.jpg/1280px-Cessna_172S_Skyhawk_%E2%80%98G-JMKE%E2%80%99_(45077563364).jpg)
Самолет ( мн.: самолет) — транспортное средство , способное летать , опираясь на поддержку с воздуха . Он противодействует силе тяжести, используя либо статическую подъемную силу , либо динамическую подъемную силу аэродинамического профиля [1] или , в некоторых случаях, прямую тягу двигателей вниз. Общие примеры самолетов включают самолеты , вертолеты , дирижабли (включая дирижабли ), планеры , парамоторы и воздушные шары . [2]
Человеческая деятельность, связанная с самолетами, называется авиацией . Наука об авиации, включающая проектирование и строительство летательных аппаратов, называется воздухоплаванием . Самолетами с экипажем управляет бортовой пилот , тогда как беспилотные летательные аппараты могут управляться дистанционно или самостоятельно с помощью бортовых компьютеров . Воздушные суда можно классифицировать по различным критериям, таким как тип подъемной силы, двигательная установка самолета (если таковая имеется), использование и другие.
Летающие модели и истории пилотируемых полетов насчитывают много веков; однако первый пилотируемый подъем - и безопасный спуск - в наше время произошел на более крупных воздушных шарах, разработанных в 18 веке. Каждая из двух мировых войн привела к большим техническим достижениям. Следовательно, историю авиации можно разделить на пять эпох:
_in_flight_over_Manhattan,_circa_1931-1933.jpg/1280px-USS_Akron_(ZRS-4)_in_flight_over_Manhattan,_circa_1931-1933.jpg)
Аэростаты используют плавучесть , чтобы плавать в воздухе почти так же, как корабли плавают по воде. Они характеризуются одной или несколькими большими ячейками или куполами, заполненными газом относительно низкой плотности, таким как гелий , водород или горячий воздух , который менее плотен, чем окружающий воздух. Когда его вес прибавляется к весу конструкции самолета, он в сумме равен весу воздуха, вытесняемого самолетом.
Небольшие воздушные шары, называемые небесными фонариками , были впервые изобретены в древнем Китае до III века до нашей эры и использовались в основном на культурных праздниках и были лишь вторым типом летательных аппаратов, первым из которых были воздушные змеи , которые были впервые изобретены в Древний Китай более двух тысяч лет назад (см. Династия Хань ).
Первоначально воздушным шаром назывался любой аэростат, а термин «дирижабль» использовался для обозначения больших самолетов с двигателем, обычно с неподвижным крылом. [3] [4] [5] [6] [7] [8] Сообщалось, что в 1919 году Фредерик Хэндли Пейдж называл «воздушные корабли», а пассажирские типы меньшего размера называли «Воздушными яхтами». [9] В 1930-х годах большие межконтинентальные летающие лодки также иногда называли «воздушными кораблями» или «летающими кораблями». [10] [11] — хотя ни один еще не был построен. Появление воздушных шаров с приводом, называемых дирижаблями, а затем и жестких корпусов, позволяющих значительно увеличивать размеры, начало менять способ использования этих слов. Были произведены огромные аэростаты с двигателем, характеризующиеся жесткой внешней рамой и отдельной аэродинамической обшивкой, окружающей газовые баллоны, причем « Цеппелины» были самыми крупными и известными. Еще не существовало самолетов или нежестких аэростатов, достаточно больших, чтобы их можно было назвать дирижаблями, поэтому слово «дирижабль» стало синонимом этих самолетов. Затем несколько аварий, таких как катастрофа «Гинденбурга» в 1937 году, привели к гибели этих дирижаблей. Сегодня «воздушный шар» — это аэростат без двигателя, а «дирижабль» — с двигателем.
Управляемый аэростат с двигателем называется дирижаблем . Иногда этот термин применяется только к нежестким воздушным шарам, а иногда дирижабль рассматривается как определение дирижабля (который тогда может быть жестким или нежестким). Нежесткие дирижабли характеризуются умеренно аэродинамичной газовой камерой со стабилизирующими килями сзади. Вскоре они стали известны как дирижабли . Во время Второй мировой войны эта форма была широко принята для привязных воздушных шаров ; в ветреную погоду это снижает нагрузку на трос и стабилизирует воздушный шар. Прозвище «Дирижабль» было принято вместе с формой. В наше время любой небольшой дирижабль или дирижабль называют дирижаблем, хотя дирижабль может быть как без двигателя, так и с двигателем.
Летательные аппараты тяжелее воздуха, такие как самолеты , должны найти какой-то способ толкать воздух или газ вниз, чтобы произошла реакция (по законам движения Ньютона), толкающая самолет вверх. Это динамическое движение по воздуху является источником термина. Существует два способа создания динамической подъемной тяги — аэродинамическая подъемная сила и механическая подъемная сила в виде тяги двигателя.
Аэродинамическая подъемная сила с участием крыльев является наиболее распространенной: самолеты с неподвижным крылом удерживаются в воздухе за счет движения крыльев вперед, а винтокрылые машины - за счет вращения роторов в форме крыла, которые иногда называют «вращающимися крыльями». Крыло представляет собой плоскую горизонтальную поверхность, обычно имеющую в поперечном сечении аэродинамическую форму . Чтобы летать, воздух должен обтекать крыло и создавать подъемную силу . Гибкое крыло — это крыло из ткани или тонкого листового материала, часто натянутое на жесткий каркас. Воздушный змей привязан к земле и зависит от скорости ветра над его крыльями, которые могут быть гибкими или жесткими, фиксированными или вращающимися.
При подъемной силе самолет направляет тягу двигателя вертикально вниз. Самолеты V/STOL , такие как прыжковый реактивный самолет Harrier и Lockheed Martin F-35B, взлетают и приземляются вертикально с использованием механической подъемной силы и переходят на аэродинамическую подъемную силу в устойчивом полете.
Чистая ракета обычно не рассматривается как аэродин, поскольку ее подъемная сила не зависит от воздуха (и она может даже летать в космос); тем не менее, многие аэродинамические подъемные машины приводились в движение ракетными двигателями или помогали им. Ракеты с ракетным двигателем, которые получают аэродинамическую подъемную силу на очень высокой скорости за счет потока воздуха над их корпусом, представляют собой маргинальный случай.
Предшественником самолетов является воздушный змей . В то время как самолет с неподвижным крылом полагается на свою поступательную скорость для создания воздушного потока над крыльями, воздушный змей привязан к земле и полагается на ветер, обдувающий его крылья, чтобы обеспечить подъемную силу. Воздушные змеи были первым типом летательных аппаратов, они были изобретены в Китае около 500 г. до н. э. До того, как стали доступны испытательные самолеты, аэродинамические трубы и программы компьютерного моделирования, с использованием воздушных змеев было проведено множество аэродинамических исследований.
Первыми летательными аппаратами тяжелее воздуха, способными управлять свободным полетом, были планеры . Планер, спроектированный Джорджем Кэли , совершил первый настоящий пилотируемый управляемый полет в 1853 году. Первый двигательный и управляемый самолет с неподвижным крылом (самолет или аэроплан) был изобретен Уилбуром и Орвиллом Райт .
Помимо способа движения (если таковой имеется), самолеты обычно характеризуются конфигурацией крыла . Наиболее важные характеристики крыла:
Самолет с изменяемой геометрией может менять конфигурацию крыла во время полета.
Летающее крыло не имеет фюзеляжа, но может иметь небольшие волдыри или капсулы. Противоположностью этому является подъемный корпус , у которого нет крыльев, хотя он может иметь небольшие стабилизирующие и управляющие поверхности.
Экранопланы обычно не считаются самолетами. [12] Они эффективно «летят» близко к поверхности земли или воды, как обычные самолеты во время взлета. Примером может служить российский экраноплан по прозвищу « Каспийское чудовище ». Самолеты с пилотируемыми двигателями также полагаются на эффект земли , чтобы оставаться в воздухе с минимальными усилиями пилота, но это только потому, что у них слишком мало мощности — фактически, планер способен летать выше.
.jpg/1280px-Mil_Mi-8P,_Baltic_Airlines_(cropped).jpg)
Винтокрылый аппарат, или винтокрылый самолет, использует вращающийся винт с лопастями поперечного сечения аэродинамического профиля ( вращающееся крыло ) для обеспечения подъемной силы. Типы включают вертолеты , автожиры и различные гибриды, такие как автожиры и составные винтокрылые машины.
Вертолеты имеют ротор, вращаемый приводным валом двигателя. Ротор толкает воздух вниз, создавая подъемную силу. При наклоне ротора вперед нисходящий поток наклоняется назад, создавая тягу для полета вперед. Некоторые вертолеты имеют более одного несущего винта, а некоторые имеют роторы, вращаемые на концах газовыми струями. Некоторые из них имеют хвостовой винт , который противодействует вращению несущего винта и помогает контролировать направление.
Автожиры имеют несущие винты без двигателя и отдельную силовую установку для обеспечения тяги. Ротор наклонен назад. Когда автожир движется вперед, воздух обдувает ротор вверх, заставляя его вращаться. Это вращение увеличивает скорость воздушного потока над ротором, обеспечивая подъемную силу. Роторные воздушные змеи представляют собой автожиры без двигателя, которые буксируются для придания им скорости движения или привязываются к статическому якорю при сильном ветре для полета на кайтах.
Составной винтокрылый аппарат имеет крылья, которые обеспечивают часть или всю подъемную силу в полете вперед. В настоящее время они классифицируются как подъемные машины с механическим приводом , а не как винтокрылые машины. Конвертопланы (такие как Bell Boeing V-22 Osprey ), самолеты с наклонным крылом , хвостовым сидением и колеоптеры имеют горизонтальные роторы/ пропеллеры для вертикального полета и вертикальные для полета вперед.
.jpg/1280px-Lunar_Landing_Research_Vehicle_No._2_in_1967_(ECN-1606).jpg)
Самые маленькие самолеты — это игрушки/предметы для отдыха и наносамолеты .
Самым большим самолетом по размерам и объему (по состоянию на 2016 год) является British Airlander 10 длиной 302 фута (92 м) , гибридный дирижабль с функциями вертолета и неподвижного крыла, который, как сообщается, способен развивать скорость до 90 миль в час (140 км/ч). ч; 78 узлов) и продолжительность полета в течение двух недель с полезной нагрузкой до 22 050 фунтов (10 000 кг). [13] [14] [15]
Самым большим самолетом по весу и самым большим регулярным самолетом, когда-либо построенным, по состоянию на 2016 год [обновлять]был Антонов Ан-225 «Мрия» . Этот шестимоторный транспорт советской постройки ( Украинская ССР ) 1980-х годов имел длину 84 м (276 футов) и размах крыла 88 м (289 футов). Он является мировым рекордсменом по грузоподъемности: перевез 428 834 фунта (194 516 кг) грузов и совершил коммерческие перевозки грузов массой 100 т (220 000 фунтов). При максимальной загруженной массе 550–700 т (1 210 000–1 540 000 фунтов) это был также самый тяжелый самолет, построенный на сегодняшний день. Он мог двигаться со скоростью 500 миль в час (800 км/ч; 430 узлов). [16] [17] [18] [19] [20] Самолет был уничтожен во время русско-украинской войны . [21]
Самыми крупными военными самолетами являются украинский Ан-124 « Руслан» (второй по величине самолет в мире, также используемый в качестве гражданского транспорта) [22] и американский транспортный самолет Lockheed C-5 Galaxy массой в загруженном виде более 380 т (840 000 фунтов). . [20] [23] 8-моторный поршнево-пропеллерный Hughes H-4 Hercules «Spruce Goose» — американская деревянная летающая лодка времен Второй мировой войны с большим размахом крыльев (94 м/260 футов), чем у любого современного самолета, и высотой хвоста. равен самому высокому (Airbus A380-800 высотой 24,1 м/78 футов) — в конце 1940-х годов совершил только один короткий прыжок и ни разу не вылетел из зоны влияния земли . [20]
Самыми крупными гражданскими самолетами, кроме отмеченных выше Ан-225 и Ан-124, являются грузовой транспортный вариант Airbus Beluga , производный от реактивного авиалайнера Airbus A300 , грузовой транспортный вариант Boeing Dreamlifter , производный от реактивного авиалайнера/транспорта Boeing 747 (747). -200B на момент своего создания в 1960-х годах был самым тяжелым самолетом из когда-либо построенных с максимальным весом более 400 т (880 000 фунтов)), [23] и двухэтажным реактивным авиалайнером Airbus A380 (самый большой реактивный авиалайнер Airbus A380). крупнейший пассажирский авиалайнер в мире). [20] [24]
Самый быстрый самолет и самый быстрый планер — это « Спейс Шаттл» , который повторно вошел в атмосферу на скорости почти 25 Маха или 17 500 миль в час (28 200 км/ч) [25].
Самый быстрый зарегистрированный полет самолета с двигателем и самый быстрый зарегистрированный полет самолета с воздушно-реактивным двигателем был у НАСА X-43 A Pegasus , гиперзвукового экспериментального исследовательского самолета с прямоточным воздушно -реактивным двигателем и подъемным корпусом , на скорости 9,68 Маха или 6755 миль в час (10 870 км). /h) 16 ноября 2004 г. [26]
До X-43A самым быстрым зарегистрированным полетом самолета с двигателем и до сих пор рекордом для самого быстрого самолета с пилотируемым двигателем был североамериканский самолет с ракетным двигателем X-15, развивавший скорость 6,7 Маха или 7274 км/ч (4520 миль в час). 3 октября 1967 г. [27]
Самый быстрый пилотируемый воздушно-реактивный самолет — Lockheed SR-71 Blackbird , американский реактивный самолет-разведчик, достигший 28 июля 1976 года скорости 3530 км/ч (2193 миль в час) .
Планеры — это летательные аппараты тяжелее воздуха, которые в полете не используют двигательную установку. Взлет может осуществляться путем запуска вперед и вниз с высокой точки или путем подъема в воздух на буксирном тросе с помощью наземной лебедки или транспортного средства или самолета-буксировщика с двигателем. Чтобы планер сохранял скорость и подъемную силу вперед, он должен снижаться относительно воздуха (но не обязательно относительно земли). Многие планеры могут «парить», то есть набирать высоту за счет восходящих потоков, таких как тепловые потоки. Первый практичный, управляемый образец был спроектирован и построен британским ученым и пионером Джорджем Кэли , которого многие считают первым авиационным инженером. Распространенными примерами планеров являются планеры , дельтапланы и парапланы .
Воздушные шары дрейфуют по ветру, хотя обычно пилот может контролировать высоту, нагревая воздух или выпуская балласт, обеспечивая некоторый контроль направления (поскольку направление ветра меняется с высотой). Гибридный воздушный шар в форме крыла может скользить в определенном направлении при подъеме или падении; но у воздушного шара сферической формы такого управления направлением нет.
Воздушные змеи — это летательные аппараты [29] , которые привязаны к земле или другому объекту (стационарному или мобильному), который поддерживает натяжение троса или линии воздушного змея ; они полагаются на виртуальный или реальный ветер, дующий над ними и под ними, для создания подъемной силы и сопротивления. Кайтуны - это гибриды воздушного змея и воздушного змея, форма которых и привязана так, чтобы обеспечить отклонение кайтинга, и могут быть легче воздуха, с нейтральной плавучестью или тяжелее воздуха.
Самолеты с двигателем имеют один или несколько бортовых источников механической энергии, обычно авиационные двигатели , хотя также используются резина и рабочая сила. Большинство авиационных двигателей представляют собой либо легкие поршневые двигатели , либо газовые турбины . Топливо двигателя хранится в баках, обычно в крыльях, но у более крупных самолетов также есть дополнительные топливные баки в фюзеляже .
Пропеллерные самолеты используют один или несколько пропеллеров (винтов) для создания тяги в прямом направлении. Пропеллер обычно устанавливается перед источником энергии в конфигурации трактора , но может быть установлен сзади в конфигурации толкача . Варианты компоновки пропеллеров включают пропеллеры противоположного вращения и канальные вентиляторы .
Для привода винтов использовались многие виды силовых установок. Первые дирижабли использовали человеческую силу или паровые двигатели . Более практичный поршневой двигатель внутреннего сгорания использовался практически на всех самолетах до Второй мировой войны и до сих пор используется во многих самолетах меньшего размера. Некоторые типы используют газотурбинные двигатели для привода воздушного винта в виде турбовинтового или винтового вентилятора . Полет с помощью человека был достигнут, но не стал практическим средством транспорта. Беспилотные самолеты и модели также используют источники энергии, такие как электродвигатели и резиновые ленты.
Реактивные самолеты используют воздушно-реактивные двигатели , которые всасывают воздух, сжигают вместе с ним топливо в камере сгорания и ускоряют выхлопные газы назад, чтобы обеспечить тягу.
Различные конфигурации реактивных двигателей включают турбореактивный и турбовентиляторный двигатели , иногда с добавлением форсажной камеры . К двигателям без вращающихся турбомашин относятся импульсные и прямоточные воздушно-реактивные двигатели . Эти механически простые двигатели не производят тяги в неподвижном состоянии, поэтому самолет необходимо запускать на скорость полета с помощью катапульты, как, например, летающая бомба Фау-1 , или ракеты. Другие типы двигателей включают реактивный двигатель и двухтактный двигатель Pratt & Whitney J58 .
По сравнению с двигателями, использующими пропеллеры, реактивные двигатели могут обеспечивать гораздо более высокую тягу, более высокие скорости и, на высоте примерно 40 000 футов (12 000 м), большую эффективность. [30] Они также гораздо более экономичны, чем ракеты . Как следствие, почти все большие, высокоскоростные и высотные самолеты используют реактивные двигатели.
Некоторые винтокрылые машины, такие как вертолеты , имеют вращающееся крыло или несущий винт с приводом , где диск несущего винта может быть слегка наклонен вперед, так что часть его подъемной силы направлена вперед. Ротор, как и гребной винт, может приводиться в движение различными способами, например, от поршневого двигателя или турбины. В экспериментах также использовались реактивные сопла на концах лопастей несущего винта .
Самолеты проектируются с учетом многих факторов, таких как требования клиентов и производителей, протоколы безопасности , а также физические и экономические ограничения. Для многих типов самолетов процесс проектирования регулируется национальными органами по летной годности.
Ключевые части самолета обычно делятся на три категории:
Подход к проектированию конструкции широко варьируется в зависимости от типа самолета. Некоторые из них, например парапланы, состоят только из гибких материалов, которые действуют на растяжение и удерживают свою форму за счет аэродинамического давления. Воздушный шар аналогичным образом зависит от внутреннего давления газа, но под ним может быть подвешена жесткая корзина или гондола для перевозки полезного груза. В ранних самолетах, в том числе дирижаблях , часто использовалась гибкая легированная авиационная ткань, обеспечивающая достаточно гладкую аэродинамическую оболочку, натянутую на жесткий каркас. В более поздних самолетах применялась технология полумонокока , при которой обшивка самолета была достаточно жесткой, чтобы выдерживать большую часть полетных нагрузок. В настоящем монококе не остается внутренней структуры.
Ключевые конструктивные элементы самолета зависят от того, какого он типа.
Типы легче воздуха характеризуются одной или несколькими газовыми камерами, обычно с несущей конструкцией из гибких тросов или жесткой конструкцией, называемой корпусом. К несущей конструкции также могут быть прикреплены другие элементы, такие как двигатели или гондола.
Типы тяжелее воздуха характеризуются одним или несколькими крыльями и центральным фюзеляжем . Фюзеляж обычно также имеет хвостовое оперение или хвостовое оперение для обеспечения устойчивости и управления, а также шасси для взлета и посадки. Двигатели могут располагаться на фюзеляже или крыльях. У самолета с неподвижным крылом крылья жестко прикреплены к фюзеляжу, а у винтокрылого самолета крылья прикреплены к вращающемуся вертикальному валу. В конструкциях меньшего размера иногда для части или всей конструкции используются гибкие материалы, удерживаемые на месте либо жесткой рамой, либо давлением воздуха. Неподвижные части конструкции составляют планер .
Источник движущей силы самолета обычно называется силовой установкой и включает в себя двигатель или мотор , воздушный винт или несущий винт (если таковые имеются), реактивные сопла и реверсоры тяги (если таковые имеются), а также аксессуары, необходимые для функционирования двигателя или мотора. (например: стартер , система зажигания , система впуска , система выпуска , топливная система , система смазки , система охлаждения двигателя и органы управления двигателем). [31] [32] [35]
Самолеты обычно приводятся в движение двигателями внутреннего сгорания ( поршневыми [37] или турбинными [38] ), сжигающими ископаемое топливо – обычно бензин ( авиационный газ ) или авиакеросин . Очень немногие из них приводятся в движение ракетной энергией , прямоточным воздушно-реактивным двигателем, электродвигателями , двигателями внутреннего сгорания других типов или другими видами топлива. Очень немногие из них во время коротких полетов питались энергией человеческих мышц (например, Паутинный кондор ). [39] [40] [41]
В состав авионики входят любые электронные системы управления полетом самолета и сопутствующее оборудование, включая электронные приборы кабины , системы навигации, радиолокации , мониторинга и связи . [31] [32] [34] [36]
Диапазон полета самолета относится к его утвержденным конструктивным возможностям с точки зрения воздушной скорости , коэффициента загрузки и высоты. [42] [43] Этот термин может также относиться к другим оценкам характеристик самолета, например, к маневренности. Когда с самолетом злоупотребляют, например, пикируя на слишком высокой скорости, говорят, что он вылетел за пределы допустимых пределов , что считается безрассудным, поскольку оно вышло за пределы проектных ограничений, установленных изготовителем. Выход за пределы конверта может иметь известный результат, такой как флаттер или вход в невосстановимое вращение (возможные причины границы).
Дальность — это расстояние, которое самолет может пролететь между взлетом и посадкой , ограниченное временем, в течение которого он может оставаться в воздухе.
Для самолета с двигателем предел времени определяется запасом топлива и скоростью его расхода.
Для самолета без двигателя максимальное время полета ограничено такими факторами, как погодные условия и выносливость пилота. Многие типы самолетов ограничены дневным светом, а воздушные шары ограничены запасом подъемного газа. Дальность можно рассматривать как среднюю скорость относительно земли, умноженную на максимальное время в воздухе.
Airbus A350-900ULR теперь является самым дальнемагистральным авиалайнером. [ нужна цитата ]
Динамика полета — это наука об ориентации и управлении летательным аппаратом в трех измерениях. Три критических параметра динамики полета — это углы поворота вокруг трех осей , которые проходят через центр тяжести транспортного средства , известные как тангаж , крен и рыскание .
Динамика полета связана со стабильностью и контролем вращения самолета вокруг каждой из этих осей.
Неустойчивый самолет имеет тенденцию отклоняться от намеченной траектории полета, и поэтому им трудно управлять. Очень устойчивый самолет имеет тенденцию оставаться на траектории полета, и им трудно маневрировать. Поэтому для любой конструкции важно достичь желаемой степени устойчивости. С момента широкого распространения цифровых компьютеров конструкции все чаще становятся нестабильными по своей сути и полагаются на компьютеризированные системы управления для обеспечения искусственной стабильности.
Неподвижное крыло обычно нестабильно по тангажу, крену и рысканию. Для обеспечения устойчивости по тангажу и рысканью обычных конструкций неподвижного крыла требуются горизонтальные и вертикальные стабилизаторы , [44] [45] , которые действуют аналогично перьям стрелы. [46] Эти стабилизирующие поверхности обеспечивают равновесие аэродинамических сил и стабилизируют динамику полета по тангажу и рысканию. [44] [45] Они обычно устанавливаются на хвостовой части ( на хвостовом оперении ), хотя в компоновке «утка» основное кормовое крыло заменяет носовую часть «утка» в качестве стабилизатора тангажа. Самолеты с тандемным крылом и бесхвостки используют одно и то же общее правило для достижения устойчивости: кормовая поверхность является стабилизирующей.
Поворотное крыло обычно нестабильно по рысканию, поэтому требуется вертикальный стабилизатор.
Воздушный шар обычно очень стабилен по тангажу и крену благодаря тому, что полезная нагрузка подвешивается под центром подъемной силы.
Поверхности управления полетом позволяют пилоту контролировать положение самолета в полете и обычно являются частью крыла или установлены на соответствующей стабилизирующей поверхности или являются неотъемлемой частью нее. Их разработка стала важнейшим достижением в истории самолетов, которые до этого момента были неуправляемыми в полете.
Инженеры аэрокосмической отрасли разрабатывают системы управления ориентацией (положением) транспортного средства относительно его центра масс . Системы управления включают в себя исполнительные механизмы, которые оказывают силы в различных направлениях и генерируют вращательные силы или моменты вокруг аэродинамического центра летательного аппарата и, таким образом, вращают летательный аппарат по тангажу, крену или рысканью. Например, момент тангажа — это вертикальная сила, приложенная на расстоянии вперед или назад от аэродинамического центра самолета, заставляющая самолет крениться вверх или вниз. Системы управления также иногда используются для увеличения или уменьшения сопротивления, например, для замедления самолета до безопасной скорости для приземления.
Две основные аэродинамические силы, действующие на любой самолет, — это подъемная сила, поддерживающая его в воздухе, и сопротивление , препятствующее его движению. Поверхности управления или другие методы также могут использоваться для непосредственного воздействия на эти силы, не вызывая вращения.
Самолеты позволяют путешествовать на большие расстояния с высокой скоростью и в некоторых обстоятельствах могут быть более экономичным видом транспорта. Однако воздействие самолетов на окружающую среду и климат выходит за рамки соображений топливной эффективности . Они также относительно шумны по сравнению с другими видами транспорта, а самолеты на большой высоте оставляют инверсионные следы , которые, как показывают экспериментальные данные, могут изменить погодные условия .
Самолеты производятся в нескольких различных типах, оптимизированных для различных целей; военные самолеты , включающие не только боевые типы, но и многие типы самолетов поддержки, и гражданские самолеты , включающие все невоенные типы, экспериментальные и модельные.
Военный самолет — это любой самолет, эксплуатируемый законными или повстанческими вооруженными силами любого типа. [47] Военные самолеты могут быть как боевыми, так и небоевыми:
Большинство военных самолетов имеют двигатели тяжелее воздуха. Другие типы, такие как планеры и воздушные шары, также использовались в качестве военных самолетов; например, воздушные шары использовались для наблюдения во время Гражданской войны в США и Первой мировой войны , а военные планеры использовались во время Второй мировой войны для высадки десанта.
Гражданские самолеты делятся на коммерческие и общие типы, однако есть некоторые совпадения.
К коммерческим самолетам относятся типы, предназначенные для регулярных и чартерных рейсов авиакомпаний, перевозящих пассажиров, почту и другие грузы . Более крупными пассажироперевозочными типами являются авиалайнеры, наиболее крупные из которых — широкофюзеляжные самолеты . Некоторые из меньших типов также используются в авиации общего назначения , а некоторые из более крупных типов используются в качестве самолетов VIP .
Авиация общего назначения — это всеобъемлющий комплекс, охватывающий другие виды частного (когда пилоту не платят за время или расходы) и коммерческого использования и включающий широкий спектр типов воздушных судов, таких как бизнес-джеты (биджеты) , учебно-тренировочные самолеты , самодельные самолеты , планеры , боевые птицы и воздушные шары, и это лишь некоторые из них. Подавляющее большинство самолетов сегодня относятся к типам авиации общего назначения.
Экспериментальный самолет — это самолет, который не был полностью проверен в полете или имеет специальный сертификат летной годности , который на языке США называется «экспериментальным сертификатом». Это часто означает, что самолет тестирует новые аэрокосмические технологии, хотя этот термин также относится к самолетам любительской постройки и комплектным самолетам, многие из которых основаны на проверенных конструкциях.
Модель самолета — это небольшой беспилотный тип, предназначенный для полетов ради развлечения, для статической демонстрации, аэродинамических исследований или для других целей. Масштабная модель — это точная копия более крупной конструкции.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ), стр51. Отмечает соглашение между ИКАО и ИМО о том, что экранопланы подпадают под юрисдикцию Международной морской организации, хотя существует исключение для судов длительного использования без влияния земли (OGE), которые считаются воздушными судами.{{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
