задній частині корпусу) оснастив пружинами, які дозволяли використовувати для польоту принцип орнітоптера.
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 аппаратімел нерухомі крила і рухався за допомогою пропелера.
Знаменною є той факт, що саме російський вчений М. В. Ломоносов першим розробив і побудував модель, яка була важчий за повітря і працювала за принципом вертольота, обладнаного співісними гвинтами.
Майже сто років по тому, в 1857 році, аероплан француза Фелікса дю Тампля зробив повноцінний політ. У рух цей апарат приводився завдяки електричному двигуну і двенадцатілопастному гвинта.
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, відноситься така техніка, як вертольоти, літаки, гвинтокрилих, 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 гвинтокрилих підйомна сила створюється завдяки обертанню лопатей несучого гвинта. У зв`язку з цим подібним апаратам не потрібна злітна смуга для підйому в повітря, так само як і для приземлення.
Варто відзначити, що, на відміну від вертольотів, гвинтокрилих піднімаються в атмосферу за допомогою обертання як несучого, так і повітряних гвинтів. Зараз є безліч моделей різної конструкції. Наприклад, в деяких апаратах використовується повітряно-реактивний двигун.
Легка авіація
Бажання підкорити повітряний простір призвело до розвитку технологій, що дозволили підніматися в повітря всім бажаючим. Йдеться про СЛА (надлегкі літальні апарати). Такий тип техніки відрізняється тим, що його гранична злітна маса не перевищує позначку в 495 кг.
При цьому подібні апарати діляться на два основних види:
- моторні (автожири, аерошути, надлегкі вертольоти, мотодельтаплани, паролет, амфібії-СЛА, гідро-СЛА, мотопараплани, Дельталети і мікросамолёти) -
- безмоторні (параплани, дельтаплани).
Важливо розуміти, що в категорію «надлегкі літальні апарати» не потрапляють аеростати, повітряні кулі та парашути.
Такий напрям авіації, як СЛА, користується великою популярністю, в зв`язку з чим постійно розробляються нові моделі і види цієї техніки.
аматорські проекти
Пристрасть багатьох обивателів до вільного переміщення в повітряному просторі настільки сильна, що чимало ентузіастів самостійно збирають апарати, здатні літати.
Зрозуміло, якщо хто 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 стає дедалі більше.
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 через сильні 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 способи 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 Мультикоптер і квадрокоптера (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 Мультикоптер не вимагає великих витрат.
Цивільне населення нерідко використовує дрони для огляду важкодоступній місцевості і зйомки авторських відеороликів.
Системи управління 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 електродистанційною (ЕДСУ). Для передачі керуючих команд в ній використовуються електричні сигнали.
При цьому електродистанційною систему управління можна розділити на два основних типи: з механічним резервом і повною відповідальністю. Механічна проводка використовується в тому випадку, якщо відмовляє ЕДСУ.
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 дронамі, 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, безпілотники і різні види дронів зайняли міцне місце як у приватному житті звичайних громадян, так і у військовій промисловості 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.
