Самолеты — крылатые помощники
Более-менее правильное объяснение феномена полета было дано в XVIII—XIX вв., но наука об искусстве летать — аэродинамика — возникла только в первые десятилетия XX в. Оказалось, что птицы, хотя и тяжелее воздуха, не падают на землю потому, что в воздухе на нижнюю поверхность их крыльев оказывает влияние так называемая подъемная сила, которая превосходит силу тяжести, действующую в противоположном направлении.
Также и летательный аппарат, например, самолет, может получать постоянно действующую подъемную силу, необходимую для полета, если будет непрерывно отбрасывать воздух вниз. Именно для этого и нужны самолету крылья. Если крыло движется в воздушной среде горизонтально и при этом находится под некоторым углом к направлению своего движения, то оно отбрасывает встречный воздух вниз и тем самым создает постоянно действующую подъемную силу, направленную вверх. Кстати угол, под которым находится крыло относительно направления своего движения, в авиации называется углом атаки. Изменяя его, можно регулировать подъемную силу: чем больше угол атаки — тем больше подъемная сила.
Полет на одном крыле
Все современные самолеты строят по схеме моноплан (от греческого слова «monos» — «один», «единственный» и латинского «planum» — «плоскость»), т.е. они имеют одно крыло, расположенное по обе стороны фюзеляжа. Монопланы прочно заявили о себе в начале XX в. На самолетах, построенных по такой схеме, француз Луи Блерио перелетел через Ла-Манш, а англичанин Роберт Блэкберн и француз Арман Депердюссен подтвердили скоростные преимущества однокрылого самолета.
В дальнейшем, из-за катастроф, вызванных поломкой крыльев, производство монопланов резко сократилось. У первых летательных аппаратов с деревянной рамой крыло было непрочным, и, для того чтобы его усилить, требовались мощные металлические тросы, прикрепляемые к крепежным стойкам, расположенным над и под фюзеляжем.
Наряду с недостатками летательных аппаратов выполненных по схеме моноплан, они имели и ряд преимуществ. Одно крыло обладало меньшим аэродинамическим сопротивлением и позволяло достичь большей скорости. Монопланы были и более маневренными, так как одно крыло было легче изогнуть, а ведь именно так пилоты управляли креном на первых самолетах. Тем не менее, вплоть до 30-х гг. XX в. такая конструкция не получила широкого распространения.
Тихоходный биплан
До начала 30-х гг. XX в. самой распространенной самолетной конструкцией были бипланы (от латинского слова «Ы» — «дву(х)» и латинского «planum» — «плоскость»). Они имели два крыла, расположенных одно над другим. Коробчатая конструкция крыла биплана значительно увеличивала его прочность, однако большая поверхность усиливала сопротивление воздуха и уменьшала скорость.
Биплан был вытеснен монопланом из-за невысоких скоростных возможностей и в дальнейшем применялся ограниченно, в основном для учебных целей, сельскохозяйственных работ и на транспорте.
Причудливые конструкции
Наряду с монопланами и бипланами многие авиаконструкторы разрабатывали трипланы. Большое количество плоскостей при одинаковой подъемной силе позволило укоротить крыло, что улучшало маневренность летательного аппарата. Но и три крыла на заре самолетостроения были не пределом. Создавались квадропланы с четырьмя парами крыльев. Встречались схемы с тандемным расположением плоскостей (одна за другой). Самая причудливая конструкция была создана в Англии неким Горацио Филлипсом — его самолет был оснащен двадцатью узкими крыльями и больше походил на гигантские жалюзи.
На службе у человека
Самолеты гражданской авиации используются в целях перевозок пассажиров, багажа, почты и других грузов. Кроме того, эти лайнеры предназначены для выполнения авиационных работ в отдельных отраслях экономики — в сельском хозяйстве, строительстве. Их используют для охраны лесов, обслуживания экспедиций, оказания медицинской помощи населению и проведения санитарных мероприятий, экспериментальных и научно-исследовательских работ, учебных, культурно-просветительных и спортивных мероприятий. Самолеты незаменимы при проведении поисково-спасательных и аварийно-спасательных работ и оказания помощи в случае стихийных бедствий.
