Техника - молодёжи 1962-06, страница 23

Знаете, как называли первые в мире самолеты? «Этажерки». И в самом деле, обилие распорок и расчалок, соединявших крылья, придавали им сходство с этой нехитрой мебелью.

За полстолетия самолет претерпел огромные изменения. Он прошел путь от биплана — «этажерки» — до моноплана со свободно несущим крылом и убирающимся шасси. Аналогичные изменения свойственны всем транспортным машинам, внешняя форма которых становилась все более простой и лаконичной. Причем переход от сложных контуров к более простым — обтекаемым — был вызван стремлением увеличить скорость.

А если упростить форму современного самолета еще больше, удалив хвостовое оперение и хвостовую часть фюзеляжа? Ведь тогда сопротивление воздуха уменьшится, а строить такой самолет будет легче и дешевле.

НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ПОЛЕТА

Л етательный аппарат должен быть устойчивым и сбалансированным в полете. Оба этих условия связаны с наличием хвостового оперения.

У самолета обычной схемы продольная устойчивость создается размером и плечом хвоста, а продольная сбалансированность обеспечена отрицательным углом между оперением и крылом (рис. 1).

Значит, если хвост отсутствует, для устойчивости самолета придется изменить расположение центра тяжести относительно крыла.

У планера обычной схемы центр тяжести расположен на расстоянии, равном 28—30% средней ширины крыла. В то время как у французского бесхвостого планера «AV-Зб» он смещен вперед и находится от носка крыла на расстоянии, равном 11—16% средней ширины.

При таком расположении центра тяжести крыло бесхвостого самолета, колеблясь под влиянием порывов ветра, само возвращается в исходное положение. Оно уподобляется флюгеру-флажку, указывающему направление .еетра. Ведь флюгер всегда становится по ветру устойчиво потому, что ось вращения размещена в его носке. Попробуем эту ось смещать назад по длине флюгера. Флажок будет сохранять устойчивость до тех пор, пока ось не сместится до определенного предела.

Для устойчивости полета бесхвостого планера или самолета необходимо снабдить его вертикальным оперением — одним или несколькими килями. Два киля обычно размещают по концам крыла или посередине каждого полукрыла. Если же киль один, его располагают в хвостовой части фюзеляжа. На киле размещают и руль направления бесхвостого самолета.

В гидрогенераторе будет применена новая форсированная система вентиляции с внутренним охлаждением обмоток возбуждения генератора.

Управление гидрогенератором полностью автоматизируется. Проектом предусматривается немало других оригинальных конструктивных решений, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели уникальной машины. Таи, нпд Красноярского гидрогенератора достигнет В8,5о/₀, в то время как у аналогичной машины на Волгоградской ГЭС имени XXII съезда НПСС ок составляет 97,4%. Расход' материалов на нвт установленной мощности в новой машине вдвое меньше, чем у волжских или шведских гидрогенераторов.

А уральские конструкторы уже работают над другими, еще более фантастическими на первый взгляд проектами. Через неснолько лет на крупнейших водных магистралях Родины будут построены колоссальные гндрозлектроствнцин, которые потребуют агрегатов единичной мощностью 800 тыс. — 1 млн. квт. Да, в одном агрегате — половина плана Г0ЭЛР01 Скоро зто тоже станет реальностью. Конструкторы завода «Уралэлентроаппарат» уже работают над проектом сверхмощного гидрогенератора мощностью миллион киловвтт.

Для этнх генераторов понадобятся гигантские гидротурбины, над которыми работают советские турбостроители. Одну из таких турбин попытался изобразить на первой обложкв художник А. ПОБЕДИ ИСКИ П.

крупнейшие в Клире гид-

500 тыс. и 1 млн. квт.

а1сли

только

крылья.

И. ОСТЕНКО, кандидат технических наук

Теперь подумаем о сбалансированности нашего летательного аппарата. Здесь надо подобрать соответствующую форму крыла. Осуществить это можно несколькими способами. И идея каждого одна и та же. Приближая хвост к крылу, мы как бы переносим горизонтальное оперение, расположенное под отрицательным углом к крылу, непосредственно на заднюю кромку.

Если у бесхвостого самолета прямое крыло, то сбалансированность можно обеспечить двумя путями. Первый — отклонить заднюю кромку крыла вверх (рис 2). В этом случае мы как бы растягиваем горизонтальное оперение по всей задней кромке крыла. У крыла при этом получается профиль с отогнутой вверх хвостовой частью в виде латинской буквы S. Такой профиль у крыльев французского планера «AV-Зб» и планере «Летвющая доска», построенного американскими планеристами (рис. 2). Интересно отметить, что первые успешные опыты с бесхвостыми моделями планеров, имеющими отогнутую вверх заднюю кромку, проводились очень давно. Еще 65 лет назад в Петербурге наш соотечествеииик В. В. Котов запускал такие модели. Однако в конце XIX века эти опыты прошли почти незамеченными.

При втором способе создания продольной сбалансированности концам крыла придак/т коническую эакрученность. В этом случае горизонтальное оперение будет как бы косо размещено по концам крыла, в хвостовой его части. Планер с таким крылом был построен и успешно испытан в Германии в 1932 году (модель его изображена на рис. 4).

Если у бесхвостого самолета стреловидное крыло, то концы его, оттянутые назад, располагаются под углом, отрицательным к центральной части. При этом горизонтальное оперение обычного планера размещается как бы по концам крыла. Так устроено крыло у польского бесхвостого планера «Вампир-2».

Оно имеет отрицательную эакрученность относительно средней части (рис. 3).

СДЕЛАЙ САМ

Для того чтобы наглядно представить себе, как создается устойчивость и сбалансированность всех трех схем бесхвостых самолетов, сделеем миниатюрные модельки из писчей бумаги. На рисунке 6 показано, как выполнить модель планера со стреловидным крылом. На рисунке 7 изображена прямокрылая модель в двух вариантах: с отгибом задней кромки и с конической закрученностью концевой части крыла. При регулировке этих моделей особенно важно соблюсти правильное размещение центра тяжести. Это достигается посредством соответствующей загрузки коска модели спичками. Если центр тяжести будет расположен неправильно, модель перейдет в волнообразный полет или вообще не будет летать.

Опыты с бумажными модельками очень далеки от научного эксперимента, тем не менее они наглядно показывают, что, несмотря ка простоту контуров схемы, она содержит в себе ряд трудностей для конструктора. Эти трудности преодолимы, но требуют знаний и кропотливой, вдумчивой исследовательской р зботы.

Как управлять бесхвостым самолетом? Для этого используют

19