Частенько обращаю внимание на пролетающие надо мной самолеты, когда есть доступ к компьютеру и желание, то в интернете легко определить и тип самолета, и высоту-скорость полета, даже номер рейса и место назначения, но если компьютера и интернета нет, что делать? Постепенно вырабатывал методы определения модели по внешнему виду, причем так, чтобы уверенно определять его в весьма невыгодных условиях наблюдения.
На самом деле, если брать обычные самолеты, садящиеся в крупных аэропортах, то моделей их не так уж много. Понятное дело, имеется всякая летающая экзотика, но встречается она не так часто, поэтому большинство самолетов, которые вы сможете увидеть в реальной жизни, сводятся к следующим модеям:
Boeing:
Boeing747 - легко узнаваемый "горбатый" профиль, спутать ни с кем невозможно, второго такого самолета в мире нет.
A380 - тоже легко узнаваемый исполин, двухэтажный салон (два ряда иллюминаторов по всей длине), особой сноровки при узнавании не требует.
A340 - на фоне вышеуказанных самолетов просто длинный узкий самолет, так его и опознаем.
С тремя двигателями имеем два самолета - это Boeing727 и DC10. Отличаются на ура по расположению двигателей, у первого они все в хвосте (вспоминаем Ту-154 или Як-42).
У второго вообще экзотика: два двигателя под крыльями, третий - искусно встроен в киль:
Смотрится довольно неприглядно, как по мне. В данный момент оба используются практически только как грузовые (нет иллюминаторов).
Теперь обратим внимание на расположение двигателей (их осталось только два, напоминаю). Есть две стандартные схемы - двигатели под крыльями и двигатели в конце фюзеляжа. Если двигатели в конце фюзеляжа, то начинаем следующий этап дифференциации. Если самолет очень длинный, то это DC9/MD80/MD90 - дальше отличить их не помогу, сам не выработал схемы, процесс вроде бы довольно сложный, особенно если разглядывать издалека, дизайнеры не сильно заботились о нововведениях.
Если самолет кажется довольно мелким и вертким, то имеем три варианта:
- Bombardier 100/200/440/700/900/1000
- Embraer ERJ135/ERJ140/ERJ145
у Boeing пониже, на уровне иллюминаторов:
у Bombardier они стоят с заметным наклоном вниз выхлопом:
Кроме того у Boeing они стоят ближе к крыльям. Затем обращаем внимание на форму задней части. У Embraer она практически ничем не выделяется, у Bombardier заметен хвостик, у Boeing хвост просто бросается в глаза. Форма кабины тоже сильно отличается. У Embraer - самая заостренная, хищная, панель, закрывающая переднюю стойку (если, конечно, она открыта) самая крупная. У Boeing форма носа привычная для остальных самолетов, а панель мелкая, едва заметная. У Bombardier что-то среднее по всем параметрам, плюс закрылки на крыльях (но это ненадежный признак, их могут домонтировать и на остальные модели).
Разбираемся теперь с самым сложным: два двигателя под крыльями. Самая распространенная схема в современном авиастроении, так что моделей предостаточно. Отличать их друг от друга довольно сложно. К этому классу относятся следующие самолеты:
- Boeing737
- Boeing757
- Boeing767
- Boeing777
- Boeing787
- A318/319/320/321
- E-170/E-175/E-190/E-195
- Boeing737
- A318/319/320/321
- E-170/E-175/E-190/E-195
У Airbus и Embraer двигатели строго круглые:
В полете же лучше всего отличать самолеты по форме носа и хвоста. Смотрим на нос и визуально видим, что у Airbus он более округлый:
у Boeing - заостренный:
а у Embraer - вытянутой внизу формы, больше напоминает обводы скоростного поезда:
Следующий четкий признак - форма хвоста. У Boeing и Embraer он выходит из фюзеляжа под очень острым углом, увеличивая его через некоторое время, этот признак позволяет четко произвести распознавание даже издалека, так что запоминаем его:
Современная ситуация в мире заставляет задуматься о способности России противостоять современным военным угрозам. Не секрет что главная и многолетняя угроза России это США. Так как их политика с продвижением свой концепции уклада мира и глобализации идет в разрез с некоторыми странами арабского мира, а так-же Китая и в частности России.
Постепенный захват всё больших территорий Североатлантическим альянсом заставляет задуматься о том, что рано или поздно, когда США наведут свой порядок в мелких странах арабского мира, придёт черёд и более крупных стран таких как Китай, Индия, и Россия.
Понятно что если мы всерьез не объединимся с Китаем и Индией, и не попытаемся остановить США и глобализацию, то нам в будущем придётся существовать при однополярном мире, который мы не примем, и будет вселенская партизанская война против США и альянса. Но на практике об объединении России, Китая и Индии не может быть и речи. По этому России как всегда придётся надеяться только на себя, и на свои вооруженные силы, боеспособность которых мягко говоря вызывает тревогу.
Современная крупномасштабная война в корне отличается от всех известных войн прошлого, в будущей войне обычное вооружение не играет ни какой роли, так как все армады бронетехники за пару часов уничтожаются парой тактических бомбардировщиков. В будущей войне всё решают высокие технологии и высокоточное оружие, в виде сверх технологичной тактической авиации, а наземную завершающую часть завершают уже спецподразделения, но не о них речь.
Речь о самолётах 5-го поколения, которые превосходят в разы все самолеты прошлых поколений и недосягаемы для обычных средств ПВО, и при этом несут на себе высокоточное вооружение. Которое с легкостью уничтожает стратегические объекты противника и парализует всю оборонную промышленность, ложа противника на «лопатки». Тут понятно что при возможном нападении США на Россию будет применена именно тактическая авиация, которая разбомбит всю инфраструктуру России, которой и так не много.
Например достаточно уничтожить Основные ГЭС и АЭС и вся промышленность тут-же остановится, а дополнительные удары по крупным оборонным заводам полностью парализуют оборонку. И можно пускать сухопутные войска при поддержке штурмовой авиации, которая будет уничтожать бронетехнику противника, тем самым не давая никаких шансов на ответные удары.
Многие скажут а как-же ядерный потенциал, да сейчас средства доставки ядерной боеголовки стали очень уязвимы. Да если мы решимся в первые часы наступления применить ядерное оружие, то будьте уверены что американцы будут к этому готовы, и наши ракеты будут встречать несколько поясов обороны США, оснащённых самыми передовыми средствами поражения межконтинентальных ракет, так что шансы что хоть одна наша межконтинентальная ядерная ракета пройдёт многоуровневую ПРО ничтожны.
Сейчас авиация играет основную роль и в частности самолёты 5-го поколения. Так как только они смогут эффективно противостоять стратегической авиации противника. Об этом знает и Китай, который тоже готовится к педстоящей агрессии США.
Начало испытаний в Китае собственного истребителя пятого поколения заставило российских разработчиков сосредоточить еще большее внимание на создании отечественного перспективного аналога 5-го поколения, который носит название Т-50 (ПАК ФА). Кроме Китая на создание собственного самолёта 5-го поколения поверг тот факт, что на вооружении ВВС США уже 7 лет находится такой самолет — F-22 «Раптор». О том, как идет разработка комплекса пятого поколения специальному корреспонденту рассказал главнокомандующий ВВС России, генерал-полковник Александр Зелин.
На вопросы о том как идут испытания нового Российского самолёта 5-го поколения, сколько сейчас испытательных единиц, и как скоро он появится в ВВС России, и будут ли соблюдены сроки поставки самолётов обещанные в 2015 году. — На данный момент испытания истребителя пятого поколения проходят в назначенные сроки в соответствии с принятыми решениями. По программе испытаний выполнено более 100 полетов. Все полученные на испытаниях характеристики в основном подтверждают требования, выдвигаемые к данному образцу.
В настоящее время в испытаниях используется 3 опытных единицы, в ближайшее время ожидается подключение к испытаниям еще трех самолетов. Общее количество самолетов, планируемое для проведения испытаний 14 единиц.
Так-же были заданы и другие вопросы, такие как: — в чем преимущества российского истребителя пятого поколения Т-50 по сравнению с американским F-22 «Раптор» и китайским Chengdu J-20 «Черный орёл» — Проведя анализ сравнительный анализ характеристик российского истребителя пятого поколения Т-50 с американским F-22 и китайским J-20, можно сделать вывод, что опытный образец Т-50 превосходит зарубежные аналоги основным показателям таким, как максимальная скорость полета (как форсажная, так и бесфорсажная), максимальная дальность полета, тяговооруженность, величина максимально реализуемой перегрузки.Несмотря на свои сравнимые с зарубежными аналогами габаритно-массовые характеристики, Т-50 имеет существенно меньшую величину разбега и пробега. К тому же по характеристикам бортового оборудования ПАК ФА выглядит лучше, чем зарубежные аналоги.
Т-50(ПАК ФА) Россия
F-22(Раптор) США
J-20(Черный орел) Китай
Основные сравнительные характеристики Т-50, американского F-22 и китайского J-20.
Т-50(ПАК ФА) Россия |
F-22(Раптор) США |
J-20(Черный орел) Китай |
|
Максимальная взлетная масса |
|||
Тяговооруженность при нормальной взлетной массе |
С первой публикации данного поста прошло уже больше года. За это время я узнал много нового о себе и выслушал энное количество «лестных и остроумных» отзывов. К счастью, среди них было много конструктива, благодаря которому я скорректировал данные по количественному составу авиации. Нашей и невероятного союзника.
Но прежде чем переходить к самому посту, я хочу сказать следующее:
А) В современной войне нет одиночных «уберкрафтов», способных изничтожать всех и вся. Война - это мультимодальное взаимное уничтожение. В ней участвует и авиация, и ПВО, и мотопехота, и разведка, и артиллерия и т.д. Еще больше места в ней отводится воле случае, боевой слаженности, погодным условиям, моральному духу войск. Поэтому нет и не будет такой ситуации, когда Ф-35 будет воевать только с Су-35С или ФА, а все остальное его не будет интересовать. «И все остальное» не будет интересоваться Ф-35. Нет никаких автономных индивидуальных дуэлей в воздухе. Есть возможности кого-то сбить, разбомбить, от кого-то отбиться, от чего-то уйти.
Б) Меня не волнует количественный состав истребительной и ударной авиации США. Причины следующие: 1) у нас с США возможен лишь обмен МРЯУ с последующими атаками «стратегов», если, конечно, к тому моменту что-то останется; 2) США не смогут сконцентрировать такое кол-во авиации у нашей границы. Авианосцы несут только определенные типы самолетов. Еще и доплыть надо без происшествий. Подходящих аэродромов в Европе, находящихся в пределах боевого радиуса их самолетов, может банально не хватить для размещения такого кол-ва машин. Не стоит забывать и о «подарках с сюрпризами» от наших ОТРК (м.б, с ТЯО), армейской разведки и, возможно, МБР. Во что превратятся эти «филды», думаю, понятно. Плюс остро встает вопрос снабжения и обеспечения всей этой порнографии техники.
Ну, начнем. Для тех, кто ценит свое время, выводы даю в самом начале:
1) ВВС США превосходят ВВС РФ в общем количественном отношении примерно в 4 раза. И в 2 раза по количеству боевых самолетов в эксплуатации;
2) тренд на ближайшие 5-7 лет - капитальная модернизация парка российской авиации;
3) PR, реклама и психологические войны - излюбленный и эффективный метод ведения боевых действий США. Противник, который психологически повержен (неверием в силу своего , руководства и т.д.) уже наполовину побежден.
Итак, начнем.
Авиация ВВС/ВМС/Гвардии США - мощнейшая в мире.
Да, это, действительно так. Общая численность авиации США на 2013 год составила 2960 (1593 в эксплуатации) истребителей, 162 (95) бомбардировщиков, 424 (255) ударных самолетов, 1795 танкеров и транспортников и более 1100 УТС. Всего ~ 8 250 машин.
Для сравнения: общая численность ВВС РФ составляет на май 2013 года 897 (760) истребителей, 321 (88) бомбардировщик, 329 (153) ударных самолета, 372 транспортных самолетов, 18 танкеров, 200 УТС. Всего ~ 2 200 машина.
Однако есть нюансы, главный из которых - авиация США стареет, а замена её запаздывает.
Поясню, что я имею в виду под «устареванием». Если вы посмотрите на таблицу, то увидите, что на F-15/16 приходится чуть более 50% всего парка авиации США. Это были хорошие самолеты для своего времени, но уже тогда они по ряду показателей уступали нашим МиГ-29 и Су-27 (особенно с точки зрения эксплуатации в прифронтовых условиях), что сильно «озадачило» американских коллег.
Что мы видим сейчас? Наша страна 20 лет назад пошла по пути демократии и капитализма с Су-27 и МиГ-29. Благодаря грамотной экспортной политике машины смогли выжить, а затем и повысить свой потенциал до Су-35С и МиГ-35. Т.е. инженерам и проектировщикам не пришлось создавать самолеты буквально с «нуля». Безусловно, любая буква в индексе может означать, что перед нами совершенно иная машина, превосходящая свою предшественницу в разы. Но планеры у МиГ-29СМТ и у Су-27СМ3 или Су-35С остались прежними. А это совершенно иные затраты.
А что у США? Они вошли в кризис с F-22 (полностью новая машина), снятым с производства, и с недоделанным F-35 (полностью новая машина), а также массовым парком хороших, но уже устаревших F-15/16. Свой бред я веду к тому, что на данный момент у США нет относительно дешевого задела
, который позволил бы им поддерживать количественное (а в чем-то и качественное) превосходство над РФ без многомиллиардных вложений в новые разработки. Через 5-7 лет им придется списать порядка 450-500 F-15/16, а у нас к этому времени будет около 250 новых Су-27СМ и СМ3, 64 МиГ-29СМТ, 96 Су-35С и 60 Су-30СМ.
То есть авиационный парк РФ за следующие 5-7 лет будет активно модернизироваться . В том числе и за счет создания абсолютно новых самолетов. На данный момент до 2020 года заключены контракты на производство/модернизацию:
МиГ-31БМ - 100 ед.;
Су-27СМ - 96 ед.;
Су-27СМ3 - 12 ед.;
Су-35С - 95 ед.;
Су-30СМ - 60 ед.;
Су-30М2 - 4 ед.;
МиГ-29СМТ - 50 ед.;
МиГ-29К - 24 ед.;
МиГ-35 - 37 ед. (?);
Су-34 - 124 (184) ед.;
ФА - 60 ед.;
Ил-476 - 100 ед.;
Ан-124-100М - 42 ед.;
А-50У - 20 ед.;
Ту-95МСМ - 20 ед.;
Як-130 - 65 ед.
Фактически к 2020 году в строй будут введены чуть более 850 новых машин.
Справедливости ради отмечу, что Карфаген должен быть разрушен США в 2001 году планировали до 2020 года закупить около 2 400 F-35. Однако на данный момент все сроки сорваны, а принятие на вооружение самолета отложено до середины 2015 года. Всего на данный момент у США 63 «Лайтнинга-2».
У нас всего несколько самолетов 4++ и нет 5 поколения, а у США их уже сотни.
Да, все верно, у США на вооружении 141 F-22А. У нас Су-35С - 48 штук. ПАК-ФА проходит летные испытания. Но необходимо учитывать:
А) Самолеты F-22 сняты с производства из-за 1) дороговизны (280-300 ед. $ супротив 85-95 у Су-35С); 2) косяков с хвостовым оперением (разваливалось при перегрузках); 3) глюков с СУО (система управления огнем); 4) отсутствия для США угрозы со стороны чьей-либо авиации (мы с ними будем воевать СЯС), проблем с вентиляцией и невозможности его кому-либо продать.
Б) F-35 при всем его пиаре весьма далек от 5 поколения . Да и косяков хватает: то ЭДСУ откажет, то планер сломается, то СУО лагает.
В) К 2020 году в войска поступят: Су-35С - 150 ед, ФА - 60 ед.
Г) Сравнение отдельных самолетов вне контекста их боевого применения - некорректно. Боевые действия - это высокоинтенсивное и мультимодальное взаимное уничтожение, где многое зависит от конкретной топографии, погодных условий, везения, выучки, слаженности, морального состояния и т.д. Отдельные боевые единицы ничего не решают. На бумаге обычный ПТУР любой современный танк разорвет, а вот в условиях боя все куда более прозаично.
Их 5 поколение в разы превосходит наши ФА и Су-35С.
Это весьма смелое заявление.
А) Начать следует с того, что Ф-22 создавался для борьбы с нашими Су-27 и МиГ-31. И было это довольно давно. ФА создается для противостояния с 4-ым поколением, которое он встретит в Европе, и с Ф-35, который по своим параметрам далеко не самый грозный «уфолет».
Б) Если Ф-22 и Ф-35 такие классные, почему они: 1) Так тщательно скрываются? 2) Почему не дают произвести замеры ЭПР? 3) Почему не устраивают показательные догфайты или хотя бы простое сравнительное маневрирование, как на авиасалонах?
В) Если сравнивать ЛТХ наших и американских машин, то можно обнаружить отставание у наших самолетов лишь по ЭПР (у Су-35С) и дальности обнаружения (20-30 км). 20-30 км по дальности - это не так уж и критично по той простой причине, что те ракеты, что у нас есть, превосходят штатовские AIM-54, AIM-152AAAM по дальности на 80-120 км. Я про РВВ БД, КС-172, Р-37. Так что, если БРЛС Ф-35 или Ф-22 имеют лучшую дальность по малозаметным целям, то вот сбивать-то они чем эту цель будут? Да и где гарантия, что «контакт» не будет лететь «низэнько-низэнько» , прячась в складках местности?
В) В военном деле нет ничего универсального. Есть многоцелевые самолеты, способные как работать по воздушным целям, так и по земле в зависимости от вооружения. Попытка создать универсальный самолет, способный выполнять функции перехватчика, бомбера, истребителя и штурмовика, приводит к тому, что универсальный становится синонимом слова посредственный. Война признает только лучшие образцы в своем классе, заточенные для решения конкретных задач. Поэтому если штурмовик, то - Су-25СМ, если фронтовой бомбер - Су-34, если перехватчик - МиГ-31БМ, если истребитель - Су-35С.
И уж тем более Ф-22 - не универсальный самолет. Он создавался для завоевания господства в воздухе. Для уничтожения Су-27 и МиГ-31, которые представляли немалую опасность для американской стратегической и ударно-штурмовой авиации. Его основная задача - контроль воздушного пространства. А в этой категории разработка самолетов подчинена единому лозунгу - "ни грамма (ни фунта) по земле". Так что ни о каких «сверхвозможностях» Ф-22 говорить не приходится.
Г) Война - это не сравнение, у кого копье длиннее. Важнее, у кого эти копья будут лучше по отношению цена/качество/количество. У нашего потенциального друга самолеты стоят бешеных денег, а сколько они потратили на НИОКР, даже вспоминать не хочется: 400 млрд. $ на Ф-35 (и программа еще не завершена) и 50 млрд. $ на Ф-22. Для сравнения, на ФА у нас планируется «извести» 10 млрд. $ бюджетных денег.
У США значительное превосходство в силах стратегической авиации.
Это не так.
В боевом составе ВВС США находится уже 95 стратегических бомбардировщиков: 44 В-52Н, 35 В-1В и 16 В-2А. Б-2 - исключительно дозвуковой - из ЯО несет только свободнопадающие бомбы. Б-52Н - дозвуковой и старый, . Б-1Б - больше не является носителем ЯО (СНВ-3). По сравнению с Б-1 Ту-160 имеет в 1,5 раза большую взлётную массу, в 1,3 раза больший боевой радиус, в 1,6 раз большую скорость и большую нагрузку во внутренних отсеках. К 2025 году мы планируем ввести в строй новый стратегический бомбардировщик (ПАК-ДА), который пойдет на замену Ту-95 и Ту-160. США же продлили срок службы своих самолетов до 2035 года, а разработку нового «стратега» и новой КРВБ отложили на 2030-2035 годы.
Если сравнивать их КРВБ (крылатые ракеты) с нашими, то совсем все интересно получается. AGM-86 ALCM имеет дальность в 2400 км. Наши же Х-55 - 400-4500 км, а Х-101 - 7000-8500 км. Т.е. Ту-160 может отстреляться по территории или АУГ противника, не входя в зону поражения, а потом спокойно уйти на сверхзвуке (для сравнения, макс. время работы на полной тяге с форсажем у F/A-18 - 10 минут, у 160-ого - 45 минут). Также вызывает глубокие сомнения их возможность преодолеть нормальную (не арабо-югославскую) систему ПВО.
Подводя итоги, хочу еще раз отметить, современная воздушная война - это не индивидуальные бои в воздухе, а работа систем обнаружения, целеуказания, подавления и т.д. И рассматривать самолет (будь то Ф-22 или ФА) как гордого небесного джигита - не нужно. Вокруг много всяких нюансов в лице ПВО, работы РЭБ, наземных РиРТР, погодных условий, фальшфейеров, ЛТЦ и прочей радости, что не даст пилоту даже выйти на цель. Поэтому не нужно складывать саги и петь гимны одиночным фантастическим крылатым кораблям, что принесут лавры побед к ногам тех, кто их создал, и уничтожат всех, кто осмелится «поднять руку» на их создателей.
Хотя требования ТЗ и НЛГС определяют основные цели разработки проекта, конструктор должен выработать свою концепцию, выделающую главное в проекте и куазывающую на пути его реализации
В основу классификации аэродинамических схем самолетов положено взаимное расположение несущих, стабилизирующих и управляющих аэродинамических поверхностей.
Среди легких самолетов классическая схема самолета с хвостовым оперением получила наибольшее распространение. Она в наибольшей степени удовлетворяет комплексу требований, предьявляемых к легким самолетам по устойчивости, управляемости, безопасности и другим летно-техническим характеристикам.
Основные ее достоинства:
- благодаря развитой хвостовой части без затруднений обеспечивается необходимая продольная и путевая устойчивость
- сохраняется безотрывное обтекание горизонтального оперения в некоторой области закритических углов атаки крыла обеспечивая достаточную эффективность продольного управления на больших углах атаки.
Расположение крыла по отношению к фюзеляжу в вертикальной плоскости рекомендуется рассматривать в первую очередь.
Как правило, на легких самолетах, применяют схемы с низким (Рис 1а) или высоким (Рис 1б) расположением крыла.
Рис 1 Схемы расположения крыла
а - низкоплан, б - высокоплан
Рекомендуется расположение крыла по отношению к фюзеляжу определять главным образом эксплуатационными требованиями. Вопросы аэродинамики и веса конструкции становятся важными при выборе высоко- или низкорасположенного крыла только после того, как учтены вопросы технического обслуживания и максмальной эксплуатационной гибкости самолета.
Различия в характеристиках высокоплана и низкоплана имеют место при взлете и посадке из за экранного эффекта вследствие близости земли. Этот эффект уменьшается с увеличением высоты крыла над ВПП. Экранный эффект земли прежде всего выражается в уменьшении индуктивного сопротивления, что может привести к уменьшению взлетной и увеличению посадочной дистанции.
Кроме того, из за экранного эффекта земли происходит уменьшение скоса потока в области горизонтального оперения, ведущего к появлению момента на пикирование. Это явление потребует боьшего отклонения руля высоты для отрыва носового колеса при взлете или при выравнивании самолета на посадке и может стать определяющим фактором при выборе площади руля высоты. Экранный эффект земли может вызвать и противоположный эффект, заставляя самолет "приземлиться самостоятельно". Это означает, что после выполнения нормального захода на посадку потребуется незначительное или вообще не потребуется отклонение руля высоты для выравнивания самолета. Такое явление можно наблюдать в случае, когда низкорасположенное крыло вследствие близости земли дает заметное приращение подьемной силы, а указанный выше момент горизонтального оперения на пикирование будет компенсироваться моментом на кабрирование в результате прироста подьемной силы крыла. Такое поведение самолета считается благоприятным, однако достичь этого целенаправленным начальным выбором схемы практически невозможно.
Различия между высокопланом и низкопланом в минимальном сопротивлении могут быть уменьшены соответствующим выбором зализов и обтекателей. Считается, что с точки зрения максимального аэродинамического качества высокоплан выгоднее низкоплана.
Низкорасположенное крыло может выполнять роль энергоемкой массы при вынужденной посадке самолета, хотя имеется опасность пожара при контакте с поверхностью земли, поскольку в крыле обычно находятся топливные отсеки и баки, повреждение которых при посадке более вероятно. При не слишком сильном ударе о землю вероятность повреждения и возникновения пожара у высокопланов меньше. При вынужденной посадке высокоплана на воду фюзеляж будет погружен, в этом случае необходимо предусматривать аварийный выход из кабины через верхний люк.
Дополнительные нагрузки на фюзеляж высокоплана со стороны крыла при аварийной посадке как правило приводят к дополнительным затратам веса конструкции фюзеляжа для их восприятия (по сравнению с низкопланом).
Из за аэродинамического влияния крыла на вертикальное оперение при высоком расположении крыла площадь вертикального оперения должна быть больше, чем у низкоплана.
Уборка основных стоек шасси высокоплана представляет отдельную проблему для конструктора. При расположении двигателей на крыле, основные стойки шасси можно крепить к крылу и убирать в мотогондолы (Рис 2а) или хвостовые балки (при двухбалочной схеме). Однако стойки при этом имеют значительную высоту и вес.
Рис 2 Варианты компоновки шасси высокоплана:
а - шасси, убирающееся в гондолу двигателя
б - неубирающееся шасси
в - шасси, убирающееся в гондолу на фюзеляже
Другим возможным вариантом является размещение стоек на фюзеляже (Рис 2б). Этот вариант требует усиления конструкции фюзеляжа для восприятия нагрузок при посадке и сопровождается дополнительным увеличением веса. В случае уборки стоек и колес шасси в фюзеляж это увеличение веса фюзеляжа повышается из за компенсации соответсвующего выреза. В случае уборки колес и стоек шасси в обтекатели на фюзеляже (Рис 2в) появляется дополнительный вес этих обтекателей. Частично увеличение веса из за уборки шасси в фюзеляж (обтекатели) низкоплана компенсируется более короткими стойками по сравнению с шасси для высокоплана. Кроме того, при размещении шасси на фюзеляже трудно получить широкую колею основных стоек шасси.
На практике вариант размещения основных стоек шасси на фюзеляже высокоплана как правило применяется в случае неубирающегося шасси (Рис 2б).
Перечисленные выше особенности размещения шасси на самолете говорят в пользу схемы низкоплана.
У низкопланов шасси могут убираться в гондолы двигателей (Рис 3а), в отсек фюзеляжа или в отсек между лонжеронами крыла (Рис 3б). Поскольку обшивка крыла легкого самолета является неработающей или слабонагруженной, то компенсация соответствующего выреза в таком крыле будет сопровождаться минимальными затратами веса.
Рис 3 Схемы уборки шасси для низкоплана
Монопланы с подкосным крылом в настоящее время проектируются по схеме высокоплана. Подкосы, прикрепленные к нижней поверхности крыла,создают меньше возмущений и меньше по весу по сравнению с другими вариантами, так как расчетными для них являются растягивающие нагрузки.
Схемы оперения
Конструкция хвостового оперения существенно зависит от общей схемы самолета. Из за особенностей размещения, эффективность оперения находится под влиянием крыла и воздушного винта. Установка оперения на фюзеляже или хвостовых балках определяет и конструктивную схему фюзеляжа (балок) в этом месте.
Примеры схем хвостового оперения, заимствованные из практики приведены на рис 4. Возможны и другие варианты хвостового оперения, которые здесь не рассматриваются (например схема V-образного оперения).
Рис 4 Основные схемы оперения
Наиболее распространенной является схема с одним килем и стабилизатором, установленным на фюзеляже или киле - (Рис 4 а, б, в). Она обеспечивает конструктивную простоту и жесткость, хотя в случае Т-образного хвостового оперения (Рис 4в) необходимо принимать меры, предотвращающие его флаттер.
Схема Т-образного оперения обладает и рядом приемуществ. Расположение горизонтального оперения в верхней части киля создает для последнего эффект концевой шайбы, что может способствовать уменьшению потребной площади вертикального оперения. С другой стороны высокорасположенное горизонтальное оперение находится в зоне небольшого скоса потока от крыла при средних (полетных) углах атаки, что позволяет уменьшить потребную площадь горизонтального оперения. Таким образом площадь Т-образного оперения может быть меньше площади оперения с низким расположением горизонтального оперения.
Необходимая площадь вертикального оперения в значительной мере определяется длиной и площадью боковой проекции части фюзеляжа, находящейся впереди центра тяжести самолета. Чем длиннее носовая част фюзеляжа, (и больше площадь ее боковой проекции) тем при прочих равных условиях больше площадь вертикального оперения, необходимая для устранения дестабилизирующего момента этой части фюзеляжа.
Если двигатели расположены на крыле, то полет с одним отказавшим двигателем является условием для выбора размеров киля и руля направления многодвигательного самолета.
Значительная высота вертикального оперения (в случае его потребной площади) может привести к появлению моментов по крену при отклонении руля направления в результате большого плеча между центром давления вертикального оперения и продольной осью самолета. Если такая опасность существует, заслуживает внимания разнесенная двухкилевая схема хвостового оперения, уменьшающая этот эффект (Рис 4д). Для двухбалочной (Рис 4г) или рамной схемы самолета выбор такого оперения очевиден. Поскольку расположение килей на концах горизонтального оперения создает эффект концевых шайб, то площадь горизонтального оперения может быть уменьшена.
Схема расположения двигателей
Легкие самолеты с поршневыми двигателями как правило бывают двух схем: один тянущий двигатель, установленный в носовой части фюзеляжа, или два тянущих двигателя, установленных на крыле.
Расположение двигателя перед крылом является наиболее приемлемой схемой с аэродинамической и конструктивной точек зрения. Поток от винтов работающих двигателей оказывает благаприятный эффект на срывные характеристики крыла и повышает подьемную силу, особенно при выпущенных закрылках, создавая своеобразную встроенную защиту от сваливания самолета. С другой стороны при отказе двигателя до перевода винта в режим флюгирования, он создает значительное сопротивление при авторотации, нарушая обтекание крыла. Моменты по крену и рысканию, создаваемые при отказе двигателя, представляют серьезную проблему управления, особенно на взлете. Кроме того, изменение мощности двигателя в полете будет влиять на скос потока за крылом и изменять балансирущий момент от хвостового оперения.
По сравнению назкопланом, высокорасположенное крыло в общем случае создает больше возможностей в отношении расположения в вертикальной плоскости двигателей относительно профиля крыла, так как в этом случае легче обеспечить необходимый зазор между винтом и землей.
На самолетах с низким расположением крыла конструкторы часто вынуждены использовать сравнительно высокое положение двигателей на верхней поверхности крыла для обеспечения необходимого зазора между винтом и землей. Это может привести к неблагаприятной интерференции между гондолой и крылом, приводящей к преждевременному срыву потока и появлению дополнительного индуктивного сопротивления.
В отношении одномоторных легких самолетов можн установить следующее:
- Наиболее распространенной схемой является схема с низким расположением крыла. Высокорасположенное крыло как правило делается с внешним подкосом.
- Двигатель располагается в носовой части фюзеляжа
- Наиболее распространенной схемой хвостового оперения является схема с низким расположением горизонтального оперения на фюзеляже или в корневой части вертикального оперения. При Т-образном оперении или П-образной схемах хвостового оперения возникают проблемы, на которые необходимо обратить внимание перед окончательным выбором этих схем оперения:
- высокорасположенное горизонтальное оперение затрудняет его осмотр без стремянки
- расположение горизонтального оперения вне струи винта уменьшает эффективность горизонтального оперения на взлете.
- При низком расположении горизонтального оперения для улучшения штопорных характеристик часто применяют разнесение горизонтального и вертикального оперения по строительной горизонтали (горизонтальное оперение располагается около задней кромки или позади вертикального). Однако это не означает, что при других схемах низкого расположения горизонтального оперения нельзя обеспечить вывод самолета из штопора.
- В большинстве случаев вертикальное оперение расположено на фюзеляже и не имеет подфюзеляжных частей (гребней)
- Как правило шасси самолета имеет трехопорную схему с носовой опорой.
Для двухмоторных самолетов можно установить следующее:
- Как правило оба двигателя располагаются на крыле.
- Схема низкоплан применяется чаще, чем высокоплан Среди высокопланов подкосные крылья не являются доминирующими.
- В большинстве схем применяется низкорасположенное горизонтальное оперение. При этом расположение горизонтального оперения и двигателей обеспечивает обдувку оперения струями воздушных винтов. Однако следует учитывать, что струя винта мощного двигателя может создать проблему усталости конструкции оперения.
- Другая концепция расположения горизонтального оперения относительно струй винтов состоит в таком расположении оперения, при котором работа двигателей не будет влиять на работу горизонтального оперения. Эта концепция реализуется в виде Т-образной схемы оперения, а при низком расположении горизонтального оперения - приданием ему поперечного "V".
- Схема вертикального оперения как правило однокилевая. Для повышения эффективности вертикального оперения на больших углах скольжения применяется форкиль.
- Двухкилевое оперение используется редко. Отличительной чертой схем самолетов с двухкилевым вертикальным оперением является малая площадь боковой проекции хвостовой части фюзеляжа, что уменьшает путевую устойчивость самолета.
- Как правило шасси выполнено по трехопорной схеме с носовой опорой
- В большинстве случаев шасси самолета делается неубирающимся. Неубирающееся шасси как правило применяется у высокопланов
- Двигатели в гондолах вынесены таким образом, чтобы плоскости вращения воздущных винтов были впереди кабины экипажа