Немоторизованные летательные аппараты могут оставаться в воздухе в течение значительного периода времени без бортовой тяги. Их можно классифицировать как планеры , воздушные шары легче воздуха и привязные воздушные змеи . В случае воздушных змеев подъемная сила достигается путем привязывания к неподвижному или движущемуся объекту, возможно, другому воздушному змею, для получения потока ветра над подъемными поверхностями. [1] В случае воздушных шаров подъемная сила достигается за счет присущей им плавучести , и воздушный шар может быть или не быть привязанным. Свободный полет воздушного шара имеет небольшой контроль направления. Планирующие самолеты включают планеры , дельтапланы и парапланы , которые имеют полный контроль направления в свободном полете.
Первыми пилотируемыми летательными аппаратами были воздушные змеи, аэростаты и планеры. Воздушные змеи, поднимающие людей, использовались в Древнем Китае и Японии, часто в качестве наказания для заключенных. Беспилотные воздушные шары и игрушечные «бамбуковые вертолеты» также упоминаются в истории Китая.
Первый свободный полет человека состоялся на воздушном шаре, построенном братьями Жозефом-Мишелем и Жаком-Этьеном Монгольфье в Анноне, Франция, в 1783 году. Водородный шар появился примерно в то же время и оказался более практичным.
Первый практичный управляемый планер был спроектирован и построен британским ученым и пионером Джорджем Кейли , которого многие считают первым авиационным инженером. [2] Он поднялся в воздух в 1849 году.
Привязные воздушные шары и, в меньшей степени, воздушные змеи были разработаны для военных и метеорологических наблюдений, однако использование воздушных змеев осталось в основном развлекательным. Свободный полет на воздушном шаре с использованием угольного газа (который имеет примерно половину подъемной силы водорода) стал популярным видом спорта. Планеры использовались в основном для аэродинамических исследований, пока в 1920-х годах не было разработано их спортивное применение.
Во время двух мировых войн привязные аэростаты заграждения изготавливались и развертывались в больших количествах. Во время Второй мировой войны также разрабатывались военные штурмовые планеры, а роторный воздушный змей использовался немецким флотом для морского наблюдения.
Современные области применения включают экспериментальную выработку ветроэнергии на больших высотах .
Планеры , дельтапланы и парапланы — все это типы планирующих летательных аппаратов.
Чтобы планер создавал подъемную силу, он должен сначала набрать, а затем поддерживать достаточную скорость поступательного движения.
Запуск планера дает ему начальную скорость для начала полета. Это часто делается путем буксировки самолета в воздух на длинной веревке с использованием наземной лебедки или транспортного средства, или самолета-буксировщика с двигателем. Маленький планер, запускаемый ногами, запускается путем спуска с холма или спрыгивания с возвышенности.
Затем скорость поступательного движения поддерживается за счет постепенного снижения в окружающем воздухе, при этом крылья слегка наклонены вниз, так что их подъемная сила также обеспечивает небольшую тягу вперед для противодействия сопротивлению крыла.
Если воздух поднимается быстрее, чем самолет опускается сквозь него, планер наберет высоту и дополнительную потенциальную энергию . Источниками такого восходящего воздуха являются теплые термики и хребты холмов.
В прошлом для военных целей использовались безмоторные военные планеры .
Сегодня планеры всех типов в основном используются в развлекательных целях.
Свободно летающие воздушные шары дрейфуют по ветру. Пилот контролирует высоту либо за счет дополнительного нагрева воздуха, либо за счет сброса балластного груза. Направление ветра обычно меняется с высотой, поэтому грубое управление направлением можно получить, изменяя высоту.
Круглый привязанный шар нестабилен при любом значительном ветре. Воздушный змей обтекаемый, чтобы быть устойчивым при сильном ветре.
Сегодня большинство полетов пилотируемых воздушных шаров носят развлекательный характер, тогда как беспилотные и обычно свободно летающие воздушные шары широко используются для метеорологических измерений.
Воздушные змеи — это летательные аппараты [3] , которые привязаны к какому-либо другому объекту (фиксированному или подвижному) или другим средствам, которые поддерживают натяжение в стропе воздушного змея ; и полагаются на виртуальный или реальный ветер, дующий над и под ними, чтобы создавать подъемную силу и сопротивление. Kytoons — это воздушные змеи, которые имеют форму и привязаны для получения отклонений при кайтинге и могут быть легче воздуха, нейтрально плавучими или тяжелее воздуха. Воздушные змеи были разработаны для коммерческого применения с использованием систем управления воздушным змеем , включая воздушные ветроэнергетические системы высотной ветроэнергетики .
