.jpg/1280px-Habicht_(468040905).jpg)
Планер — это летательный аппарат с неподвижным крылом , который поддерживается в полете за счет динамической реакции воздуха на его несущие поверхности и свободный полет которого не зависит от двигателя. [1] Большинство планеров не имеют двигателя, хотя мотопланеры имеют небольшие двигатели для продления полета, когда это необходимо, за счет поддержания высоты (обычно планер полагается на поднимающийся воздух для поддержания высоты), причем некоторые из них достаточно мощные, чтобы взлетать самостоятельно . -запуск .
Существует большое разнообразие типов, различающихся конструкцией крыльев, аэродинамической эффективностью, расположением пилота, органами управления и целевым назначением. Большинство из них используют метеорологические явления для поддержания или набора высоты. Планеры в основном используются в воздушных видах спорта : планеризме , дельтапланеризме и парапланеризме . Однако некоторые космические корабли были спроектированы для спуска в качестве планеров, и в прошлом военные планеры использовались в войне. Некоторые простые и знакомые типы планеров — это игрушки, такие как бумажные самолетики и планеры из пробкового дерева .
Планер — это существительная форма глагола скользить . Оно происходит от среднеанглийского glīden , который, в свою очередь, произошел от древнеанглийского glīdan . Древнейшее значение слова «скольжение», возможно, обозначало стремительный бег или прыжок, в отличие от плавного движения. Ученые не уверены в его первоначальном происхождении, поскольку были выдвинуты предположения о возможных связях со словами «скользить» и «свет».. [2]
Ранние досовременные отчеты о полетах в большинстве случаев трудно проверить, и неясно, был ли каждый корабль планером, воздушным змеем или парашютом и в какой степени ими действительно можно было управлять. Часто событие фиксируется спустя много времени после того, как оно якобы произошло. В отчете 17-го века сообщается о попытке бегства поэта 9-го века Аббаса ибн Фирнаса недалеко от Кордовы, Испания , которая закончилась тяжелыми травмами спины. [3] Уильям Малмсберийский ( ок. 1080 – ок. 1143 ), его коллега-монах и историк, сообщает, что монах Эйлмер из Малмсбери слетел с крыши своего аббатства в Малмсбери , Англия, где-то между 1000 и 1010 годами нашей эры. , пролетел около 200 метров (220 ярдов), прежде чем разбился и сломал ноги. [4] Согласно этим сообщениям, оба использовали набор (перьевых) крыльев, и оба обвинили в своей катастрофе отсутствие хвоста. [5] Утверждается, что Хезарфен Ахмед Челеби пролетел на планере с орлиными крыльями над проливом Босфор от Галатской башни до района Ускюдар в Стамбуле около 1630–1632 годов. [6] [7] [8]
Первыми летательными аппаратами, перевозящими людей тяжелее воздуха (то есть не воздушными шарами), которые были основаны на опубликованных научных принципах, была серия планеров сэра Джорджа Кэли , которые совершали короткие прыжки на крыльях примерно с 1849 года. После этого планеры были построены пионерами. такие как Жан Мари Ле Брис , Джон Дж. Монтгомери , Отто Лилиенталь , Перси Пилчер , Октав Шанют и Огастес Мур Херринг для развития авиации . Лилиенталь был первым, кто совершил повторные успешные полеты (всего в общей сложности более 2000) и был первым, кто использовал восходящий поток воздуха для продления своего полета. Используя планер с тандемным крылом Монтгомери, Дэниел Мэлони был первым, кто продемонстрировал управляемый полет на большой высоте с использованием планера, запускаемого с воздушного шара, запущенного с высоты 4000 футов в 1905 году .
Братья Райт разработали серию из трех пилотируемых планеров после предварительных испытаний с воздушным змеем , когда они работали над достижением полета с двигателем. Они вернулись к испытаниям планеров в 1911 году, сняв двигатель с одной из своих более поздних моделей.
В межвоенные годы прогулочный планеризм процветал в Германии под эгидой Рёна-Росситтена . В Соединенных Штатах братья Швейцер из Эльмиры, штат Нью-Йорк, производили спортивные планеры, чтобы удовлетворить новый спрос. Планеры продолжали развиваться в 1930-х годах, и основным применением планеров стало спортивное планирование. По мере улучшения их характеристик планеры стали использовать для полетов по пересеченной местности и теперь регулярно пролетают сотни, а то и более тысячи километров в день, [10] если позволяет погода.
Военные планеры были разработаны во время Второй мировой войны рядом стран для высадки десанта. Планер « Кольдиц Петух » даже был тайно построен военнопленными в качестве потенциального способа побега в Офлаге IV-C ближе к концу войны в 1944 году.
На ножных самолетах летал Лилиенталь и на собраниях в Вассеркуппе в 1920-х годах. Однако инновация, которая привела к созданию современных дельтапланов, произошла в 1951 году, когда Фрэнсис Рогалло и Гертруда Рогалло подали заявку на патент на полностью гибкое крыло с структурой жесткости. Американское космическое агентство НАСА начало испытания в различных гибких и полужестких конфигурациях этого крыла Рогалло в 1957 году с целью использования его в качестве системы восстановления космических капсул Джемини . Чарльз Ричардс и Пол Бикл разработали концепцию создания простого в сборке крыла, способного к медленному полету и мягкой посадке. Между 1960 и 1962 годами Барри Хилл Палмер использовал эту концепцию для создания ножных дельтапланов, а в 1963 году Майк Бернс построил кайт-дельтаплан под названием Skiplane. В 1963 году Джон Дикенсон начал коммерческое производство. [11]
10 января 1963 г. американка Домина Джалберт подала патент США 3131894 на парафойл , который имел секционные ячейки в форме аэродинамического крыла ; открытая передняя кромка и закрытая задняя кромка, надуваемые за счет прохождения воздуха - набегающая конструкция . [12] «Парусное крыло» было разработано Дэвидом Бэришем для восстановления космических капсул НАСА . Тестирование проводилось с использованием гребневого подъемника . [13] После испытаний на Хантер-Маунтин , штат Нью-Йорк , в сентябре 1965 года он продолжил пропагандировать « парение по склону » как летнее занятие на горнолыжных курортах (очевидно, без большого успеха). [14] НАСА придумало термин «параплан» в начале 1960-х годов, а термин «парапланеризм» впервые был использован в начале 1970-х годов для описания запуска планирующих парашютов с ноги. Хотя их использование в основном развлекательное, беспилотные парапланы также создавались и для военных целей, например Atair Insect .
Основное применение сегодня планерной авиации – спорт и отдых.
Планеры разрабатывались в 1920-х годах для развлекательных целей. Когда пилоты начали понимать, как использовать поднимающийся воздух, были разработаны планеры с высокой аэродинамической силой . Это позволило им дольше планировать к следующему источнику « подъемной силы » и, таким образом, увеличить свои шансы на полет на большие расстояния. Это привело к появлению популярного вида спорта, известного как планеризм , хотя этот термин также можно использовать для обозначения просто нисходящего полета. Такие планеры, предназначенные для парения, иногда называют планерами.
Планеры в основном изготавливались из дерева и металла, но теперь большинство из них изготовлено из композитных материалов с использованием стекла, углеродного волокна и арамидных волокон. Чтобы минимизировать сопротивление , эти типы имеют фюзеляж и длинные узкие крылья, то есть большое удлинение . Вначале во внешнем виде первых планеров были огромные различия. По мере развития технологий и материалов стремление к идеальному балансу между подъемной силой и сопротивлением, коэффициентом набора высоты и скоростью планирования заставило инженеров различных производителей создавать аналогичные конструкции по всему миру. Доступны как одноместные, так и двухместные планеры.
Первоначально обучение проводилось короткими «прыжками» на основных планерах , которые представляют собой очень простые самолеты без кабины и с минимальным набором инструментов. [15] Поскольку вскоре после Второй мировой войны обучение всегда проводилось на двухместных планерах с двойным управлением, но высокопроизводительные двухместные самолеты также используются для разделения рабочей нагрузки и удовольствия от длительных полетов. Первоначально для посадки использовались полозья, но сейчас большинство приземляется на колеса, часто убирающиеся. Некоторые планеры, известные как моторные планеры , предназначены для полета без двигателя, но могут использовать поршневые , роторные , реактивные или электрические двигатели . [16] Планеры классифицируются ФАИ для соревнований по классам для соревнований по планерам, главным образом, на основе размаха и закрылков.
Класс сверхлегких планеров, в том числе некоторые из которых известны как планеры с микролифтом , а некоторые - как «воздушные кресла», был определен FAI на основе максимального веса. Они достаточно легкие, чтобы их можно было легко транспортировать, и в некоторых странах на них можно летать без лицензии. Сверхлегкие планеры имеют характеристики, аналогичные дельтапланам , но обеспечивают некоторую дополнительную безопасность при столкновении, поскольку пилот может быть пристегнут ремнями к вертикальному креслу внутри деформируемой конструкции. Посадка обычно осуществляется на одно или два колеса, что отличает эти летательные аппараты от дельтапланов. Несколько коммерческих сверхлегких планеров появлялись и уходили, но большинство современных разработок осуществляется отдельными дизайнерами и строителями домов.
В отличие от планера, дельтаплан можно переносить, запускать и приземлять исключительно за счет ног пилота. [17]
В дельтаплане форма крыла определяется конструкцией, и именно это отличает их от другого основного типа самолетов, запускаемых с ног, парапланов , технически третьего класса. Некоторые дельтапланы имеют двигатели и известны как моторные. дельтапланы . Из-за общности деталей, конструкции и конструкции авиационные власти обычно считают их дельтапланами, даже если они могут использовать двигатель на протяжении всего полета. Некоторые самолеты с гибким крылом, сверхлегкие трайки , имеют колесное шасси и поэтому не являются дельтапланами.
Параплан – это свободно летающий летательный аппарат, запускаемый с ноги. Пилот сидит в ремнях безопасности, подвешенных под тканевым крылом. В отличие от дельтаплана, крылья которого имеют каркас, форма крыла параплана формируется за счет давления воздуха, поступающего в вентиляционные отверстия или ячейки в передней части крыла. Это известно как набегающее крыло (похожее на меньшую конструкцию парашюта). Легкая и простая конструкция параплана позволяет упаковывать его и носить в больших рюкзаках, что делает его одним из самых простых и экономичных способов полета. Крылья соревновательного уровня могут достигать качества планирования до 1:10 и летать со скоростью около 45 км/ч (28 миль в час).
Подобно планерам и дельтапланам, парапланы используют поднимающийся воздух (термики или гребень) для набора высоты. Этот процесс является основой большинства развлекательных полетов и соревнований, хотя также проводятся соревнования по высшему пилотажу и «соревнованиям по приземлению на месте». Запуск часто производится бегом вниз по склону, но применяют и запуски с помощью лебедки за буксировщиком. Парамотор — это крыло параплана, приводимое в движение двигателем, прикрепленным к задней части пилота, также известное как параплан с приводом . Разновидностью этого является параплан , у которого двигатель установлен на колесной раме, а не на спине пилота.
Может возникнуть путаница между планерами, дельтапланами и парапланами . Парапланы и дельтапланы представляют собой планеры, запускаемые с ног, и в обоих случаях пилот подвешивается («висит») под подъемной поверхностью. «Дельтаплан» - это термин для тех, у кого планер содержит жесткие конструкции, тогда как основная конструкция парапланов является гибкой и состоит в основном из тканого материала.
Военные планеры использовались в основном во время Второй мировой войны для перевозки войск и тяжелой техники (см. Планеры пехоты ) в зону боевых действий. Эти самолеты буксировались в воздух и большую часть пути к цели военно-транспортными самолетами, например C-47 Dakota , или бомбардировщиками, которым была отведена второстепенная деятельность, например Short Stirling . Освободившись от буксира вблизи цели, они приземлялись как можно ближе к цели. Преимущества перед десантниками заключались в том, что можно было высадить тяжелую технику и что войска быстро собирались, а не рассредоточивались по зоне высадки. Планеры считались одноразовыми, поэтому их строили из обычных и недорогих материалов, таких как дерево, хотя некоторые из них были извлечены и использованы повторно. Ко времени Корейской войны транспортные самолеты также стали крупнее и эффективнее, так что даже легкие танки можно было сбрасывать с парашютом, в результате чего планеры вышли из моды.
Даже после разработки самолетов с двигателем планеры строились для исследований, где отсутствие силовой установки снижает сложность и затраты на строительство, а также ускоряет разработку, особенно там, где тестируются новые и плохо изученные аэродинамические идеи, которые могут потребовать значительных изменений планера. Примеры включают треугольные крылья, летающие крылья, несущие тела и другие нетрадиционные несущие поверхности, где существующие теории не были достаточно развиты для оценки полномасштабных характеристик.
Летающие крылья без двигателя , созданные для аэродинамических исследований, включают летающие крылья Horten , масштабную планерную версию летающего крыла Armstrong Whitworth AW52 с реактивным двигателем.
Подъемные кузова также были разработаны с использованием прототипов без двигателя. Хотя эту идею можно отнести к Винсенту Юстусу Бурнелли в 1921 году, интерес к ней практически не проявлялся, пока она не стала решением проблемы возвращения космических кораблей. Традиционные космические капсулы практически не контролируют направление, в то время как традиционные крылатые корабли не могут справиться с нагрузками при входе в атмосферу, тогда как подъемный корпус сочетает в себе преимущества обоих. Несущие тела используют сам фюзеляж для создания подъемной силы без использования обычного тонкого и плоского крыла, чтобы минимизировать сопротивление и структуру крыла для очень высокого сверхзвукового или гиперзвукового полета, который может возникнуть при входе космического корабля в атмосферу . Примерами типа являются Northrop HL-10 и Martin-Marietta X-24 .
Планер НАСА «Паресев Рогалло» с гибким крылом был построен для исследования альтернативных методов спасения космических кораблей. Хотя от этого приложения отказались, гласность вдохновила любителей адаптировать гибкий профиль крыла для современных дельтапланов.
Самолеты с ракетными двигателями быстро расходуют топливо, поэтому большинству из них приходится приземляться без двигателя, если нет другого источника энергии. Первым ракетным самолетом был Lippisch Ente , а более поздние примеры включают перехватчик Messerschmitt Me 163 с ракетным двигателем. [27] Американская серия исследовательских самолетов, начиная с Bell X-1 в 1946 году и заканчивая North American X-15, проводила больше времени в полете без двигателя, чем с двигателем. В 1960-х годах также проводились исследования несущих тел без двигателя и проект X-20 Dyna-Soar , но, хотя проект X20 был отменен, эти исследования в конечном итоге привели к созданию космического корабля «Шаттл».
Космический шаттл НАСА впервые поднялся в воздух 12 апреля 1981 года. Шаттл снова входил в атмосферу на скорости 25 Маха в конце каждого космического полета , приземляясь полностью как планер. «Спейс Шаттл» и его советский аналог «Буран» были самыми быстрыми самолетами в истории. Недавние примеры ракетного планера включают частный SpaceShipOne , предназначенный для суборбитальных полетов, и XCOR EZ-Rocket , который используется для испытаний двигателей.
Большинство винтокрылых самолетов без двигателя представляют собой воздушные змеи, а не планеры, т.е. их обычно буксируют за автомобилем или лодкой, а не способны к свободному полету. Они известны как роторные воздушные змеи . Однако были исследованы винтокрылые планеры, «гироглайдеры», которые могли опускаться как автожир , используя подъемную силу несущих винтов для уменьшения вертикальной скорости. Они были оценены как метод сброса людей или оборудования с других самолетов.
Бумажный самолетик, бумажный самолетик (Великобритания), бумажный самолетик (США), бумажный планер, бумажный дротик или дротик — игрушечный самолет (обычно планер), сделанный из бумаги или картона; Практику конструирования бумажных самолетов иногда называют аэрогами (по-японски: камихикоки), в честь оригами, японского искусства складывания бумаги. [28]
Модели самолетов-планеров — это летающие или нелетающие модели существующих или воображаемых планеров, часто уменьшенные версии полноразмерных самолетов, в которых используются легкие материалы, такие как полистирол , пробковое дерево , пенопласт и стекловолокно . Конструкции варьируются от простых самолетов-планеров до точных масштабных моделей , некоторые из которых могут быть очень большими.
Более крупные уличные модели обычно представляют собой радиоуправляемые планеры , которые управляются дистанционно с земли с помощью передатчика . Они могут оставаться в воздухе в течение длительного времени, используя подъемную силу, создаваемую склонами и термическими потоками . Их можно поднять лебедкой против ветра с помощью троса, прикрепленного к крюку под фюзеляжем с кольцом, так что веревка упадет, когда модель окажется над головой. Другие методы запуска включают буксировку с помощью модели самолета с двигателем, запуск из катапульты с помощью эластичного шнура и запуск вручную. При ручном запуске новый стиль ручного запуска «диска» с кончика крыла в значительной степени вытеснил более ранний тип запуска «копьем».
Планирующая бомба — это бомба с аэродинамическими поверхностями, обеспечивающими планирующую, а не баллистическую траекторию полета. Это позволяет бомбардировщику отойти от цели и запустить бомбу с безопасного расстояния. Большинство типов имеют систему дистанционного управления, которая позволяет самолету точно направить бомбу на цель. Планирующие бомбы разрабатывались в Германии еще в 1915 году. Во время Второй мировой войны они оказались наиболее успешными в качестве противокорабельного оружия. Некоторые военно-воздушные силы сегодня оснащены планирующими устройствами, способными дистанционно атаковать авиабазы боеголовкой кассетной бомбы .
