Самолет

Г. ЩЕТКИН

Аэроплан стал сейчас настолько обычным явлением, что полет его в воздухе кажется вполне естественным, как например и полет воздушного шара. Между тем далеко не все представляют себе, ясно, почему самолет держится в воздухе и в чем он существенным образом отличается, скажем, от аэростата.

Все летательные аппараты можно разбить на две основные группы: на аппараты легче воздуха и аппараты тяжелее воздуха.

Аппараты легче воздуха называются воздухоплавательными аппаратами. Это — воздушный шар, аэростат, дирижабль. Важнейшей частью этих аппаратов является сравнительно большого объема оболочка, наполняемая каким-либо газом легче воздуха. Чаще всего берут для этого газ гелий — самый легкий после водорода (водородом пользоваться неудобно, так как он легко воспламеняется).

В отличие от воздухоплавания все способы летания на аппаратах тяжелее воздуха называются авиацией. Сюда относятся полеты на аэропланах, планерах и т. п.

Но почему же самолет летит, почему он не падает? Обратим внимание на полет птиц. Птица тяжелее воздуха, и все же она парит в нем. Наблюдения многих ученых за полетом птиц показали, что птицы опираются своими крыльями о воздух. Еще в конце XV в. гениальный Леонардо да-Винчи говорил, что птица благодаря взмахам своих крыльев «делает воздух более густым там, где она летит». Чем шире крылья, чем больше их плоскость, тем свободнее полет. Маленькие стрижи, например, часто машут своими крылышками, а орел или ястреб взмахивает ими только изредка, а потом долго почти недвижимой точкой парит в небе. Воздух подпирает большие плоскости его крыльев. Утверждение это можно легко проверить хотя бы на обычном листе писчей бумаги. Если пустить его с некоторой высоты, он долго будет падать вниз, кувыркаясь и описывая различные фигуры. Но стоит только этот лист смять в комок, как он почти по прямой линии «камнем» упадет на землю. В первом случае мы имели дело со сравнительно большой поверхностью и низлежащие слои воздуха оказывали ей значительное сопротивление. Во втором случае бросаем уже бумажный шарик, который испытывает при своем движении значительно меньшее сопротивление воздуха. Шарик, как говорят, более удобообтекаем.

Теперь нам должен быть понятен и принцип полета на аэроплане. Самолет благодаря вращению пропеллера получает движение вперед: пропеллер «ввинчивается в воздух» и увлекает за собой весь аэроплан. Но при этом крылья самолета испытывают давление встречных потоков воздуха. Потоки воздуха направлены под таким углом, что создается известная подъемная сила, и самолет поднимается вверх.

Точно так же держится в воздухе и всем известный змей.

*

9 октября 1890 г. француз Клеман Адер совершил полет на построенном им аэроплане «Авион». Аэроплан имел два винта, которые вращались паровой машиной. По внешнему своему виду «Авион» очень походил на летучую мышь. Адеру удалось пролететь 300 м, но при посадке машина разбилась. Все же это был первый полет человека на аппарате, тяжелее воздуха.

"Авион" Адера

Первый удачный полет на аэроплане выполнили американские изобретатели братья Райт. 17 декабря 1903 г. одному из них удалось продержаться в воздухе 53 сек., пролететь за это время 260 м, а затем благополучно спуститься на землю. Братья Райт недаром считаются основоположниками современной авиации. Талантливые американцы непрерывно совершенствовали конструкцию аэропланов. Они не только доказали, что полет в воздухе с помощью механической силы вполне возможен, но и первые овладели техникой моторного полета, летая по любому направлению и достаточно продолжительное время.

За прошедшие тридцать с лишним лет аэроплан братьев Райт претерпел весьма существенные изменения. Он может показаться теперь смешной игрушкой. Современные воздушные гиганты могут перевозить более 100 пассажиров, скорость некоторых гоночных машин доходит до 700 км в час. На аэроплане удалось достичь высоты более. 13 тыс. м, т. е. залететь в область стратосферы.

Аэроплан братьев Райт. 

Вид спереди

Вид сбоку

*

Всякий современный самолет складывается в основном из пяти главных частей. Во-первых, это крылья самолета, или, как говорят, его несущие поверхности. По расположению крыльев аэропланы делятся на несколько типов. Есть так называемые монопланы: у них крылья расположены в ряд, в одной плоскости. Другими словами, моноплан имеет только одно левое и одно правое крыло. Так как размер крыла оказывает решающее влияние на устойчивость и грузоподъемность машины, то, естественно, конструкторы делают размах крыльев возможно большим. Но увеличение поверхности крыльев приводит к их изгибу, а вместе с этим и к увеличению мертвого веса. Поэтому крылья располагают не только в один ряд, но также и в несколько рядов. Например у бипланов крылья расположены в два ряда, одно под другим. Такой аэроплан имеет следовательно два левых крыла и два правых. Самолеты, у которых крылья расположены более чем в два ряда, называются полипланами. Наиболее употребительные конструкции в настоящее время — это монопланы и бипланы.

*

Другая важнейшая часть самолета — это мотор. Он служит исключительно для вращения винта (пропеллера). Лопасти пропеллера так устроены, что он буквально, как штопор в пробку, ввинчивается в воздух и тащит за собой весь самолет. Таким образом самолет получает ту скорость, которая нужна ему для опоры на встречный воздух.

Самолет-бомбардировщик

Все современные авиационные моторы являются двигателями внутреннего сгораний. Но к авиационному двигателю предъявляются совершенно особые требования. На каждую лошадиную силу, которую дает мотор, должно приходиться возможно меньше весу. При этом мотор должен расходовать минимальное количество топлива (бензина) и смазки. Если этого не будет, то полезный груз, поднимаемый самолетом, окажется совсем ничтожным по сравнению с мертвым весом.

Все движущиеся части авиационного двигателя должны обладать полной уравновешенностью. Если мотор будет работать сильными толчками, это легко выводит самолет из положения равновесия и может привести к катастрофе.

Самолет-разведчик

Современные авиационные моторы обладают в среднем мощностью в 300—400 л. с. Но техника моторостроения настолько развилась, что оказалось вполне возможным построить авиационный двигатель с мощностью агрегата в 1 тыс. л. с. Правда, такие моторы колоссальной мощности насчитываются только единицами.

*

Подъем, спуск и повороты на аэроплане пилот совершает с помощью специальных органов управления — руля высоты, руля поворота и элеронов.

Руль высоты представляет собой небольшую пластину, укрепленную на шарнирах горизонтально сзади самолета, в его хвостовом оперении. Как же пользуется им пилот? Положим, ему необходимо поднять самолет на большую высоту. Летчик берет штурвал, находящийся перед ним в кабине, и тянет его к себе. Штурвал соединен с рулем высоты тросами, каждое движение штурвала взад или вперед либо поднимает либо опускает руль высоты. Если летчик потянул штурвал к себе, то руль высоты на хвосте задерется кверху. Встречные потоки воздуха будут с силой ударять сверху вниз по приподнятой пластине, т. е. сопротивление воздуха будет отклонять хвостовую часть самолета вниз. При этом, естественно, его носовая часть будет задираться кверху, и самолет по наклонной линии пойдет вверх.

Современный самолет-истребитель

И, наоборот, стоит только летчику оттолкнуть от себя штурвал, как руль высоты опустится, встречные потоки воздуха будут ударять в него снизу вверх, хвостовая часть поднимется выше носовой, и самолет пойдет по наклонной линии вниз.

Вообразим теперь, что летчику необходимо повернуть самолет в левую сторону. Как это сделать? Ноги летчика упираются на большую педаль, которая может поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг своей вертикальной оси. Летчик нажимает на педаль левой ногой. Левый конец педали уходит при этом вперед и тащит за собой левый трос, правый же трос, прикрепленный к педали, оттягивается несколько назад. Оба троса соединены с рулем поворота, т. е. с пластиной, поставленной на хвосте самолета вертикально. Если левый трос тянет вперед, а правый отходит назад, то понятно, что руль поворота повернется в левую сторону. Встречные потоки воздуха будут ударять в эту пластину слева направо, задняя часть самолета будет относиться в правую сторону, а передняя повернется на какой-то угол влево. Самолет повернул в левую сторону.

Самолет повернет в правую сторону, если пилот оттолкнет ногой правый конец педали.

На концах крыльев у задних кромок вырезаются сравнительно небольшие пластины и прикрепляются в месте выреза на шарнирах. Таким образом получаются подвижные крылышки, так называемые элероны. С помощью элеронов пилот может накренить самолет на тот или другой бок. Для этого он отклоняет штурвал влево или вправо. При этом на одной стороне элероны приподнимаются, а на другой опускаются. Встречный воздух приподнимает один бок самолета и опускает другой. Таким образом самолет накреняется по желанию летчика.

*

Выше мы уже говорили, что для полета аэроплана необходима определенная скорость вперед, так как только в этом случае несущие поверхности могут поддерживать самолет в воздухе, опираясь на его встречные потоки. Потеря скорости для самолета —  это неминуемое падение вниз. Но что же делать, если мотор самолета почему-либо закапризничает или даже вовсе станет? Означает ли это непременную гибель самолета, летчика и пассажиров? Вовсе нет. При остановке мотора летчик, пользуясь органами управления, придает самолету небольшой уклон вниз. По этому уклону самолет начинает падать. Но при этом он постепенно получает достаточную скорость, которая позволяет летчику маневрировать довольно долгое время. Опуская рули высоты, летчик может повысить несколько высоту самолета. Потом он дает ему вновь падать по уклону, поворачивает в нужную сторону и т. д. Такое планирование дает возможность летчику пролететь очень большое расстояние без работы мотора и благополучно опуститься на землю. Например с высоты 3 тыс. м летчик может спланировать на 15 км.

Но все это возможно только в том случае, если самолет находится достаточно высоко над землей. Если же он летит очень низко, то весьма возможно, что летчик не успеет выправить самолет в планирующее положение и тот, как говорят, «гробанется». Однако авиационная техника настолько далеко продвинулась вперед, что выправить полет даже на небольшом расстоянии от земли не представляет особого труда. Аварии самолетов стали все же чрезвычайно редким явлением.

Для перемещения аэроплана по земле, т. е. для его разбега при взлете и пробега после посадки, устраивается шасси. Под этим словом обычно понимают всю конструкцию, на которую опираются крылья и корпус самолета, когда он стоит или двигается по земле. Щасси представляет собой в сущности не что иное, как большую тележку на колесах. Хвостовая часть самолета опирается не на тележку, а на специальный костыль, который при посадке самолета тормозит его движение.

Зимой колеса на шасси самолета заменяется лыжами. На таких лыжах самолету очень удобно делать разбег по снежному полю.

Самолеты, взлетающие с воды и садящиеся на нее, называются гидропланами. Они бывают двух видов. Один — это так называемые самолеты-лодки. Корпус этих самолетов делается в форме лодки, на которой и монтируются все отдельные части. Лодка делается обычно из дерева и красится водоупорными красками. Для того чтобы избежать забрызгивания водой, мотор на лодочных самолетах ставится выше крыльев. Это несколько изменяет внешнее очертание самолета.

Другие гидропланы устанавливаются на большие поплавки, похожие на огромные калоши. Так как поплавки прикрепляются к корпусу с помощью высоких стоек, то выносить моторы выше крыльев нет никакой надобности.

Существует еще комбинированный тип аэропланов — самолет-амфибия. Это обычный лодочный самолет, у которого по бокам пристроены колеса для посадки и на землю. Однако самолеты-амфибии пока еще распространены сравнительно мало, так как выходят слишком тяжелыми.

Центральное связующее звено всего самолета — это корпус или фюзеляж. К нему прикрепляются крылья, мотор, органы управления, шасси. В нем же расположены кабины для экипажа.

*

Современный военный воздушный флот представляет собой огромную армию различных истребителей, разведчиков, штурмовиков, легких и тяжелых бомбардировщиков, самолетов вспомогательного значения и т. п.

Самолеты-истребители наиболее быстроходны. Они чрезвычайно подвижны и позволяют совершать в воздухе самые головокружительные маневры. Основное назначение такого самолета — это выбить из строя самолет противника, «истребить» его. Для того чтобы сбить самолет, достаточно попасть хотя бы одной пулей в ответственное место, например в мотор, в бензиновый или масляный бак, в органы управления и наконец в самого летчика.

Основное вооружение истребителей — это пулеметы. Они неподвижно укреплены на фюзеляже самолета, по бокам мотора. Число пулеметов доходит до шести и более. Пулеметы эти, как говорят, «стреляют через винт». Стрельба через винт заключается в том, что пули пролетают в кругу вращения лопастей винта.

Но возникает вопрос, как же при этом пули не раздробят винта? Этого не может случиться благодаря специальному приспособлению — синхронизатору. Этот механизм регулирует положение винта самолета и момент выстрела. Выстрел происходит только в тот момент, когда винт отклонен от линии полета пули.

Чтобы сделать выстрел из пулемета, летчику надо только нажать на «гашетку» (рычажок, приделанный к ручке-штурвалу). Остальное — дело механизмов. Автоматизация стрельбы из пулемета здесь совершенно необходима, так как на истребителе летит только один человек: лишний пассажир значительно понизит маневренность истребителя.

Так как пулемет укреплен на истребителе неподвижно, то прицеливание ведется не пулеметом, а всем самолетом. Для этого пулемет укрепляется строго на продольной оси самолета, а прицел устанавливается на фюзеляже против головы летчика. Таким образом летчик-истребитель наводит на цель не пулемет, а самолет.

Сейчас за границей проводятся опыты по установке на истребителях вместо пулеметов легких скорострельных пушек.

Самолеты-разведчики не имеют какой-либо специальной конструкции. Они могут быть любого типа. Однако к самолетам, используемым для разведки, предъявляются особые требования. Прежде всего они должны быть минимум двухместные, так как для разведки кроме пилота необходим еще и наблюдатель. Разведчикам приходится иногда весьма далеко залетать в тыл противника. Поэтому самолеты, рассчитанные на такие дальние разведки, должны обладать большой грузоподъемностью, их надо снабжать большим запасом горючего и более мощным вооружением.

Вооружение разведчика должно быть преимущественно оборонительным, в противоположность наступательному вооружению истребителей. На самолетах-разведчиках для этого устроены так называемые турели.

Турель — это вращающаяся пулеметная установка на кабине летчика-наблюдателя, при помощи которой он может стрелять из пулемета не только в направлении полета, как на истребителе, но и во всех направлениях. Турель вращаемся и в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Поэтому наблюдатель может стрелять как угодно: вверх, вниз, влево, вправо, по косой линии и т. д.

Установка пулеметов на турели

•

Однако основная задача, которая возлагается на военную авиацию, — это вносить растройство и панику в глубоком тылу неприятеля, куда не могут долететь артиллерийские снаряды. В начале империалистической войны стали нагружать обычные самолеты-разведчики бомбами и сбрасывать эти бомбы в тылу противника. Но затем оказалось. что обычный разведчик не может захватить с собой бомб более чем 80 кг. Тогда начали строить специальные бомбовозы. Первым таким бомбовозом был русский большой самолет «Илья Муромец». По его примеру начали строить самолеты для метания бомб и в других странах.

Бомбометание с самолетов начинает вскоре носить характер самостоятельной операции. В ней участвуют по нескольку десятков самолетов, сбрасывающих много тонн взрывчатого вещества.

Теперь строятся бомбардировщики двух типов: легкие и тяжелые. Легкий бомбардировщик по своему типу, вооружению и дальности полета в основном подходит под разряд разведчиков. Он может в среднем взять бомб по весу от 500 до 600 кг, т. е. от 2 до 50 шт. (в зависимости от калибра).

Схема конструкции аэроплана

Тяжелые бомбардировщики — это многомоторные мощные самолеты. Они отличаются большой грузоподъемностью и забирают бомбовой погрузки до 5 т и более.

Тяжелые бомбардировщики чрезвычайно мощно вооружены и для собственной обороны. На борту этих воздушных броненосцев находятся крупнокалиберные пулеметы, пушки, скорострельные винтовки и т. п. Их почти всегда сопровождает большой отряд истребительной авиации.

Тяжелые бомбовозы залетают иногда в тыл противника более чем на 1 тыс. км со скоростью 200 км в час. Такие «птички» могут вылететь например в 10 утра из Парижа, долететь, скажем, до Берлина, разгромить и испепелить весь город и вернуться обратно к полудню в Париж. Все это займет не более двух-трех часов.

*

Бомбы, предназначенные для метания, подвешиваются под самолетом (под крыльями и фюзеляжем) на специальных бомбодержателях. Бомба вешается на особый крючок и запирается замком. Сбрасывание бомб производится механически, с помощью бомбосбрасывателя. Для этого в кабину летчика проводятся от всех замков тросы. Дергая за рукоятку бомбосбрасывателя, летчик-бомбардир открывает замок, и бомба падает.

Попасть с летящего самолета в какую-нибудь точку на земле не так легко. Известно, что при этом бомбу относит в направлении полета аэроплана. Стало быть, бомбу надо бросать раньше, чем самолет достигнет намеченного пункта. Чтобы выбрать правильный момент для метания, бомбардир должен учесть все условия полета: скорость, высоту, силу встречного или попутного ветра и т. д.

На современных бомбовозах установлены специальные прицельные аппараты, которые позволяют бомбардиру быстро определять такой момент, не прибегая каждый раз к сложным расчетам.

Размеры бомб и их разрушительное действие все время увеличиваются. Вес бомб в первые годы империалистической войны не превышал 32 кг. Но когда встал вопрос о действии авиации против морского флота, когда надо было поражать огромные военные суда, похожие на пловучие крепости, тогда размеры аэробомб стали резко увеличиваться. Сначала делали бомбы по 500 кг, затем по 900 кг и наконец сделали две бомбы по 1 800 кг. При сбрасывании такой бомбы с аэроплана она образовала воронку глубиной 5,8 м и диаметром у поверхности земли 30 м.

Но в таком огромном размере бомб нет особой .необходимости. Даже бомбы весом в 500 и 900 кг могут легко потопить крупный броненосец. Если бомба в 500 кг упадет даже в 12 м от броненосца, она все равно потопит его.

*

В последний год империалистической войны появился еще один тип военного самолета, так называемый штурмовой самолет. Он предназначен специально для нападения на сухопутные войска, которые идут в колоннах или укрываются в окопах, не защищенных сверху.

Штурмовые самолеты летают на весьма небольшой высоте (10—12 км), — так называемый «бреющий полет». Вооружены они несколькими (пулеметами и мелкокалиберными бомбами. Самолеты эти отражали даже открытые атаки. Для этого они обшивались специальной броней толщиной в 5 мм. Такая броня способна устоять против ружейной пули.

Использование аэропланов во время войны не ограничивается только приведенными выше примерами. Аэропланы применяются также для перевозки различных грузов, войск, боевого снаряжения. Аэроплан может нести санитарную службу, он может служить средством связи через опасную зону, его можно использовать для соответствующей пропаганды в рядах неприятеля, путем разбрасывания различных листовок и прокламаций. Возможности авиации в военном деле неограничены. Недаром говорят, что война будущего будет войной в воздухе.

Лодочный гидроплан