Планёры

Планёр — это безмоторный самолёт (рис. 46). По своей конструкции планёр похож на самолёт: он имеет крылья, фюзеляж, органы управления и взлётно-посадочное устройство. На планёре нет мотора — это его главное отличие от самолёта. Всякий самолёт, летящий с выключенным двигателем, с аэродинамической точки зрения становится планёром.

Русские учёные и изобретатели одни из первых в мире проложили верные пути к развитию авиации, открыв законы аэродинамики и практически доказав их на летающих моделях, воздушных змеях и планёрах. Симферопольский врач В. Я. Арендт провёл много интересных опытов с запуском в скольжение и в свободное парение различных замороженных птиц, которых поднимал на большую высоту с помощью воздушных змеев. В 1876 г. Арендт представил в Главное инженерное управление свой труд, в котором обосновал возможность подъёма и свободного полёта на планёрах. В 1888 г. им была издана книга «О воздухоплавании, основанном на принципе парения птиц», явившаяся первым в мире печатным трудом на эту тему.

После Великой Октябрьской социалистической революции планеризм получил в нашей стране широкое развитие. В 1919—1920 гг., по инициативе проф. Н. Е. Жуковского, предпринимаются первые шаги к возрождению

Планёры

Рис. 46. Планёр в полёте.

отечественного планеризма. Им была создана лаборатория, объединявшая 45 любителей планёрного спорта. В 1920 г. организовался планёрный кружок «Парящий полёт», в мастерской которого советские конструкторы приступили к созданию планёров.

На протяжении нескольких лет советские планеристы проводили в горном районе Крыма, в Коктебеле (ныне

Планерское), плодотворные планёрные слёты, где испытывались новые аэродинамические схемы планёров и ставились рекорды безмоторного полёта.

В 1941 г. Советский Союз обладал 18 международными планёрными рекордами, из которых многие до сих пор не превзойдены. Среди них рекорд дальности полёта по прямой, установленный планеристкой О. Клепиковой, — 749 км, полёт планериста Савцева в заранее намеченный пункт — 602 км. В 1951 г. замечательный рекорд дальности в заранее намеченный пункт, с возвращением к месту старта, равный 226 км, установила М. Пылаева. Полёт на дальность с возвращением к месту старта — один из самых трудных видов полёта на планёре. На высоте 600—1000 м планёр отцепляется от самолёта и, используя восходящие потоки, быстро набирает высоту, уходя к заданному пункту. Однако при возвращении не всегда можно быть уверенным в том, что воздушные потоки вас будут «ждать», особенно если полёт затянется до вечера. Под вечер ослабевают восходящие потоки воздуха, эти основные «двигатели» безмоторного аппарата.

В мае 1953 г. заслуженный мастер спорта В. Ильченко на двухместном рекордном планёре «А-10» конструкции О. К. Антонова, имея на борту пассажира-метеоролога, добился исключительного результата, пролетев по прямой из Москвы в южном направлении расстояние 829 км. При этих полётах очень важно правильно оценивать метеорологическую обстановку, связанную с восходящими потоками.

Поинтересуемся: почему летает планёр? Планёр летает, используя потенциальную энергию и энергию восходящих воздушных потоков. Потенциальную энергию планёр получает за счёт работы, совершённой для его подъёма на ту или иную высоту. Разберём два случая полёта планёра.

Первый случай — полёт планёра в спокойном воздухе. При этом планёр летит, используя потенциальную энергию, и подняться самостоятельно выше места старта не может. Самолёт, имея мотор и воздушный винт или реактивный двигатель, самостоятельно начинает полёт. Планёр же, не имея двигательной установки, не может самостоятельно начать движение. Для сообщения ему начальной поступательной скорости существует несколько

способов запуска планёра: с помощью натягивания резинового шнура (рис. 47), механической пусковой лебёдки и буксировки на тросе за самолётом.

Простейший запуск планёра с помощью растянутого резинового жгута заключается в следующем. Планёр за хвост прикрепляется к земле. На носовой крюк планёра

Планёры

Рис. 47. Простейший запуск планёра в воздух.

надеваются два длинных конца резиновых жгутов. 5—8 человек стартовой команды натягивают эти шнуры. Пилот отцепляет хвост планёра от земли, и планёр, пробежав 10 ÷ 15 м, как камень из детской рогатки, вылетает вперёд.

Затаскивая планёр на какую-нибудь гору или поднимая его в воздух за самолётом, мы сообщаем ему энергию, равную произведению веса планёра на высоту подъёма. Как известно, по закону сохранения энергии, энергия не исчезает и не возникает вновь, а лишь переходит из одной формы в другую. Затраченная на подъём планёра энергия не исчезает. Она идёт на работу против сил сопротивления при обратном спуске планёра. Но этот спуск в отличие от спуска бескрылою тела — камня, груза и т. д. будет не падением, а скольжением, или, как принято говорить, планированием.

Чему мы обязаны, что планёр будет скользить? — Крыльям планёра. При взаимодействии крыла с воздухом будет образовываться аэродинамическая сила, которая вместе с силой тяжести будет делать полёт скользящим. Планирующий (скользящий) полёт происходит по наклонной плоскости.

 

С точки зрения механики — это то же самое, что скольжение тела с наклонной плоскости под действием силы тяжести (рис. 48). Силой тяги у планёра, как и у скользящего по наклонной плоскости тела, будет являться составляющая силы тяжести, параллельная наклонной плоскости. У планёра она направлена против силы лобового сопротивления, у тела, скользящего по наклонной плоскости,—

Планёры

Рис. 48. Сравнение сил, действующих на снижающийся планёр и на тело, скользящее по наклонной плоскости.

 

против силы трения. Нормальная составляющая силы тяжести уравновешивается силой давления плоскости на тело (в механике её называют реакцией опоры). У планёра нормальная составляющая силы тяжести уравновешивается подъёмной силой крыльев, образующейся в результате движения планёра в воздухе.

Второй случай — полёт планёра в восходящих потоках. Используя их энергию, планёр может лететь без снижения или подниматься вверх — парить. Лететь, поднимаясь вверх, планёр может тогда, когда вертикальная скорость потока превышает вертикальную составляющую скорости снижения планёра.

Способ полёта в восходящих потоках человеком позаимствован у парящих птиц. Вот почему такой полёт называют парящим полётом.

На планёре можно парить в течение многих часов, совершать полёты на сотни километров, набирать высоту в несколько тысяч метров, достигая в отдельных случаях высоты полёта около 10 000 ж.

Существует несколько видов восходящих потоков: потоки обтекания гор, потоки, образующиеся под кучевой облачностью, потоки, образующиеся перед грозовым фронтом, потоки над полями. Умело используя эти потоки, опытные планеристы могут летать на большие расстояния. Так, например, планеристка Ольга Клепикова на планёре «Рот-Фронт-7» конструкции О. Антонова пролетела из Москвы в Сталинградскую область, покрыв по прямой расстояние в 749 км. Естественно, что при этом она не затратила на свой полёт ни одного грамма горючего. Следует заметить, что для покрытия такого же расстояния на автомобиле типа «Победа» потребовалось бы более ста литров бензина.

 

Схема полёта планёра над равниной под кучевыми облаками обычно такова (рис. 49). Набрав высоту под одним облаком, планер немного снижаясь, летит к другому облаку, где опять набирает высоту, и т. д.

Планёры

Рис. 49. Схема полёта на дальность под кучевыми облаками.

 Получается своеобразная «облачная дорога». Возможна другая схема полёта на дальность, так называемый «полёт с грозовым фронтом». Перед грозовым фронтом (рис. 50) обычно имеется область сильных восходящих потоков. Находящийся в них планёр передвигается вместе с грозовым фронтом. Обстановка полёта при таких условиях неприятна. Потемневшее небо бороздится молниями, и планёр швыряет мощными воздушными толчками, грозящими разрушить его. От пилота требуется исключительное самообладание.

Планёрам, особенно рекордным, присущи строгие аэродинамические очертания; крылья их имеют большое удлинение, т. е. большую длину и малую ширину, а это аэродинамически весьма выгодно. Мидель планёра сильно сжат. Фюзеляж имеет плавные обтекаемые формы. Колёса шасси заменены мало выступающей посадочной лыжей. Носовая часть «не испорчена» установкой двигателя. Крыло плавно сливается с фюзеляжем. На некоторых планёрах этот переход напоминает характерную изогнутость крыла, присущую прекрасному парителю — чайке. Эти качества, в совокупности с хорошей отделкой поверхности, обеспечивают планёру наименьшее сопротивление воздуха.

Планёры

Рис. 50. Полёт на дальность с грозовым фронтом.

Из-за отсутствия мотора полёт на планёре сравнительно бесшумен, слышится только свист воздуха, обтекающего различные части планёра. При полёте на высоте 200 м можно даже разговаривать с планеристом с земли. Планеризм, особенно в первые десятилетия развития авиации, приносил большую пользу при изыскании наиболее выгодных аэродинамических форм летательных аппаратов.

В годы Великой Отечественной войны планёры использовались, как транспортные средства. В фюзеляже транспортного планёра размещаются всевозможные грузы. Планёр прицепляется на земле к самолёту-буксировщику тросом длиной 600÷800 м. Такой «воздушный поезд» прилетал в тыл противника и отцеплялся в воздухе. Благодаря своей малой посадочной скорости (около 80 км/час) и применению комбинированного лыжноколёсного шасси такой планёр может садиться на маленькие площадки с рыхлым грунтом.

В наши дни планеризм является полезным и захватывающим видом спорта, приобщающим молодёжь к авиационной технике.

Многие из наших прославленных авиационных конструкторов— Герой Социалистического Труда А. Н. Туполев, С. В. Ильюшин, А. С. Яковлев и другие — прошли школу планеризма, которая помогла им в работе по созданию замечательных боевых самолётов.

Смотрите также