.jpg/1280px-Cessna_172S_Skyhawk_%E2%80%98G-JMKE%E2%80%99_(45077563364).jpg)
Летательный аппарат ( мн. ч .: самолет) — это транспортное средство , способное летать , опираясь на воздух . Он противостоит силе тяжести, используя либо статическую подъемную силу , либо динамическую подъемную силу аэродинамического профиля [ 1] или, в некоторых случаях, прямую направленную вниз тягу своих двигателей. Распространенными примерами летательных аппаратов являются самолеты , вертолеты , дирижабли (включая дирижабли ), планеры , парамоторы и воздушные шары . [2]
Человеческая деятельность, окружающая самолеты, называется авиацией . Наука об авиации, включая проектирование и строительство самолетов, называется аэронавтикой . Пилотируемые самолеты управляются бортовым пилотом , тогда как беспилотные летательные аппараты могут управляться дистанционно или самостоятельно бортовыми компьютерами . Самолеты можно классифицировать по различным критериям, таким как тип подъемной силы, двигательная установка самолета (если таковая имеется), использование и другие.
_DSCN2832.jpg/1280px-Aviation_(Nouveaau_Larousse,c._1900)_DSCN2832.jpg)
Летающие модели самолетов и истории пилотируемых полетов насчитывают много веков; однако первый пилотируемый подъем — и безопасный спуск — в наше время был осуществлен на более крупных воздушных шарах, разработанных в 18 веке. Каждая из двух мировых войн привела к большим техническим достижениям. Следовательно, историю самолетов 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 парить в воздухе, во многом так же, как корабли плавают на воде. Они характеризуются одной или несколькими большими ячейками или куполами, заполненными относительно низкоплотным газом, таким как гелий , водород или горячий воздух , который менее плотен, чем окружающий воздух. Когда вес этого добавляется к весу конструкции самолета, он складывается с весом воздуха, который вытесняет судно.
Небольшие воздушные шары, называемые небесными фонариками , были впервые изобретены в Древнем Китае до III века до н. э. и использовались в основном во время культурных праздников, и были лишь вторым типом летательных аппаратов, которые начали летать, первыми были воздушные змеи , которые были изобретены в Древнем Китае более двух тысяч лет назад (см. Династия Хань ).
Первоначально воздушный шар был любым аэростатом, в то время как термин «дирижабль» использовался для больших, приводных конструкций летательных аппаратов — обычно с фиксированным крылом. [3] [4] [5] [6] [7] [8] В 1919 году сообщалось, что Фредерик Хэндли Пейдж имел в виду «воздушные корабли», а меньшие пассажирские типы — «воздушные яхты». [9] В 1930-х годах большие межконтинентальные летающие лодки также иногда называли «воздушными кораблями» или «летающими кораблями». [10] [11] — хотя ни одна из них еще не была построена. Появление приводных воздушных шаров, называемых дирижаблями, а позднее и жестких корпусов, позволяющих значительно увеличивать размер, начало менять способ использования этих слов. Были произведены огромные приводные аэростаты, характеризующиеся жестким внешним каркасом и отдельной аэродинамической оболочкой, окружающей газовые баллоны, причем « Цеппелины» были самыми большими и известными. Тогда еще не было самолетов с фиксированным крылом или нежестких аэростатов, достаточно больших, чтобы называться дирижаблями, поэтому «дирижабль» стал синонимом этих самолетов. Затем несколько аварий, таких как катастрофа «Гинденбурга» в 1937 году, привели к упадку этих дирижаблей. В настоящее время «воздушный шар» — это аэростат без двигателя, а «дирижабль» — с двигателем.
Управляемый аэростат с приводом называется дирижаблем . Иногда этот термин применяется только к нежестким воздушным шарам, а иногда дирижабль рассматривается как определение дирижабля (который может быть жестким или нежестким). Нежесткие дирижабли характеризуются умеренно аэродинамическим газовым мешком со стабилизирующими плавниками сзади. Вскоре их стали называть дирижаблями . Во время Второй мировой войны эта форма была широко принята для привязных воздушных шаров ; в ветреную погоду это одновременно снижает нагрузку на трос и стабилизирует воздушный шар. Прозвище дирижабль было принято вместе с формой. В наше время любой небольшой дирижабль или воздушный корабль называется дирижаблем, хотя дирижабль может быть как бесприводным, так и приводным.
Летательные аппараты тяжелее воздуха, такие как самолеты , должны найти способ толкать воздух или газ вниз, чтобы произошла реакция (по законам движения Ньютона), толкающая самолет вверх. Это динамическое движение в воздухе и является источником термина. Существует два способа создания динамической подъемной силы — аэродинамическая подъемная сила и силовая подъемная сила в виде тяги двигателя.
Аэродинамическая подъемная сила, включающая крылья , является наиболее распространенной, причем самолеты с фиксированным крылом удерживаются в воздухе за счет поступательного движения крыльев, а винтокрылые летательные аппараты — за счет вращающихся роторов в форме крыла, иногда называемых «вращающимися крыльями». Крыло — это плоская горизонтальная поверхность, обычно имеющая в поперечном сечении форму аэродинамического профиля . Чтобы летать, воздух должен обтекать крыло и создавать подъемную силу . Гибкое крыло — это крыло, изготовленное из ткани или тонкого листового материала, часто натянутого 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 использовании подъемной силы самолет направляет тягу своего двигателя вертикально вниз. Самолеты вертикального взлета и посадки , такие как реактивный самолет с трамплином Harrier и Lockheed Martin F-35B, взлетают и приземляются вертикально с использованием подъемной силы и переходят на аэродинамическую подъемную силу в установившемся полете.
Чистая ракета обычно не рассматривается как аэродинам, поскольку она не зависит от воздуха для своей подъемной силы (и может даже летать в космосе); однако многие аэродинамические подъемные аппараты были приведены в действие или получили помощь от ракетных двигателей. Ракеты с ракетным двигателем, которые получают аэродинамическую подъемную силу на очень высокой скорости за счет потока воздуха над их корпусом, являются маргинальным случаем.
Предшественником самолета с фиксированным крылом является воздушный змей . В то время как самолет с фиксированным крылом полагается на свою поступательную скорость для создания воздушного потока над крыльями, воздушный змей привязан к земле и полагается на ветер , дующий над его крыльями, для создания подъемной силы. Воздушные змеи были первым видом летательных аппаратов, которые летали, и были изобретены в Китае около 500 г. до н. э. Многие аэродинамические исследования были проведены с воздушными змеями до того, как стали доступны испытательные самолеты, аэродинамические трубы и программы компьютерного моделирования.
Первыми летательными аппаратами тяжелее воздуха, способными к контролируемому свободному полету, были планеры . Планер, разработанный Джорджем Кейли, осуществил первый настоящий пилотируемый, контролируемый полет в 1853 году. Первый управляемый и оснащенный двигателем летательный аппарат с фиксированным крылом ( самолет или аэроплан) был изобретен Уилбуром и Орвиллом Райт .
Помимо метода движения (если таковой имеется), самолеты с фиксированным крылом в целом характеризуются конфигурацией крыла . Наиболее важными характеристиками крыла являются:
Самолет с изменяемой геометрией может менять конфигурацию крыла во время полета.
Летающее крыло не имеет фюзеляжа, хотя может иметь небольшие блистеры или стручки. Противоположностью этому является несущее тело , которое не имеет крыльев, хотя может иметь небольшие стабилизирующие и управляющие поверхности.
Аппараты с экранопланом обычно не считаются самолетами. [12] Они «летают» эффективно близко к поверхности земли или воды, как обычные самолеты во время взлета. Примером может служить российский экраноплан, прозванный « Каспийским монстром ». Самолеты с двигателем, работающим на человеке, также полагаются на экранный эффект , чтобы оставаться в воздухе с минимальной мощностью пилота, но это только потому, что они настолько немощны — на самом деле, планер самолета способен летать выше.
.jpg/1280px-Mil_Mi-8P,_Baltic_Airlines_(cropped).jpg)
Винтокрылые летательные аппараты, или винтокрылые летательные аппараты, используют вращающийся ротор с лопастями аэродинамического поперечного сечения ( вращающееся крыло ) для обеспечения подъемной силы. Типы включают вертолеты , автожиры и различные гибриды, такие как гиродины и составные винтокрылые летательные аппараты.
Вертолеты имеют ротор, вращаемый валом с приводом от двигателя. Ротор толкает воздух вниз, создавая подъемную силу. При наклоне ротора вперед нисходящий поток отклоняется назад, создавая тягу для полета вперед. Некоторые вертолеты имеют более одного ротора, а некоторые имеют роторы, вращаемые газовыми струями на концах. Некоторые имеют хвостовой ротор , чтобы противодействовать вращению основного ротора и помогать в управлении направлением.
Автожиры имеют роторы без двигателя, с отдельной силовой установкой для обеспечения тяги. Ротор наклонен назад. Когда автожир движется вперед, воздух дует вверх по ротору, заставляя его вращаться. Это вращение увеличивает скорость воздушного потока над ротором, обеспечивая подъемную силу. Роторные воздушные змеи — это автожиры без двигателя, которые буксируются для придания им скорости вперед или привязываются к статическому якорю при сильном ветре для полета на воздушном змее.
Композитные винтокрылые аппараты имеют крылья, которые обеспечивают часть или всю подъемную силу в прямом полете. В настоящее время они классифицируются как типы с силовой подъемной силой , а не как винтокрылые аппараты. Конвертопланы (например, Bell Boeing V-22 Osprey ), наклонно-крылые , хвостовые и колеоптерные самолеты имеют свои роторы/ пропеллеры, расположенные горизонтально для вертикального полета и вертикально для прямого полета.
.jpg/1280px-Lunar_Landing_Research_Vehicle_No._2_in_1967_(ECN-1606).jpg)
Самые маленькие летательные аппараты — это игрушки/товары для отдыха и наносамолеты .
Самым большим самолетом по размерам и объему (по состоянию на 2016 год) является британский Airlander 10 длиной 302 фута (92 м) , гибридный дирижабль с функциями вертолета и фиксированного крыла, который, как сообщается, способен развивать скорость до 90 миль в час (140 км/ч; 78 узлов) и находиться в воздухе две недели с полезной нагрузкой до 22 050 фунтов (10 000 кг). [13] [14] [15]
Самым большим по весу самолетом и самым большим регулярным самолетом с фиксированным крылом, когда-либо построенным, по состоянию на 2016 год [обновлять], был Антонов Ан-225 Мрия . Этот советский ( Украинская ССР ) шестимоторный транспортный самолет 1980-х годов имел длину 84 м (276 футов) с размахом крыльев 88 м (289 футов). Он удерживает мировой рекорд полезной нагрузки, перевезя 428 834 фунта (194 516 кг) грузов, и перевез 100 т (220 000 фунтов) грузов в коммерческих целях. С максимальным загруженным весом 550–700 т (1 210 000–1 540 000 фунтов) он также был самым тяжелым самолетом, построенным на сегодняшний день. Он мог развивать крейсерскую скорость 500 миль в час (800 км/ч; 430 узлов). [16] [17] [18] [19] [20] Самолет был уничтожен во время русско-украинской войны . [21]
Крупнейшими военными самолетами являются украинский Антонов Ан-124 Руслан (второй по величине самолет в мире, также используемый в качестве гражданского транспорта) [22] и американский транспортный самолет Lockheed C-5 Galaxy , весящий с грузом более 380 тонн (840 000 фунтов). [20] [23] 8-моторный поршневой/винтовой Hughes H-4 Hercules "Spruce Goose" — американский деревянный транспортный летающий катер времен Второй мировой войны с большим размахом крыльев (94 м/260 футов), чем у любого современного самолета, и высотой хвоста, равной самому высокому (Airbus A380-800 в 24,1 м/78 футов) — совершил только один короткий прыжок в конце 1940-х годов и ни разу не выходил из зоны влияния земли . [20]
Крупнейшими гражданскими самолетами, помимо вышеупомянутых Ан-225 и Ан-124, являются грузовой транспортный самолет Airbus Beluga , производный от реактивного авиалайнера Airbus A300 , грузовой транспортный самолет Boeing Dreamlifter, производный от реактивного авиалайнера/транспортного самолета Boeing 747 (747-200B был, на момент своего создания в 1960-х годах, самым тяжелым самолетом из когда-либо построенных, с максимальным весом более 400 тонн (880 000 фунтов)), [23] и двухпалубный реактивный авиалайнер Airbus A380 «super-jumbo» (крупнейший в мире пассажирский авиалайнер). [20] [24]
Самым быстрым самолетом с фиксированным крылом и самым быстрым планером является космический челнок , который вошел в атмосферу со скоростью около 25 Махов 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 NASA X-43 A Pegasus , гиперзвукового экспериментального исследовательского самолета с несущим корпусом и прямоточным воздушно-реактивным двигателем, со скоростью 9,68 Маха или 6755 миль в час (10 870 км/ч) 16 ноября 2004 года. [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 X-15 , самолет с ракетным двигателем, развивший скорость 6,7 Маха или 7274 км/ч (4520 миль/ч) 3 октября 1967 года. [27]
Самым быстрым пилотируемым самолетом с воздушно-реактивным двигателем является Lockheed SR-71 Blackbird , американский разведывательный реактивный самолет с фиксированным крылом, достигший скорости 3530 км/ч (2193 миль/ч) 28 июля 1976 года. [28]
Планеры — это летательные аппараты тяжелее воздуха, которые не используют тягу после взлета. Взлет может осуществляться путем запуска вперед и вниз с большой высоты или путем подтягивания в воздух на буксировочном тросе, либо с помощью наземной лебедки или транспортного средства, либо с помощью самолета-буксировщика с электроприводом. Чтобы планер сохранял свою скорость и подъемную силу, он должен снижаться относительно воздуха (но не обязательно относительно земли). Многие планеры могут «парить», т. е . набирать высоту за счет восходящих потоков воздуха, таких как термические потоки. Первый практический, управляемый образец был спроектирован и построен британским ученым и пионером Джорджем Кейли , которого многие признают первым авиационным инженером. Распространенными примерами планеров являются планеры , дельтапланы и парапланы .
Воздушные шары дрейфуют по ветру, хотя обычно пилот может контролировать высоту, либо нагревая воздух, либо сбрасывая балласт, что дает некоторый контроль направления (поскольку направление ветра меняется с высотой). Гибридный воздушный шар в форме крыла может скользить направленно при подъеме или падении; но шар сферической формы не имеет такого контроля направления.
Воздушные змеи — это летательные аппараты [29] , которые привязаны к земле или другому объекту (фиксированному или подвижному), который поддерживает натяжение в тросе или линии воздушного змея ; они полагаются на виртуальный или реальный ветер, дующий над и под ними, чтобы создавать подъемную силу и сопротивление. Kytoons — это гибриды воздушного шара и воздушного змея, которые имеют форму и привязаны для получения отклонений при кайтинге, и могут быть легче воздуха, нейтрально плавучими или тяжелее воздуха.
Самолеты с двигателем имеют один или несколько бортовых источников механической энергии, обычно это авиационные двигатели, хотя также использовались резина и рабочая сила. Большинство авиационных двигателей представляют собой либо легкие поршневые двигатели , либо газовые турбины . Топливо для двигателя хранится в баках, обычно в крыльях, но более крупные самолеты также имеют дополнительные топливные баки в фюзеляже .
Винтовые самолеты используют один или несколько пропеллеров (воздушных винтов) для создания тяги в прямом направлении. Пропеллер обычно устанавливается перед источником питания в конфигурации тяги, но может быть установлен позади в конфигурации толкателя . Варианты компоновки пропеллера включают пропеллеры противоположного вращения и канальные вентиляторы .
Для привода винтов использовались многие виды силовых установок. Ранние дирижабли использовали человеческую силу или паровые двигатели . Более практичный поршневой двигатель внутреннего сгорания использовался практически во всех самолетах с фиксированным крылом до Второй мировой войны и до сих пор используется во многих небольших самолетах. Некоторые типы используют турбинные двигатели для привода винта в виде турбовинтового или винтовентилятора . Полет с использованием человеческой силы был осуществлен, но не стал практичным средством передвижения. Беспилотные самолеты и модели также использовали такие источники энергии, как электродвигатели и резиновые ленты.
Реактивные самолеты используют воздушно-реактивные двигатели , которые забирают воздух, сжигают топливо вместе с ним в камере сгорания и ускоряют выхлопные газы назад, обеспечивая тягу.
Различные конфигурации реактивных двигателей включают турбореактивный и турбовентиляторный , иногда с добавлением форсажной камеры . Те, у которых нет вращающегося турбомашинного оборудования, включают пульсирующий воздушно-реактивный и прямоточный воздушно-реактивный . Эти механически простые двигатели не создают тяги в неподвижном состоянии, поэтому самолет должен быть запущен на скорость полета с помощью катапульты, как, например, летающая бомба V-1 , или ракеты. Другие типы двигателей включают моторный воздушно-реактивный и двухцикловый Pratt & Whitney J58 .
По сравнению с двигателями, использующими пропеллеры, реактивные двигатели могут обеспечить гораздо большую тягу, более высокие скорости и, на высоте свыше 40 000 футов (12 000 м), большую эффективность. [30] Они также намного более экономичны, чем ракеты . Как следствие, почти все большие, высокоскоростные или высотные самолеты используют реактивные двигатели.
Некоторые винтокрылые аппараты, такие как вертолеты , имеют приводное роторное крыло или ротор , где диск ротора может быть слегка наклонен вперед, так что часть его подъемной силы будет направлена вперед. Ротор может, как и пропеллер, приводиться в действие различными способами, такими как поршневой двигатель или турбина. В экспериментах также использовались реактивные сопла на концах лопастей ротора .
Самолеты проектируются с учетом многих факторов, таких как требования клиентов и производителей, протоколы безопасности , физические и экономические ограничения. Для многих типов самолетов процесс проектирования регулируется национальными органами летной годности.
Основные части самолета обычно делятся на три категории:
Подход к структурному проектированию сильно различается в зависимости от типа самолета. Некоторые из них, например парапланы, состоят только из гибких материалов, которые действуют на растяжение и полагаются на аэродинамическое давление для сохранения своей формы. Воздушный шар также полагается на внутреннее давление газа, но может иметь жесткую корзину или гондолу, подвешенную под ним, для переноса полезной нагрузки. Ранние самолеты, включая дирижабли , часто использовали гибкое покрытие из легированной авиационной ткани , чтобы получить достаточно гладкую аэрооболочку, натянутую на жесткий каркас. Более поздние самолеты использовали полумонококовые методы , где обшивка самолета достаточно жесткая, чтобы разделить большую часть полетных нагрузок. В настоящей монококовой конструкции не остается внутренней структуры.
Основные конструктивные элементы самолета зависят от его типа.
Типы легче воздуха характеризуются одним или несколькими газовыми баллонами, как правило, с поддерживающей конструкцией из гибких тросов или жесткой рамой, называемой его корпусом. Другие элементы, такие как двигатели или гондола, также могут быть прикреплены к поддерживающей конструкции.
Типы тяжелее воздуха характеризуются одним или несколькими крыльями и центральным фюзеляжем . Фюзеляж обычно также несет хвост или оперение для устойчивости и управления, а также шасси для взлета и посадки. Двигатели могут быть расположены на фюзеляже или крыльях. На самолете с фиксированным крылом крылья жестко прикреплены к фюзеляжу, в то время как на винтокрылом аппарате крылья прикреплены к вращающемуся вертикальному валу. В более мелких конструкциях иногда используются гибкие материалы для части или всей конструкции, удерживаемые на месте либо жесткой рамой, либо давлением воздуха. Неподвижные части конструкции составляют планер .
Источник движущей силы для самолета обычно называется силовой установкой и включает двигатель или мотор , пропеллер или ротор (если есть), реактивные сопла и реверсоры тяги (если есть), а также принадлежности, необходимые для функционирования двигателя или мотора (например: стартер , система зажигания , система впуска , система выпуска отработавших газов , топливная система , система смазки , система охлаждения двигателя и органы управления двигателем). [31] [32] [35]
Самолеты с двигателем обычно приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания ( поршневыми [37] или турбинными [38] ), сжигающими ископаемое топливо — обычно бензин ( авиационный бензин ) или реактивное топливо . Очень немногие приводятся в действие ракетной энергией , прямоточным воздушно- реактивным двигателем или электродвигателями , или двигателями внутреннего сгорания других типов, или используют другие виды топлива. Очень немногие приводятся в действие, для коротких полетов, энергией человеческих мышц (например, Gossamer Condor ). [39] [40] [41]
Авионика включает в себя любые электронные системы управления полетом самолета и связанное с ними оборудование, включая электронные приборы кабины экипажа , навигацию, радары , системы мониторинга и связи . [31] [32] [34] [36]
Диапазон полета самолета относится к его утвержденным проектным возможностям с точки зрения скорости полета , коэффициента нагрузки и высоты. [42] [43] Этот термин может также относиться к другим оценкам летно-технических характеристик самолета, таким как маневренность. Когда самолет подвергается злоупотреблению, например, пикированию на слишком высокой скорости, говорят, что он летит за пределами диапазона , что считается безрассудством, поскольку он был выведен за пределы проектных ограничений, установленных производителем. Выход за пределы диапазона может иметь известный результат, такой как флаттер или вход в неисправимый штопор (возможные причины для границы).
Дальность полета — это расстояние, которое может пролететь самолет между взлетом и посадкой , ограниченное временем, в течение которого он может оставаться в воздухе.
Для самолета с двигателем предельный срок 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 временем, в то время как воздушные шары ограничены запасом подъемного газа. Дальность полета можно рассматривать как среднюю скорость относительно земли, умноженную на максимальное время в воздухе.
Airbus A350-900ULR входит в число самых дальнемагистральных авиалайнеров. [44]
Динамика полета — это наука об ориентации и управлении воздушным транспортным средством в трех измерениях. Три критических параметра динамики полета — это углы поворота вокруг трех осей , проходящих через центр тяжести транспортного средства , известные как тангаж , крен и рыскание .
Динамика полета связана с устойчивостью и контролем вращения самолета вокруг каждой из этих осей.
Нестабильный самолет имеет тенденцию отклоняться от предполагаемой траектории полета, и поэтому им трудно управлять. Очень стабильный самолет имеет тенденцию оставаться на своей траектории полета, и им трудно маневрировать. Поэтому для любой конструкции важно достичь желаемой степени устойчивости. С момента широкого использования цифровых компьютеров все чаще конструкции изначально нестабильны и полагаются на компьютеризированные системы управления для обеспечения искусственной устойчивости.
Фиксированное крыло обычно нестабильно по тангажу, крену и рысканию. Устойчивость по тангажу и рысканию обычных конструкций фиксированного крыла требует горизонтальных и вертикальных стабилизаторов , [45] [46], которые действуют аналогично перьям на стреле. [47] Эти стабилизирующие поверхности позволяют уравновесить аэродинамические силы и стабилизировать динамику полета по тангажу и рысканию. [45] [46] Они обычно устанавливаются на хвостовой части ( хвостовом оперении ), хотя в компоновке «утка » основное заднее крыло заменяет переднюю плоскость «утка» в качестве стабилизатора тангажа. Тандемное крыло и бесхвостые самолеты полагаются на одно и то же общее правило для достижения устойчивости, при этом стабилизирующей является кормовая поверхность.
Вращающееся крыло обычно неустойчиво по рысканию, поэтому ему необходим вертикальный стабилизатор.
Воздушный шар, как правило, очень устойчив по тангажу и крену благодаря тому, что полезная нагрузка подвешена 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 ее неотъемлемой частью. Их разработка стала решающим шагом вперед 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 приводы, которые прилагают силы в различных направлениях и генерируют вращательные силы или моменты относительно аэродинамического центра самолета и, таким образом, вращают самолет по тангажу, крену или рысканию. Например, момент тангажа — это вертикальная сила, приложенная на расстоянии вперед или назад от аэродинамического центра самолета, заставляя самолет наклоняться вверх или вниз. Системы управления также иногда используются для увеличения или уменьшения сопротивления, например, для замедления самолета до безопасной скорости для посадки.
Две основные аэродинамические силы, действующие на любой самолет, — это подъемная сила, поддерживающая его в воздухе, и сопротивление, противодействующее его движению. Поверхности управления или другие методы также могут использоваться для прямого воздействия на эти силы, без вызывания вращения.
Самолеты позволяют совершать дальние, высокоскоростные путешествия и могут быть более экономичным видом транспорта в некоторых обстоятельствах. Однако самолеты оказывают воздействие на окружающую среду и климат, выходящее за рамки соображений топливной эффективности . Они также относительно шумные по сравнению с другими видами транспорта, а высотные самолеты оставляют инверсионные следы , которые, как показывают экспериментальные данные, могут изменять погодные условия .
Самолеты производятся нескольких различных типов, оптимизированных для различных целей: военные самолеты , включающие не только боевые типы, но и многие типы вспомогательных самолетов, и гражданские самолеты , включающие все невоенные типы, экспериментальные и модельные.
Военный самолет — это любой самолет, который эксплуатируется законной или повстанческой вооруженной службой любого типа. [48] Военные самолеты могут быть как боевыми, так и небоевыми:
Большинство военных самолетов оснащены двигателями 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 войск.
Гражданские самолеты делятся на коммерческие и общие , однако имеются некоторые совпадения.
Коммерческие самолеты включают типы, предназначенные для регулярных и чартерных авиарейсов, перевозки пассажиров, почты и других грузов . Более крупные типы для перевозки пассажиров — это авиалайнеры, самые большие из которых — широкофюзеляжные самолеты . Некоторые из меньших типов также используются в авиации общего назначения , а некоторые из больших типов используются в качестве VIP-самолетов .
Авиация общего назначения — это всеобъемлющее понятие, охватывающее другие виды частного (где пилоту не платят за время или расходы) и коммерческого использования, и включающее широкий спектр типов самолетов, таких как бизнес-джеты (бизнесджеты) , учебные , самодельные , планеры , боевые самолеты и воздушные шары , и это лишь некоторые из них. Подавляющее большинство самолетов сегодня относятся к типу авиации общего назначения.
Экспериментальный самолет — это самолет, который не был полностью проверен в полете или который имеет Специальный сертификат летной годности , называемый Экспериментальным сертификатом на языке Соединенных Штатов. Это часто подразумевает, что самолет испытывает новые аэрокосмические технологии, хотя этот термин также относится к самолетам любительской сборки и сборки из комплектов, многие из которых основаны на проверенных конструкциях.
Модель самолета — это небольшой беспилотный тип, созданный для полетов ради развлечения, статической демонстрации, аэродинамических исследований или других целей. Масштабная модель — это копия более крупной конструкции.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ), стр. 51. Отмечает соглашение между ИКАО и ИМО о том, что экранопланы подпадают под юрисдикцию Международной морской организации, хотя есть исключение для судов с длительным использованием вне зоны влияния земли (OGE), которые следует считать самолетами.{{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )… Эксплуатационная гибкость: … A350-900 Ultra Long Range (ULR) — новейший вариант семейства A350. Способный пролететь 9700 морских миль (18 000 километров) без посадки, A350-900ULR предлагает самую большую дальность полета среди всех коммерческих авиалайнеров, находящихся в эксплуатации сегодня. …
