+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Стелс википедия самолет: Почему русские радары видят самолеты-невидимки — Российская газета

0

Почему русские радары видят самолеты-невидимки — Российская газета

Невидимых самолетов не бывает. Построенные по стелс-технологиям истребители и бомбардировщики причудливой формы с неважными характеристиками и огромной стоимостью все равно находят русские радары и сбивают русские ракеты. Мы узнали, почему так происходит.

Всемирную известность стелс-технологиям принесла операция «Буря в пустыне». Шесть недель подряд американские штурмовики F-117 бомбили Багдад. Каждую ночь самолеты ВВС США беспрепятственно преодолевали все рубежи иракской ПВО, поражали намеченные цели и невредимыми возвращались на базы. Выглядело это, что говорить, эффектно и позволило заместителю командующего американских ВВС Джону Уэлчу горделиво заметить: «Технология «стелс» вернула нас к тому фундаментальному принципу войны, который зовется сюрпризом».

На какое-то время F-117 стал не менее популярным американским брендом, чем «Кадиллак» или «Кока-Кола». Не стоит забывать, что любая война является мощной рекламой для применяемого в ней оружия. Если оно оправдывает ожидания.

Цена незаметности

Специалисты не используют в применении к стелс-технологиям слово «невидимость». Сделать самолет или ракету невидимыми современными средствами невозможно. Можно снизить их видимость -да и то лишь в поле зрения радара. В этом первая ахиллесова пята самолетов-невидимок: они видны невооруженному глазу оператора переносного зенитно-ракетного комплекса малой дальности. И видны его ракете с телевизионной головкой самонаведения. В современных ПЗРК используется комбинированный способ наведения на цель: оптический, инфракрасный (по тепловому следу), лазерный, — и стелс-технологии тут не смогут помочь. Другое дело, что сбивать самолеты противника желательно на дальних подступах, а не в тот момент, когда они пролетают над головой.

Для дальнего обнаружения целей существуют радиолокаторы. Если не брать в расчет систему противоракетной обороны, то средний армейский радар видит самолет километров за 300. Стелс-технологии позволяют сократить это расстояние — но какой ценой…

Для рассеивания луча РЛС самолет делают угловатым, состоящим из плоских граней. Такой дизайн называют фасетчатым. Где только можно, металл заменяют углепластиком. Где нельзя -покрывают его радиопоглощающими материалами. Чтобы скрыть от радара компрессоры двигателей — одну из самых заметных металлических деталей в самолете, — перед ними устанавливают специальные диффузоры, гасящие радиолокационный сигнал.

Плоские сопла создают широкий факел, что снижает заметность в инфракрасном диапазоне. Для вящей маскировки в реактивную струю добавляют холодный воздух с воздухозаборников. Традиционное хвостовое оперение заменяет V-образная «бабочка», менее заметная для РЛС. Даже спинки кресел пилотов в самолетах-невидимках сделаны гофрированными, чтобы рассеивать излучение радара.

В итоге получается самолет с неважными боевыми характеристиками. Он не может нести много оружия, так как все оно спрятано в фюзеляже -внешние подвески демаскируют! Он ограничен по скорости и дальности полета. Наконец, он вынужден с большой осторожностью применять радар или даже вовсе его не иметь. Поскольку излучение радара выдает самый невидимый самолет так же ясно, как луч фонарика — грабителя в темном доме.

Есть еще два недостатка. Малозаметные самолеты весьма недешевы. Американский бомбардировщик B-2 Spirit является самым дорогим самолетом в истории, стоимость одного экземпляра свыше 1,5 миллиарда долларов. И несмотря на все хитрости, их все равно сбивают.

Достать невидимку

27 марта 1999 года в ходе войны в Югославии самолет-невидимка F-117 Night Hawk ВВС США был сбит старинным зенитно-ракетным комплексом Р-125 «Печора». Первая ракета 5В27Д, выпущенная на кировском заводе имени XX партсъезда в 1976 году, оторвала американскому истребителю крыло, вторая попала в фюзеляж. Пилот Дейл Зелко катапультировался, спрятался в лесу и несколько часов спустя был эвакуирован на вертолете американским спецназом.

— 24 марта мы покинули воинскую часть и переместились в пригород Белграда, у села Шимановцы, — рассказал командир расчета Р-125 Драган Матич. -Три дня прошло относительно спокойно: работали по командам, обычная процедура. Главной задачей было не попасть под радары АВАКСов, сопровождавших самолеты НАТО. Вечером 27 марта вся наша бригада была на дежурстве. Коллега из службы слежения сообщил о сильных помехах в эфире — источник помех двигался в нашу сторону. Через пять минут радиоразведка передала, что к нашему расчету приближается цель. Я посмотрел в монитор и увидел ее, сигнал был четкий. Доложил командиру, что цель зафиксирована, мы готовы к поражению. Через 17 секунд после команды «Огонь» самолет был сбит нашими ракетами.

Отстрелявшись, зенитчики тут же покинули позицию.

— Чем быстрее передислоцируешься, тем больше шансов у расчета остаться в живых. За три месяца агрессии мы меняли позицию 24 раза. За нами следили АВАКСы и американские спутники. 20 секунд в эфире или на вражеском радаре — и, считай, ты уже мертвый. Прилетит «Томагавк» или мощная бомба, — продолжил Матич. — Мы молча стреляли и уезжали — это и спасло нашу команду. Никто не пострадал, хотя в моей бригаде ПВО погибло девять человек.

Сербский ракетчик рассказал, что его расчет поразил также F-16 и бомбардировщик-невидимку B-2. Но эти самолеты дотянули до своих аэродромов, поэтому доказательств нет. А сбитый F-117 американцы долгое время называли «пропавшим», а потом попросили вернуть. Сербы, естественно, отказались -сейчас кабина «стелса» украшает музей авиации в Белграде.

Кто не спрятался, мы не виноваты

Любой самолет состоит из компромиссов, любят повторять авиаторы. В ВВС это вещь столь же непреложная, как подъемная сила. Скорость и маневренность, полезная нагрузка и боевая дальность, средства обнаружения целей и защиты от ПВО — при создании каждого боевого самолета эти противоречивые, но одинаково важные для него свойства увязывают в единый комплекс, жертвуя чем-то во имя чего-то.

В F-117 ради незаметности пожертвовали многим. Построенный по схеме «летающее крыло», он плохо маневрировал, не мог летать на сверхзвуке, был нестабилен по тангажу и рысканью и траекторию его полета необходимо было постоянно корректировать -эту функцию возложили на автоматическую систему управления. У Night Hawk не было радара и систем радиоэлектронной борьбы. В случае обнаружения он оказывался беззащитен перед атакой с земли или воздуха.

Несмотря на автоматику и самых опытных пилотов, 6 из 64 построенных F-117 разбились во время тренировочных полетов.

Вследствие перечисленных недостатков и проигранной рекламной кампании в 2008 году Night Hawk был снят с вооружения. Ему на смену пришли истребители F-22 и F-35. Сравнив скрытность последнего и возможности ЗРК С-400 «Триумф», руководитель аналитического центра «Air Power Australia» Карло Копп сделал вывод, что американский истребитель станет легкой добычей для новейших средств ПВО России.

Стелс-технологии более-менее эффективны против радаров, работающих в Х-диапазоне (8-12 ГГц), а локаторы на ультракоротких волнах (30 МГц — 3 ГГц) отлично видят самолеты-невидимки. Как раз такие мобильные антистелсовые РЛС поступают на вооружение в российскую армию. Подобными радарами оснащены и корабли ВМС Китая.

F-117 — не очень незаметный и совсем не истребитель

Достаточно знаковый самолет, который приводили в пример в качестве большого отрыва ВВС США от ВВС России и который очень шикарно пиарили во многих голливудских фильмах. Помните такой Lockheed F-117 Nighthawk?

Прочитал очень интересную историю от создания до снятия с вооружения.

История создания

Повод для создания самолёта «Найтхок» возник в 70-е годы. После анализа воздушных боёв во Вьетнаме, а также результатов арабо-израильской войны 1973 года, управление перспективных разработок при Минобороны США (DARPA) начало исследовать возможности создания боевого самолёта, который был бы незаметен для современных радаров обнаружения.

 

 

Уже в 1974 году стартовал проект «Харви» — к пяти производителям самолётов обратились с двумя запросами: насколько незаметен должен быть самолёт, чтобы успешно прорвать современную ПВО, и имеют ли компании возможность разработать и построить такой самолёт? Только две фирмы из пяти – «Нортроп» и «Макдоннел-Дуглас» ответили на второй вопрос утвердительно. В 1975 году «Макдоннел-Дуглас» объявила о том, что параметры, необходимые для достижения «невидимости» определены.

Фирма «Локхид» в проекте «Харви» не участвовала, хотя её спецподразделение «Skunk Works» имело солидный опыт создания уникальных передовых самолётов. Однако одному из сотрудников фирмы стало известно о исследованиях стелс-самолёта, и он доложил о них главе спецподразделения Келли Джонсону. Джонсон, в свою очередь, добился от ЦРУ разрешения обсудить с управлением перспективных разработок подробности создания разведывательного самолёта А-12.

Дело в том, что «Локхид» уже пыталась при создании разведчиков А-12 и SR-71 добиться сниженной радиолокационной заметности. DARPA согласилось «дать добро» на участие «Локхид» в программе, при этом предупредив, что контракты уже заключены, и бюджетных средств им не выделят. Представители «Локхид» настояли на участии. Так началось создание F-117 «Найтхок».

Незаметность будущему самолёту решено было обеспечить, выполнив его из множества плоских панелей, наклонённых так, чтобы большинство из них отражало излучение радара в сторону от приёмника отражённого излучения.

Через пять недель удалось написать компьютерную программу «Эхо-1», способную рассчитать параметры такой конструкции стелс-самолёта. Помощь в работах оказала публикация советского физика Петра Уфимцева «Метод краевых волн в физической теории дифракции», переведённая ВВС США в 1971 году.

В 1975 году построили деревянные масштабные модели будущего F-117. Результаты испытаний показали, что расчёты программы «Эхо-1» верны. «Локхид» предоставила в DARPA отчёты

Начало стелс-эпохи | Warspot.ru

Первые работы над технологиями снижения радиолокационной заметности начались в США ещё в 50-х годах XX века, но, несмотря на все усилия и значительное финансирование, прорывного результата они не давали. Тем не менее, к середине 70-х критическая масса исследований уже была накоплена, и появление первых малозаметных самолётов было просто неизбежно. Первенцем среди них стала программа

Have Blue. О её предыстории и некоторых перипетиях, произошедших до постройки прототипа, и пойдёт речь.

На заре эпохи

Впервые о незаметности самолётов для радаров ВВС США (в отличие от ЦРУ, вкладывавшего деньги в эту отрасль с 50-х) по-настоящему задумались в ходе Вьетнамской войны. Как показал её опыт, даже не самая сильная и хорошо подготовленная система ПВО, опирающаяся на достаточно современное оборудование, может представлять угрозу даже для американской авиации. Потери, которые ВВС США понесли в противостоянии с вьетнамскими зенитчиками, были признаны слишком серьёзными.

Именно тогда начались первые теоретические исследования вопроса снижения заметности существующих самолётов и возможной адаптации этих технологий для ещё разрабатываемых машин. Уделялось внимание созданию радиопоглощающих материалов и исследованию компоновочных решений, способствующих снижению заметности. Тем не менее, большая часть руководства ВВС ещё считала, что создание самолёта с высоким уровнем незаметности невозможно или попросту не имеет смысла.

Немного другого подхода придерживался Флот США. Там также изучили опыт конфликта во Вьетнаме и решили, что один из возможных путей — это применение на перспективных самолётах технологий, снижающих заметность в радиодиапазоне. Но в отличие от ВВС, создание специализированной малозаметной машины виделось вопросом вполне решаемым. В первой половине 70-х был дан старт двум программам: Quiet Attack Aircraft — по созданию малозаметного ударного самолёта, способного заменить штурмовики А-4, и Ship Tactical Airborne RPV — по созданию малого разведывательного БПЛА с высоким уровнем незаметности для радаров, поднимаемого в воздух палубными самолётами.

В перспективе Флот мог получить возможность эффективно обнаруживать позиции ПВО с помощью беспилотного разведчика малой заметности и уничтожать их с помощью малозаметного ударного самолёта. Обе программы не увенчались быстрым успехом, а на финансирование долговременных и дорогостоящих работ у Флота денег не было. Авиация стояла на пороге поколений, с экономикой в США всё было не очень хорошо, и основные средства флотской авиации уходили на создание нового палубного перехватчика и истребителя-бомбардировщика.

Ещё более важной вехой в осознании необходимости стелс-технологий стала «Война судного дня». Анализ конфликта показал высокую эффективность системы ПВО, построенной советскими специалистами, против авиации западного типа у Израиля. Так, окончательно подавить оборону Египта удалось лишь после того, как на основные позиции ЗРК вышли израильские войска.

Проект малозаметного разведывательного беспилотника Teledyne-Ryan Model 262 Manta Ray, выполненного по программе Ship Tactical Airborne RPV

В 1974 году Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США, более известное под сокращённым названием DARPA, провело серию исследовательских штабных игр, где информация, полученная в 1973 году, была объединена с данными о полноценной советской ПВО и наложена на конфликт в Центральной Европе с ограниченным применением ядерного оружия.

Результаты были совсем не обнадёживающими — на полное подавление советской ПВО ушло не менее двух с половиной недель, с учётом того, что на эту задачу будут брошены все доступные авиационные силы блока НАТО при потере почти двух третей состава. Учитывая, что сил на другие задачи при таком раскладе просто не оставалось, такая ситуация военных не устраивала. Выходов было несколько — прежде всего, банально нарастить численность ВВС. Но в условиях развивающегося экономического кризиса об этом не могло идти и речи.

Ещё одни возможным решением, которое ещё сыграет в будущем, была ставка на разработку различных разведывательных и ударных беспилотников, в том числе и пониженной заметности. Считалось что с их помощью, закрыв глаза на потери, можно будет подавить советскую ПВО. В то время подобными проектами в основном занималась только фирма Teledyne-Ryan

Оставался вариант найти технологию, способную серьёзно облегчить противостояние с ПВО. На первый взгляд, она уже была — средства электронной борьбы и постановки помех развивались почти с самого появления радаров, и даже на тот момент были вполне эффективны, что показал опыт применения самолётов радиоэлектронной борьбы во Вьетнаме. Но в DARPA серьёзно сомневались, будут ли они столь же эффективны в рамках большого конфликта в Европе.

Во-первых, даже самые мощные постановщики помех были не идеальны, и могли не справиться новейшими советскими разработками. Во-вторых, активная радиоэлектронная борьба привлекала к себе внимание. К постановщикам помех устремились бы советские истребители. Кроме того, это предупредило бы противника об атаке, намеченные цели могли замаскироваться или сменить позицию, что могло сорвать атаку совсем. Наконец, в-третьих, постановка помех всё же мешала обеим сторонам, пусть ставящая сторона и имела некоторое преимущество. Особенно это было неприятно для разведывательных самолётов и высокоточного оружия, на которое уже начали делать ставку в США. Нужен был иной подход, и им могло стать снижение эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) самолётов.

В ходе конфликта во Вьетнаме в противостоянии с ЗРК хорошо себя показали специально переоборудованные самолёты, известные под общим наименованием Wild Weasels. Создание подобных машин на базе истребителей четвёртого поколения сулило ещё большую эффективность, но для противостояния советской ПВО этого могло не хватить

Самолёт со сниженной заметностью мог подойти к позициям ПВО ближе и даже нанести удар первым. Он отлично подходил для разведки, в том числе и над полем боя, насыщенным ПВО. В случае удачи он даже мог наносить удары по противнику, вообще не будучи обнаруженным. Было лишь одно «но» — почти всё это было не более чем теорией, ни одного реального самолёта, полностью выполненного по стелс-технологиям, не существовало, и не очень ясно было, как его создать.

В DARPA решили, что время теорий прошло, и пора перейти к практике, благо различные наработки по снижению заметности для радаров были уже у многих авиастроительных фирм. Boeing и Rockwell вели исследования по снижению заметности бомбардировщиков и имели некоторый опыт в создании специализированных стелс-самолётов (Boeing Model 853 Quiet Bird и Rockwell Surprise Fighter соответственно), в McDonnell-Douglas и Teledyne-Ryan был опыт работы над малозаметными проектами для флота (последние также поработали и с ЦРУ), в General Dynamics велись исследования по снижению заметности тактических бомбардировщиков. Наконец самые сильные позиции были у фирм Northrop и Lockheed, где специальные подразделение уже вели разработку компьютерных программ по расчёту форм сложных радиоотражающих объектов. Ко всем этим фирмам DARPA и обратилась в конце лета 1974 года с предложением поучаствовать в экспериментальной программе по разработке полноценного малозаметного для радаров самолёта — ко всем, кроме Lockheed. Почему так вышло?

Трагедия «Л

Стелс-технология Википедия

Государственная принадлежностьРазработчикНазваниеСтатусОписаниеИзображение
 СССРОКБ ПоликарповаУ-2 (По-2)эксплуатируются отдельные экземплярымногоцелевой биплан благодаря почти полному отсутствию металла в конструкции был незаметен для ранних немецких и американских РЛС, а благодаря умелой тактике применения — и для всех остальных средств ВНОС
 СССРВАКШСНевидимый самолёт (ПC)эксплуатация прекращенаОтличительной особенностью самолёта была обшивка его поверхностей прозрачным материалом — «родоидом» — органическим стеклом французского производства
 ВеликобританияDe Havilland Aircraft CompanyMosquitoэксплуатация прекращенабританский цельнодеревянный лёгкий бомбардировщик имел низкую заметность для ранних РЛС
 Германиябратья Хортен[en]Ho IX/
Go 229
разработка прекращенанемецкий самолёт, создаваемый в 1944—1945 годах, имел сниженную радиолокационную заметность благодаря аэродинамической схеме «летающее крыло»
 СШАNorthropXB-35/
YB-49
разработка прекращенасерия проектов дальнего тяжелого бомбардировщика, имели сниженную радиолокационную заметность благодаря аэродинамической схеме «летающее крыло»
 ВеликобританияAvroVulcanэксплуатация прекращенастратегический бомбардировщик с дельтовидным крылом, у которого была снижена радиолокационная заметность при наблюдении с определённых ракурсов за счет упрощения внешних форм и экранирования воздухозаборников
 СШАLockheedSR-71 Blackbirdэксплуатация прекращенасверхзвуковой стратегический разведчик, является самым быстрым пилотируемым самолётом с турбопрямоточной силовой установкой, создан с использованием ранних технологий снижения заметности[3] (плоские формы, сужающиеся стороны, радиопоглощающие покрытия)
 СССРОКБ ТуполеваТу-202разработка прекращенапроект выполнялся по нормальной схеме моноплана с низкорасположенным стреловидным крылом и стреловидным хвостовым оперением, разработан на базе Ту-142[4]
 СШАRockwellB-1 Lancerэксплуатируетсясверхзвуковой стратегический бомбардировщик с изменяемой стреловидностью крыла
 СССР /
 Россия
ОКБ ТуполеваТу-160эксплуатируетсясверхзвуковой дальний стратегический бомбардировщик-ракетоносец с изменяемой стреловидностью крыла
 СССР /
 Россия
ОКБ МиГМиГ-29СМТэксплуатируетсямодернизированный истребитель МиГ-29, для снижения ЭПР применяются радиопоглощающие покрытия, ЭПР в курсовой плоскости имеет значение менее 1 м²[5]
 СССР /
 Россия
ОКБ МиГМиГ-33 (МиГ-29М)разработка прекращенамодернизированный истребитель МиГ-29, для снижения ЭПР применяются радиопоглощающие материалы и покрытия, разработка прекращена из-за финансовых трудностей в России
 СШАMcDonnell DouglasF/A-18 Hornetэксплуатируетсяпалубный истребитель-бомбардировщик, создан с применением ранних технологий снижения заметности, аналогичных SR-71 Blackbird[источник не указан 3783 дня], на модификации F/A-18E используются радар-блокеры в воздухозаборниках двигателей[6]
 СССР /
 Россия
ОКБ СухогоСу-34эксплуатируетсяистребитель-бомбардировщик на базе перехватчика Су-27, для снижения радиолокационной заметности широко используются радиопоглощающие материалы и покрытия, форма некоторых элементов конструкции самолёта также создана с учетом снижения радиолокационной заметности[7]
 ЮгославияСОКОNovi Avion[en]разработка прекращенамногоцелевой самолёт четвёртого поколения
 Великобритания /  Германия /  Италия /  ИспанияEADS, BAE Systems, AleniaEurofighter Typhoonэксплуатируетсямногоцелевой истребитель четвёртого поколения, применены различные меры для снижения радиолокационной заметности в передней полусфере
 РоссияОКБ МиГМиГ-35 (МиГ-29М2/МиГ-29М3)ожидается производстволёгкий сверхманевренный фронтовой истребитель поколения 4++, широко применяются композиционные материалы и радиопоглощающие покрытия в конструкции планера самолёта[8]
 РоссияОКБ СухогоСу-35Сэксплуатируетсятяжелый сверхманевренный многоцелевой истребитель поколения 4++, имеет сниженную радиолокационную заметность[9], по некоторым данным средняя величина ЭПР находится в пределах от 0,5 до 2 м²[10], также возможно применение радар-блокеров в воздухозаборниках двигателей
 СССР /
 Россия
ОКБ СухогоСу-47летающая лабораторияэкспериментальный малозаметный палубный истребитель с крылом обратной стреловидности
 СССР /
 Россия
ОКБ МиГМиГ 1.44разработка прекращенапроект перспективного тяжелого истребителя пятого поколения, был закрыт из-за финансовых трудностей в России
 ИндияHALTejasэксплуатируетсялёгкий многоцелевой истребитель четвёртого поколения
 СШАBoeingF-15SE Silent Eagleпроходит испытаниямногоцелевой истребитель, являющийся модернизацией F-15E, в конструкции планера применяются радиопоглощающие материалы и покрытия, имеется 4 внутренние точки подвески вооружений
 ШвецияSaab ABFlygsystem 2020[en]в разработкепроект ВВС Швеции по разработке к 2020 году невидимого истребителя пятого поколения
 ВеликобританияBAE Systems, Rolls-Royce plc, Leonardo, MBDATempestв разработкеПредлагаемая концепция истребителя

Технология «Стелс». Самолет F-117А, С-37 «Беркут» и другие

Россия давно борется с Соединенными Штатами за приоритет в создании истребителя двадцать первого века, сочетающего в себе характеристики сверхзвуковой суперманевренной боевой машины и технологии «Стелс». Самолет, обладающий такими качествами, не должен засекаться радарами и средствами инфракрасного наблюдения. Постройка подобного истребителя будущего не только способна резко повысить эффективность национальных ВВС, но и обеспечить весомый аргумент в конкурентной борьбе на мировом рынке вооружений.

До совсем недавнего времени у ведущих конструкторских бюро и авиастроителей не получалось объединить в одной боевой воздушной машине такие противоречивые в технологическом аспекте характеристики. Причем Россия преимущественно пребывала в роли догоняющей. Сочетающий в себе все эти качества, построенный по технологии «Стелс» самолет должен стать крупным козырем в решении различных геополитических задач.

Например, МиГ-29 разрабатывался в качестве адекватного ответа на создание американского истребителя F-18, а Су-27 был неким противовесом F-15. И хотя все данные модели в свое время стали настоящим прорывом и крупным достижением в области авиастроения, современные доктрины требуют разработки принципиально нового истребителя, сочетающего в себе великолепные летные характеристики с технологией «Стелс». Самолет, постройка которого основана на такой концепции, должен быть не только недоступен радарам, но и обладать качествами многоцелевой сверхзвуковой и сверхманевренной боевой машины.

Американский самолет-невидимка «Стелс» F-117 не смог приблизить своих конструкторов к вожделенной цели. Эта машина обладала весьма скромными летными характеристиками и не могла принимать участие в серьезных воздушных баталиях. ВВС Соединенных Штатов тратили огромные бюджетные средства на разработку действительно эффективного и невидимого для радаров крылатого хищника. Однако приблизиться к реализации этой задачи они смогли только осенью 1997-го года, когда начались испытания истребителя F-22 «Раптор».

Но в этот раз американские авиастроители не могли рассчитывать на безоговорочное первенство. Поскольку ОКБ Сухого начало летные испытания машины С-37 «Беркут» всего лишь двумя неделями позже своих конкурентов. По авторитетным оценкам военных экспертов, российский истребитель значительно превосходит «Раптор», главным образом благодаря уникальному крылу обратной стреловидности. Все это вывело конкурентную борьбу инженерной мысли и технологий на новый виток противостояния.

После завершения операции по захвату иракских нефтяных месторождений, амбициозно названной «Бурей в пустыне», американские военные чины без устали нахваливали свои самолеты F-117А фирмы «Локхид». Этих «черных призраков», совершивших несколько разрушительных налетов на Багдад, иракские ПВО не могли даже разглядеть на мониторах своих радиолокационных станций. Этот самолет «Стелс», фото которого демонстрирует идеальную геометрию машины, стал воплощением тридцатилетних усилий американских инженеров по разработке данной технологии.

Еще в 1962-м году фирма «Локхид» предпринимала попытки создать самолет-невидимку А-12. Поначалу эти потуги не принесли желаемого результата. Можно еще вспомнить «Стелс» самолет, знаменитый воздушный разведчик того времени SR-71, получивший свое прозвище «Черная птица» благодаря соответствующего цвета специальному покрытию, которое поглощало радиоволны. В начале 1970-х с бурным развитием вычислительной техники и программирования появилась возможность моделирования полета на ЭВМ. Так была спроектирована машина, имевшая минимальную радиозаметность. Уже в 1975-м году конструкторы фирмы «Локхид» создали первый опытный образец самолета-невидимки. Зимой 1977-го впервые поднялась в воздух боевая машина нового поколения F-117А, а через шесть лет ее приняли на вооружение американских ВВС.

Воодушевленный таким успехом Пентагон поручил компании «Нортроп» разработать по той же технологии новый стратегический бомбардировщик, неуязвимый для ПВО противника. Работы, длившиеся девять лет, завершились постройкой машины, получившей кодовое обозначение В-2. При создании всех своих «невидимок» американцы пользовались отнюдь не технологиями инопланетян, о чем ходило множество небылиц, а теоритическим разработками наших соотечественников.

Для поглощения радиоизлучения они применяли специальное ферромагнитное покрытие корпуса. Кроме того, американцы прибегали к множеству дополнительных ухищрений. Например, в самой машине почти все элементы изготавливались из не отражающих излучение композитных материалов, таких как углеродное волокно. Все двигатели были оснащены шумоподавляющими кожухами и системами принудительного охлаждения, которые снижают интенсивность инфракрасных выбросов. И еще много чего применялось в американских «невидимках».

Но здесь встает резонный вопрос об эффективности всех этих ухищрений. И тут выясняется, что огромные средства (многие миллиарды долларов!) потрачены зря. Прежде всего, эти машины оказались настолько капризны в эксплуатации, что готовить их к полету можно было только на базовых аэродромах. К тому же попутно выяснилось, что как только «Стелс» намокает, он начинает отчетливо проявляться на экранах радаров, подобно человеку-невидимке из известного романа Герберта Уэллса. Возможно, именно по этой причине во время военных действий в Югославии F-117А был сбит в одном из первых же вылетов.

Но окончательно добило изыскания американских ученых и авиастроителей в данной сфере изобретение, сделанное в России, где была разработана принципиально новая технология создания радионевидимости. Вблизи самолета генерируются специальные плазменные облака, настолько интенсивно поглощающие электромагнитные волны, что видимость машины на экранах радиолокационных станций уменьшается более чем в сотню раз.

Как работает стелс-режим на самолетах?

Говорят, что некоторые самолеты и некоторые подводные лодки скрыты: они остаются незамеченными на радарах противника. Не все объекты могут стать невидимыми, поэтому не надейтесь добавить режим скрытности в свой автомобиль, чтобы избежать полицейских радаров, это не то же самое.

Чтобы понять режим «стелс» самолета, давайте начнем с изучения того, как работает радар, потому что именно от него самолет-стелс стремится спрятаться.

Радар

Радар, в авиационном смысле, представляет собой устройство, которое позволяет обнаруживать то, что находится в его поле обнаружения, с помощью радиоволн. Термин «Радар» происходит от аббревиатуры от RAdio Detection And Ranging, что означает «обнаружение и оценка расстояния по радиоволнам».

Подобно тому, как камера со вспышкой может улавливать свет, отраженный от объектов, радар использует радиоволну по тому же принципу.

Сначала радар будет излучать электромагнитную волну в направлении неба (в случае, если мы хотим обнаружить самолеты). Эта волна распространится, ударит по самолету и будет отражена самолетом. Если часть этого отражения, называемого радиолокационным эхом, проходит через антенну радара, то последний обнаруживает самолет и может отображать информацию на экране:

Не все самолеты имеют одинаковый размер, поэтому каждый шаблон самолета имеет волнообразную подпись, которая ему свойственна. Таким образом, с помощью радара можно узнать, имеет ли дело авиалайнер, небольшой планер или истребитель. Анализируя время, затраченное отражением волны на возвращение к радару, можно узнать, как далеко находится самолет. Повторяя операцию, можно узнать ее направление и скорость.

Скрытый режим

Если мы не хотим, чтобы радар засек нас, то не стоит возвращать ему отражение волны, которую он посылает вам. Для этого есть несколько решений:

  • Быть прозрачным для волн: волна проходит через вас, не отражаясь;
  • Отправить волну в направлении, отличном от того, откуда она пришла: она не пойдет к радару;
  • Поглотить волну: волна не будет отражена;
  • Послать идентичную волну, но на 180° не в фазе, чтобы падающая волна и отраженная волна подавляли друг друга.

Что касается прозрачности: обычно (любые) волны отражаются от объектов, размер которых приближается к длине волны излучаемой волны. Чтобы обнаружить что-то большое, достаточно большой длины волны. Чтобы обнаружить птицу или даже дождь, нужны скорее короткие волны.

Все объекты, из любого материала, могут отражать электромагнитные волны, и поэтому могут стать видимыми на некоторых радарах. Излишне говорить, что в этих условиях становится трудно создать самолет, невидимый для всех волн: для противника достаточно использовать волну, подходящую по размерам самолетов, чтобы быть уверенным, что у него есть эхо-радар.

Итак, остается три других решения: отклонить волну, поглотить ее или отменить ее другой волной. Многие из этих методов обычно используются одновременно.

Уже сейчас самолеты-невидимки имеют весьма своеобразную геометрию. Эта геометрия здесь именно для отражения волны в другом месте, кроме того, откуда она исходит. В некоторых случаях радиолокационная волна также попадает в угловатые выступы самолета, и кабина в конечном итоге полностью рассеивает энергию:

Самолеты-невидимки покрываются покрытием (обычно непосредственно краской), которое поглощает радиоволны. Это покрытие предназначено для поглощения широкого диапазона частот, что делает самолет незаметным для множества различных радаров.

Это покрытие может затем поглотить волну химически или физически.

В первом случае волна превращается в тепло, потому что она реагирует с металлическими включениями в краске. Металлы, и в первую очередь металлы с высокой электрической проницаемостью или магнитной проницаемостью (например, Пермаллой или Мю-металл) очень хорошо поглощают электромагнитные волны.

Во втором случае волна подавляется эффектом интерференции тонкой пленки из-за толщины покрытия. В последнем случае принятая волна отражается на 50% покрытием и на 50% отражается кабиной внизу, в идеале с полуфазной длиной волны фазового сдвига: поэтому две отраженные волны компенсируют друг друга. Недостатком является то, что это хорошо работает только для одной конкретной длины волны.

В дополнение к этим пассивным методам существуют также активные волновые глушители. Это означает, что самолет будет излучать свои собственные волны, либо отменять волны, которые он получает, излучая волны, смещенные на 180°, которые затем будут отменять волну радара.

Здесь самолет имеет датчик, который определяет характер падающего радиолокационного сигнала, а затем выдает сигнал, который его отменяет.

Наконец, некоторые самолеты могут выпускать противорадиолокационные приманки, немного похожие на тепловые приманки, но для радаров и ракет, управляемых радиолокационным сигналом. Затем радары обнаруживают тысячи различных подписей и больше не знают, какой из них является настоящим самолетом.

В заключение о стелс-режиме

Следует отметить, что материально невозможно быть полностью прозрачным для всех радиолокационных волн, главным образом потому, что нет материала, который поглощает или отражает весь электромагнитный спектральный диапазон.

Тогда часть волны всегда будет поглощена самолетом, а это означает, что волна превращается в тепло, и самолет немного нагревается. То, что самолет приобретает невидимость на радарах, он теряет его в термической сигнатуре и на тепловизионных камерах, которые также оснащают устройства обороны противника.

Идея режима «стелс» скорее заключается в том, чтобы задержать ответ противника. Если самолету удастся пройти за птицей или облаком на экране радара, он не поднимет тревогу: результат будет положительным для самолета, даже если до его обнаружения осталось всего несколько минут.

Для подводных лодок то же самое. Следует отметить, что в воде следует учитывать и шум: помимо радаров используются гидролокаторы. Принцип тот же, просто мы используем механические волны, такие как звук, и плюс радиоволны (которые очень плохо проходят в воде).

военных самолетов | Типы, история и развитие

Военный самолет , любой тип самолета, адаптированный для использования в военных целях.

Самолеты были основной частью военной мощи с середины 20 века. Вообще говоря, все военные самолеты попадают в одну из следующих категорий: истребители, которые обеспечивают контроль над важным воздушным пространством, отгоняя или уничтожая самолеты противника; бомбардировщики — более крупные, тяжелые и менее маневренные корабли, предназначенные для поражения надводных целей бомбами или ракетами; самолеты наземной поддержки или штурмовики, которые действуют на более низких высотах, чем бомбардировщики и истребители завоевания превосходства в воздухе, а также штурмовые танки, соединения войск и другие наземные цели; транспортные и грузовые самолеты, крупнотоннажные суда с большим внутренним пространством для перевозки оружия, снаряжения, припасов и войск на средние или большие расстояния; вертолеты, которые представляют собой винтокрылые летательные аппараты, используемые для наземной поддержки, для перевозки штурмовых войск, а также для транспортировки на короткие расстояния и наблюдения; и беспилотные летательные аппараты, которые представляют собой летательные аппараты с дистанционным или автономным управлением, на которых установлены датчики, целеуказатели, электронные передатчики и даже наступательное оружие.

Ранняя история

Когда в 1783 году были изготовлены первые практические самолеты в виде воздушных шаров с горячим воздухом и водородом, их быстро приняли на вооружение. В 1793 году Французский национальный конвент санкционировал создание военной организации, занимающейся привязными аэростатами, и 2 апреля 1794 года была образована рота «Аэростье». Через два месяца первая военная разведка с такого аэростата была произведена перед городом Мобеж. До расформирования Aérostiers в 1799 году их отчеты способствовали успеху французских армий во многих сражениях и осадах.Подобные аэростаты-разведчики использовались позже другими армиями, особенно обеими армиями во время Гражданской войны в США и британцами в Африке с 1884 по 1901.

Водородный газогенератор использовался для надувания наблюдательного шара во время Гражданской войны в США в 1862 году.

Министерство обороны США; Коллекция Brady Посмотрите, как Орвилл Райт продемонстрировал первый в мире военный самолет

Первый в мире военный самолет продемонстрирован для США.С. Армия в 1909 году Орвиллом Райтом, на котором показано, как он садится в кресло пилота. Райт и лейтенант Фрэнк Парди Лам катапультируются по перилам и запускаются в воздух. Машина кружит по полю за 1 час 12 минут, установив новый мировой рекорд по времени полета с пилотом и пассажиром.

Посмотрите все видеоролики к этой статье

Настоящая военная авиация началась с совершенствования судоходного дирижабля в конце 19 века и самолета в первом десятилетии 20 века. Братья Уилбур и Орвилл Райт, совершившие первые пилотируемые, устойчивые и управляемые полеты на самолете 17 декабря 1903 года, полагали, что такой самолет будет полезен в основном для военной разведки.Когда в феврале 1908 года они получили первый контракт на военный самолет от правительства США, он требовал создания самолета, способного перевозить двух человек со скоростью не менее 40 миль (65 км) в час на расстояние 125 миль (200 миль). км). Самолет, который они поставили в июне 1909 года, значился как «Самолет № 1, дивизия тяжелее воздуха, воздушный флот Соединенных Штатов».

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Самыми грозными самолетами до Первой мировой войны были дирижабли, а не самолеты.Дирижабли представляли собой большие самоходные корабли, состоящие из жесткого металлического каркаса, обтянутого тканью, внутри которого находились газовые баллоны, содержащие газ легче воздуха, например водород. Самыми амбициозными примерами этого типа летательных аппаратов были огромные дирижабли, спроектированные и построенные в Германии Фердинандом, графом фон Цеппелином. Типичный дирижабль мог нести пять фугасных бомб по 50 кг (110 фунтов) и 20 зажигательных бомб по 2,5 кг (5,5 фунта) в то время, когда большинство военных самолетов были без какого-либо оружия и предназначались только для разведки.

авиация: Schwaben

Дирижабль Schwaben приземляется в Потсдаме, Германия, сентябрь 1911 года.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Эксперименты с вооружением самолетов проводились скачкообразно после 1910 года, когда Август Эйлер получил немецкий патент на пулеметную установку. Одновременно развивались методы бомбометания. Бомбы-макеты были сброшены на цель в виде корабля американским конструктором Гленном Кертиссом 30 июня 1910 года. За этим испытанием последовало падение реальной бомбы и создание первого бомбового прицела.В Англии Королевский летный корпус (RFC) оснастил некоторые свои самолеты бомбодержателями, которые представляли собой своего рода стойку для труб рядом с кабиной наблюдателя, в которой небольшие бомбы удерживались булавкой. Штифт вытаскивали над мишенью, натягивая веревку. Это было примитивно, но работало. Военно-морское крыло RFC впоследствии пыталось сбросить торпеды с гидросамолетов Short и Sopwith, с некоторым успехом, и вскоре были предприняты усилия по разработке средств для запуска и восстановления таких судов на борту корабля.В 1910–11 годах биплан Curtiss совершал полеты с деревянных платформ и на них, возведенных над палубами стоящих на якоре крейсеров ВМС США, а в мае 1912 года пилот Военно-морского крыла RFC управлял бипланом Short S.27 с HMS Hibernia . пока корабль шел со скоростью 10,5 узлов. В следующем году старый крейсер Hermes был оборудован короткой палубой, с которой гидросамолеты взлетали на колесных тележках, которые были установлены под их поплавками и падали, когда машины поднимались в воздух.

Таким образом, к 1914 году разведывательная, бомбардировочная и палубная авиация развивалась, а некоторые из них использовались в боях.Первое использование самолета на войне произошло 23 октября 1911 года во время итало-турецкой войны, когда итальянский пилот на моноплане Blériot XI совершил часовой разведывательный полет над вражескими позициями около Триполи, Ливия. Первый бомбардировочный налет произошел девять дней спустя, когда пилот сбросил четыре гранаты на турецкие позиции. Первые разведывательные фотоснимки позиций противника были сделаны 24–25 февраля 1912 г. во время того же конфликта.

Как самолеты-невидимки летают незамеченными?

Вы, наверное, видели изображения или даже видео бомбардировщика B-2, но какая технология позволяет ему летать вне поля зрения радаров? По сути, самолеты-невидимки предназначены для отражения радиолокационных волн от источника, так что находящиеся на земле не могут регистрировать показания в своих системах слежения.Спроектировать плоскость, где никакая поверхность не отражает наблюдателя, на самом деле довольно сложно, но с помощью сложных компьютерных алгоритмов это можно сделать идеально. Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, что за этим стоит.

Стелс-бомбардировщик B-2 с размахом крыла и 172 фута узнает почти каждый, кто знаком с современной военной авиацией. Радар использует короткие импульсы электромагнитной энергии для отображения объектов, движущихся на переднем плане машины.Волны, которые отражаются назад, позволяют устройству создавать «метку», которая указывает размер, а также близость контакта. Однако, когда самолет, как B-2, пролетает через импульсы радара, все импульсы направляются от антенны радара. Это означает, что радар работает так, как будто там ничего нет, и бомбардировщик-невидимка может остаться незамеченным.

B-2 действительно обнаруживается на некоторых более точных радарах, но он просто выглядит как большая птица, а не военный самолет. Вся эта инженерия делает практически невозможным обнаружение бомбардировщиков-невидимок с помощью современных электронных средств обнаружения.B-2 оснащен традиционными рулями направления, но их использование увеличивает заметность поперечного сечения самолета на радаре. Таким образом, инженеры реализовали возможность дифференцированного управления двигателями бомбардировщика, чтобы самолет мог поворачиваться в скрытом режиме.

[Источник изображения: US Air Force photo, Flickr ]

С точки зрения влияния на современную войну создание бомбардировщика B-2 было завершено после окончания Второй мировой войны, что хорошо, если вы принять во внимание потенциальные разрушения, которые мог бы вызвать этот самолет.В прошлом возможности малозаметности были мечтой многих военных, а теперь современный компьютерный дизайн позволяет создавать более эффективные самолеты.

Стелс-дизайн самолетов / малозаметные самолеты

Общее описание

Беглый взгляд на F-22 показывает его приверженность фундаментальным принципам формирования скрытной конструкции. В передняя и задняя кромки крыла и хвостового оперения имеют одинаковые углы стреловидности (конструктивный прием, называемый выравнивание по форме).Фюзеляж и фонарь имеют наклонные борта. Шов козырька, люка двери и др. Поверхностные интерфейсы имеют зубчатую форму. Вертикальные хвосты скошены. Лицо двигателя глубоко скрыто змеевик и воздухозаборник вынесены внутрь.

Основы стелс-дизайна

Следующая статья была написана Аланом Брауном, ушедшим на пенсию с должности технического директора Lockheed. Штаб-квартира корпорации в 1991 году. Его считают одним из «отцов-основателей» скрытности, или малозаметная технология.В течение нескольких лет он занимал должность директора по технологии малых наблюдаемых объектов в компании Lockheed Aeronautical Systems Co. в Мариетте, штат Джорджия. С 1978 по 1982 год он был менеджером программы и главный инженер истребителя-невидимки F-117 и принимал активное участие в программах малозаметности с 1975 года. статья впервые появилась в 1992 году. Конструкция для малой заметности, в частности, для малой радиолокационной проходимости. секция (RCS) началась почти сразу после изобретения радара. Преимущественно деревянный deHavilland Mosquito был одним из первых самолетов, разработанных с учетом этой возможности.Против радаров Второй мировой войны систем, этот подход был довольно успешным, но сегодня он не подходит. Во-первых, дерево и, в общем, композитные материалы непрозрачны для радаров, хотя могут быть менее отражающими чем металл; во-вторых, степень их прозрачности просто усиливает компоненты, которые обычно скрыты внешней оболочкой. К ним относятся двигатели, топливо, пакеты авионики, электрические и гидросистемы и люди.


В конце 1950-х годов радиопоглощающие материалы были включены в конструкция летательного аппарата обычной конструкции.Эти материалы преследовали две цели: уменьшить поперечное сечение самолета от конкретных угроз, а также изолировать несколько антенн на самолетах для предотвращения перекрестный разговор. Самолет-разведчик Lockheed U-2 является примером в этой категории. К 1960-м годам в сообществе дизайнеров распространились достаточные аналитические знания о том, что грубые эффекты можно было оценить различные формы и компоненты. Быстро выяснилось, что плоская пластина справа под углом к ​​падающей радиолокационной волне имеет очень большой радиолокационный сигнал, и полость, расположенная аналогично, также имеет большую отдачу.Таким образом, можно ожидать, что впускная и выпускная системы реактивного самолета будут доминирующими. Вклады в поперечное сечение радара в носу и хвосте по направлениям обзора, а также в вертикальном хвосте доминирует на стороне подписи. Теперь самолеты можно было проектировать с соответствующей формой и материалами. чтобы уменьшить их радиолокационные поперечные сечения, но, поскольку хорошие процедуры численного проектирования не были доступны, было маловероятно, что результатом будет полностью сбалансированный дизайн. Другими словами, всегда была вероятность компонент, который доминировал над возвращением в определенном направлении.Это была эпоха Lockheed СР-71 «Блэкберд».

Десять лет спустя были разработаны численные методы, позволяющие проводить количественную оценку вкладов от разных частей тела. Таким образом, можно было спроектировать самолет с сбалансированное сечение радара и минимизация отдачи от доминирующих рассеивателей. Такой подход привел к конструкция самолетов-невидимок Lockheed F-117A и Northrop B-2. За последние 15 лет [сейчас 25] там постоянно совершенствовались как аналитические, так и экспериментальные методы, особенно в отношении интеграция форм и материалов.В то же время фракция противостелс разрабатывает понимание его требований, вынуждая стелс-сообщество к новому раунду улучшения. Идея состоит в том, что, несмотря на все драматические улучшения последних двух десятилетий, мало свидетельств выравнивания возможностей. Следовательно, эту статью следует рассматривать только как моментальный снимок.

Основы сечения радара

Существует два основных подхода к уменьшению сечения пассивного радара: формирование для минимизации обратного рассеяния, и покрытие для поглощения и аннулирования энергии.Оба этих подхода необходимо последовательно использовать в конструкция самолета для достижения требуемых низких наблюдаемых уровней в соответствующем диапазоне частот в электромагнитный спектр.

Формирование

Расположение поверхностей таким образом, что радарная волна поражает их на расстоянии, близком к касательные углы и далеко от прямых углов к краям, как теперь будет проиллюстрировано. В первом приближении когда диаметр сферы значительно больше, чем длина волны радара, его поперечное сечение радара равно равняется его геометрической фронтальной площади.Возвращение шара площадью один квадратный метр сравнивается с возвращением пластина квадратного метра под разными углами обзора. Один случай, который следует рассмотреть, — это вращение пластины от нормальное падение до небольшого угла, с лучом радара под прямым углом к ​​паре кромок. Другой находится с лучом радара под углом 45 градусов к краям. Частота подбирается так, чтобы длина волны была равна около 1/10 длины пластины, в этом случае очень типично для радаров захвата на поверхности-воздух ракетные комплексы.При нормальном падении плоская пластина действует как зеркало, а ее отдача составляет 30 децибел. (дБ) выше (или в 1000 раз) отдачи от сферы. Если теперь повернуть пластину вокруг одного края так, чтобы край всегда перпендикулярен набегающей волне, мы находим, что поперечное сечение уменьшается в 1000 раз, равен углу обзора сферы, когда угол обзора достигает 30 градусов от нормали к пластине. Как угол увеличивается, геометрическое место максимумов падает еще примерно в 50 раз, в результате чего общее изменение составляет 50 000 от нормальный угол обзора.Теперь, если вы вернетесь к случаю нормального падения и поверните пластину по диагонали по отношению к набегающей волне есть заметная разница. В этом случае сечение уменьшается на 30 дБ, когда пластина отклоняется от нормы всего на восемь градусов, и падает еще на 40 дБ к тому времени, когда пластина находится на пологий угол к входящему лучу радара. Это общее изменение радиолокационного сечения на 10 000 000!

Исходя из этого, может показаться, что довольно легко существенно уменьшить поперечное сечение радара, просто избегайте явно высокоэффективных форм и углов установки.Однако случаи множественного отражения еще не были просмотрены, что значительно меняет ситуацию. Совершенно очевидно, что энергия, направленная в долгую, узкая закрытая полость, которая внутри является идеальным отражателем, будет отражаться в общем направлении его источник. Кроме того, форма полости после входа явно не влияет на это. заключение. Однако энергия, отраженная от прямого канала, будет отражена одним или двумя отскоками, в то время как для изогнутого воздуховода потребуется четыре или пять отскоков.Можно представить, что при небольшом умении количество отскоков можно значительно увеличить без ущерба для аэродинамических характеристик. Например, полость может быть спроектирована с большим соотношением сторон поперечного сечения, чтобы максимально увеличить отношение длины к высоте. Если мы сможем до некоторой степени ослаблять сигнал с каждым отскоком, то очевидно, что это будет значительным преимуществом. к дизайну с несколькими отскоками. Впускной канал SR-71 следует этим методам проектирования.

Однако это не просто так называемый подход трассировки лучей.когда энергия ударяет по пластине, гладкой по сравнению с длиной волны, она не отражается полностью в смысл оптического приближения, то есть энергия не ограничивается отраженной волной при дополнительном угол к набегающей волне. Излучаемая энергия, по сути, принимает характер типичной структуры отраженной волны. Ширина основного вперед рассеянного шипа составляет пропорциональна отношению длины волны к размеру излучающей поверхности, как и величины вторичных и третичных спайков.Классическое оптическое приближение применяется, когда это отношение приближается к нулю. Таким образом, обратное рассеяние — энергия, излучаемая прямо обратно в передатчик. увеличивается с увеличением длины волны или уменьшается частота. При проектировании полости минимум Вернитесь, важно уравновесить прямое рассеяние, связанное с трассировкой лучей, с обратным рассеянием от взаимодействий с первыми поверхностями. Очевидно, что точный расчет полной возвращенной энергии к передатчику очень сложно и обычно должно выполняться на суперкомпьютере.

Покрытия и абсорберы

Совершенно очевидно, что, хотя выравнивание поверхностей очень важно для внешних поверхностей, а также на входе и выходе выхлопных кромок, возврат изнутри полости сильно зависит от шумопоглощающих материалов. это отметил, что интересующий диапазон частот радара составляет от двух до трех порядков. Проницаемость и диэлектрическая проницаемость — это два свойства, которые тесно связаны с эффективностью. затухающего материала.Оба они значительно различаются по частоте по-разному для разных материалы. Кроме того, чтобы покрытие было эффективным, оно должно иметь толщину, близкую к четверти. длина волны на интересующей частоте.

Высокотемпературные покрытия

Уменьшение радиолокационного сечения сопел двигателя также очень важно, и осложняется высоким температура материала. Требования к электромагнитному дизайну покрытий не отличаются от для низких температур, но структурная целостность является гораздо более серьезной проблемой.

Jet Wakes

Драйвер, определяющий возврат радара из реактивного следа, — это наличие ионизации. Возврат из резистивного частицы, такие как углерод, редко являются существенным фактором. Важно при расчете доходности от ионизированного следа, чтобы использовать неравновесную математику, особенно для случаев средней и большой высоты. Очень сильная зависимость плотности ионов от максимальной температуры газа быстро приводит к выводу, что отдача радара от реактивного следа двигателя, работающего на сухой мощности, незначительна, а от форсажный след может быть доминирующим.

Проектирование компонентов

Когда базовая сигнатура самолета снижается до очень низкого уровня, детализация становится очень важной. Панель доступа и края двери, например, могут стать основными составляющими радиолокационного кросса. раздел, если не будут приняты меры по их подавлению. Основываясь на обсуждении простых плоских пластин, ясно, что, как правило, неудовлетворительно иметь кромку двери под прямым углом к ​​направлению рейс. Это привело бы к заметному сигналу в носовой части проекции.Таким образом, обычные прямоугольные двери и люки недопустимы. Решение — не только подметать края панели, но и выровняйте эти края с другими основными краями самолета. Голова пилота в комплекте со шлемом представляет собой основной источник возврата радара. Он дополняется возвратами пути отражения, связанными с внутренним переборки и элементы каркаса. Решение состоит в том, чтобы спроектировать кабину так, чтобы ее внешняя форма соответствовала с хорошими правилами проектирования радиолокационного сечения, а затем закройте стекло пленкой, аналогичной используемой для регулирования температуры в коммерческих зданиях.Здесь требования более жесткие: он должен пропускают не менее 85% видимой энергии и отражают практически всю энергию радара. В то же время, пилот предпочел бы не иметь заметного отражения от приборной панели во время ночного полета. На нестабильном, Для полета на проводном самолете чрезвычайно важно иметь резервные источники аэродинамических данных. Они должны быть очень точными в отношении направления потока, и они должны всегда работать без льда. Статический и были использованы датчики полного давления, но они явно представляют собой компромисс с требованиями скрытности.Несколько совершенно разных техник находятся на разных стадиях разработки. Бортовые антенны и радар Системы являются основным потенциальным источником высокой радиолокационной видимости по двум причинам. Во-первых, это очевидно трудно скрыть то, что предназначено для передачи с очень высокой эффективностью, поэтому так называемый внутриполосный сечение радара может быть значительным. Во-вторых, даже если эта проблема решена Как правило, энергия, излучаемая этими системами, может быть легко обнаружена.Работа сделано для уменьшения этих подписей не может быть описано здесь.

Инфракрасное излучение

Существует два основных источника инфракрасного излучения от силовых установок с воздушным дыханием: горячие части и струя просыпается. Основные переменные, доступные для уменьшения излучения, — это температура и коэффициент излучения, а основной доступный инструмент — это маскировка линии визирования. Недавно был достигнут интересный прогресс в направленная энергия, особенно для ситуаций многократного отскока, но эта тема не будет обсуждаться далее Вот.Коэффициент излучения может быть обоюдоострым мечом, особенно внутри воздуховода. В то время как поверхность с низким коэффициентом излучения уменьшит излучаемую энергию, а также увеличит отраженную энергию, которая может исходить от более горячего внутренний регион. Таким образом, необходимо провести тщательную оптимизацию, чтобы определить предпочтительный образец коэффициента излучения. внутри выхлопной трубы реактивного двигателя. Этот паттерн должен использоваться против диапазона частот, доступного для детекторы, которые обычно покрывают полосу от одного до 12 микрон. Короткие волны особенно эффективны при высоких температурах, а длинные волны наиболее эффективны при типичных условиях окружающей среды. атмосферные температуры.Требуемая диаграмма излучения как функция как от частоты, так и от пространственного После определения дисперсии следующий вопрос — как сделать материалы, отвечающие требованиям. Первый склонность дизайнера инфракрасного покрытия — бросить в прозрачное связующее несколько металлических чешуек. Сделать прозрачную пленку для интересующего диапазона частот непросто, и радар Человеку, наносящему покрытие, вероятно, не понравится влияние металлических частиц на его любимую наблюдаемую. Следующий move обычно заключается в создании многослойного материала, в котором используется тот же подход отмены, что и обсуждалось ранее относительно использования радиоподавляющих покрытий.Размеры теперь скорее в ангстремах. чем миллиметры.

Большой толчок в настоящее время заключается в переходе от металлических слоев в пленках к оксидам металлов для совместимость радиолокационного сечения. Получить требуемую производительность в зависимости от частоты непросто, и это значительный подвиг — снизить коэффициент излучения до 0,1, особенно на постоянной частоте. спектр. Таким образом, наибольшее практическое отношение излучательной способности может быть порядка одного порядка. Все можно понять, что все это обсуждение бессмысленно, если двигатели продолжают откладывать углерод (один из материалы с самым высоким коэффициентом излучения) на стенках воздуховода.Чтобы инфракрасное покрытие было эффективным, это не достаточно, чтобы иметь очень низкое соотношение твердых частиц в выхлопе двигателя, но иметь такое, которое существенно нуль. Накопление углерода на горячих деталях двигателя — это совокупная ситуация, а ярких, блестящих участков очень мало. детали внутри выхлопных форсунок после нескольких часов работы. Только по этой причине вполне вероятно, что Контроль излучательной способности будет преимущественно применяться на поверхностях, кроме тех, которые подвергаются воздействию выхлопных газов двигателя. газы, т.е.е., воздухозаборники и внешние части самолета. Другая доступная переменная — температура. Это в принцип, дает гораздо больше возможностей для уменьшения излучения, чем коэффициент излучения, из-за большая экспоненциальная зависимость. Общее уравнение для испускаемого излучения состоит в том, что оно зависит от продукта. излучательной способности и температуры в четвертой степени. Однако это большое упрощение, потому что не учитывает сдвиг частоты излучения с температурой. В диапазоне частот, в котором работают самые простые детекторы (от одного до пяти микрон), и при типичных температурах чугуна экспоненциальная зависимость обычно будет около восьми, а не четырех, и поэтому на определенной частоте, соответствующей к конкретному детектору излучение будет пропорционально произведению коэффициента излучения и температуры в восьмой степени.Совершенно очевидно, что небольшое понижение температуры может иметь гораздо большее значение. эффект, чем любое разумно ожидаемое снижение излучательной способности.

Третий подход — маскирование. Очевидно, что это намного проще сделать, когда большая часть мощности отбирается турбиной, как в реактивном двигателе или двигателе. применение вертолета, чем когда реактивный двигатель обеспечивает основную движущую силу. Бывшая община использовали этот подход к подавлению инфракрасного излучения в течение многих лет, но только недавно толпа реактивных двигателей взялась за эту проблему.Lockheed F 117A и Northrop B 2 используют одинаковые подход маскировки, чтобы предотвратить видимость горячих частей в нижнем полушарии. Таким образом, инфракрасный с радиацией следует бороться с помощью комбинации снижения температуры и маскировки, хотя точка в выполнении этих действий после точки, когда горячие части больше не являются доминирующими членами в излучении уравнение. Основной корпус самолета имеет собственное излучение, сильно зависящее от скорости и высоты. и струйный шлейф может быть наиболее важным фактором, особенно при дожигании.Крепкое сотрудничество между производителями двигателей и планеров на ранних этапах проектирования чрезвычайно важен. Выбор коэффициента двухконтурности двигателя, например, следует определять не только исходя из производительности, но и сочетание этого и живучести для максимальной эффективности системы. Излучение реактивного следа следует за те же законы, что и горячие части двигателя, очень сильная зависимость от температуры и множитель излучательная способность. Воздух имеет очень низкую излучательную способность, частицы углерода имеют высокую широкополосную излучательную способность, а вода пар испускается в очень специфических полосах.Искатели инфракрасного излучения имеют смешанные чувства по поводу длин волн водяного пара, потому что, хотя они помогают в обнаружении струйных струй, они препятствуют общему затуханию из-за содержание влаги в атмосфере. Однако нет причин, по которым умные искатели не должны иметь мгновенно принять решение о том, благоприятны ли условия для использования полос водяного пара для обнаружения.

самолет Википедия

Силовой летающий аппарат

Первый полет самолета Райт Флайер 17 декабря 1903 года.

Самолет или самолет (неофициально самолет ) — это самолет с двигателем и неподвижным крылом, который приводится в движение тягой от реактивного двигателя, пропеллера или ракетного двигателя.Самолеты бывают самых разных размеров, форм и конфигураций крыла. Широкий спектр использования самолетов включает отдых, перевозку товаров и людей, военные и исследования. Во всем мире коммерческая авиация ежегодно перевозит более четырех миллиардов пассажиров на авиалайнерах [1] и перевозит более 200 миллиардов тонно-километров [2] грузов в год, что составляет менее 1% мировых грузоперевозок. [3] Большинство самолетов управляется пилотом на борту самолета, но некоторые из них предназначены для дистанционного или компьютерного управления, например дроны.

Братья Райт изобрели и запустили первый самолет в 1903 году, который был признан «первым продолжительным и управляемым полетом с двигателем тяжелее воздуха». [4] Они построены на работах Джорджа Кэли, датируемых 1799 годом, когда он изложил концепцию современного самолета (а позже построил и запустил модели и успешные пассажирские планеры). [5] Между 1867 и 1896 годами немецкий пионер человеческой авиации Отто Лилиенталь также изучал полеты тяжелее воздуха.После ограниченного использования в Первой мировой войне авиационная техника продолжала развиваться. Самолеты присутствовали во всех крупных сражениях Второй мировой войны. Первым реактивным самолетом был немецкий Heinkel He 178 в 1939 году. Первый реактивный авиалайнер de Havilland Comet был представлен в 1952 году. Boeing 707, первый широко успешный коммерческий самолет, находился в коммерческой эксплуатации более 50 лет, начиная с С 1958 по 2013 год.

Этимология и использование []

Впервые засвидетельствованное на английском языке в конце 19 века (до первого продолжительного полета с двигателем), слово airplane , как и airplane , происходит от французского aéroplane , которое происходит от греческого ἀήρ ( aēr ). , «воздух» [6] и либо латинское planus , «уровень», [7] , либо греческое πλάνος ( planos ), «блуждающий». [8] [9] « Aéroplane » первоначально называлось просто крыло, поскольку это самолет, движущийся по воздуху. [10] В примере с синекдохой слово для крыла стало обозначать весь самолет.

В США и Канаде термин «самолет» используется для самолетов с двигателем и неподвижным крылом. В Соединенном Королевстве и в большинстве стран Содружества к этим самолетам обычно применяется термин «самолет» ( [10] ).

История []

Антецеденты []

Во многих древних историях упоминается полет, например, греческая легенда об Икаре и Дедале и Вимана в древнеиндийских эпосах.Приблизительно в 400 г. до н.э. в Греции Архитас, как считалось, спроектировал и построил первое искусственное самоходное летательное устройство, модель в форме птицы, приводимая в движение струей того, что, вероятно, было паром, пролетевшим около 200 м (660 футов). . [11] [12] Эта машина могла быть приостановлена ​​во время полета. [13] [14]

Некоторые из самых ранних зарегистрированных попыток создания планеров были предприняты андалузским и арабоязычным поэтом IX века Аббасом ибн Фирнасом и английским монахом XI века Эйлмером Мальмсберийским; оба эксперимента травмировали своих пилотов. [15] Леонардо да Винчи исследовал конструкцию крыльев птиц и спроектировал самолет с двигателем в своем кодексе о полете птиц (1502), впервые отметив различие между центром масс и центром давления летающих птиц.

В 1799 году Джордж Кэли изложил концепцию современного самолета как летательного аппарата с неподвижным крылом с отдельными системами подъемной силы, движения и управления. [16] [17] Кэли строил и летающие модели самолетов с неподвижным крылом еще в 1803 году, а в 1853 году он построил успешный планер для перевозки пассажиров. [5] В 1856 году француз Жан-Мари Ле Брис совершил первый полет с двигателем, когда его планер «L’Albatros artificiel» тащил лошадь на пляже. [18] Затем россиянин Александр Федорович Можайский также сделал несколько новаторских разработок. В 1883 году американец Джон Дж. Монтгомери совершил управляемый полет на планере. [19] Другими авиаторами, совершавшими подобные полеты в то время, были Отто Лилиенталь, Перси Пилчер и Октав Шанут.

Сэр Хирам Максим построил корабль весом 3 штуки.5 тонн, с размахом крыла 110 футов (34 м), который приводился в движение двумя паровыми двигателями мощностью 360 лошадиных сил (270 кВт) с двумя пропеллерами. В 1894 году его машина была испытана с подвесными рельсами, чтобы предотвратить ее подъем. Испытания показали, что у него достаточно подъемной силы для взлета. Корабль был неуправляемым, что Максим, предположительно, осознал, потому что впоследствии отказался от работы над ним. [20]

В 1890-х годах Лоуренс Харгрейв провел исследования конструкции крыльев и разработал воздушный змей, который поднимал вес человека.Его конструкции коробчатого воздушного змея получили широкое распространение. Хотя он также разработал тип роторного авиационного двигателя, он не создавал и не управлял самолетами с неподвижным крылом. [21]

Между 1867 и 1896 годами немецкий пионер человеческой авиации Отто Лилиенталь разработал полет тяжелее воздуха. Он был первым человеком, совершившим хорошо документированные, неоднократные и успешные полеты на планере.

Ранние полеты []

Француз Клеман Адер построил свой первый из трех летательных аппаратов в 1886 году — Éole .Это была похожая на летучая мышь конструкция, управляемая легким паровым двигателем его собственного изобретения, с четырьмя цилиндрами, развивающими 20 лошадиных сил (15 кВт), и приводящим в движение четырехлопастной винт. Двигатель весил не более 4 килограммов на киловатт (6,6 фунта / л.с.). Крылья имели размах 14 м (46 футов). Общий вес составлял 300 кг (660 фунтов). 9 октября 1890 года Адер попытался лететь на Éole . Историки авиации называют это усилие механическим взлетом и неконтролируемым прыжком примерно на 50 м (160 футов) на высоте примерно 200 мм (7.9 дюймов). [22] [23] Не было зарегистрировано, чтобы две последующие машины Адера достигли полета. [24]

Полеты американских братьев Райт в 1903 году признаны Fédération Aéronautique Internationale (FAI), органом по установлению стандартов и ведения учета в авиации, как «первые устойчивые и контролируемые самолеты тяжелее, чем … воздушный полет «. [4] К 1905 году Wright Flyer III был способен в течение значительных периодов времени выполнять полностью управляемый и стабильный полет.Братья Райт считают Отто Лилиенталя главным вдохновителем своего решения продолжить пилотируемый полет.

В 1906 году бразилец Альберто Сантос-Дюмон совершил первый полет на самолете без помощи катапульты [25] и установил первый мировой рекорд, признанный Aéro-Club de France, пролетев 220 метров (720 футов). менее чем за 22 секунды. [26] Этот полет был также сертифицирован FAI. [27] [28]

Ранней конструкцией самолета, сочетающей в себе современную конфигурацию тягача-моноплана, была конструкция Блерио VIII 1908 года.Он имел подвижные поверхности оперения, управляющие как рысканием, так и тангажем, формой управления креном, обеспечиваемой либо деформацией крыла, либо элеронами и управляемой пилотом с помощью джойстика и руля направления. Это был важный предшественник его более позднего самолета Blériot XI для пересечения пролива летом 1909 года. [29]

Первая мировая война служила испытательным полигоном для использования самолета в качестве оружия. Самолеты продемонстрировали свой потенциал в качестве мобильных наблюдательных платформ, а затем зарекомендовали себя как боевые машины, способные нанести урон противнику.Самая ранняя известная воздушная победа с синхронным пулеметным истребителем произошла в 1915 году немецкой Luftstreitkräfte Leutnant Kurt Wintgens. Появились асы-истребители; наибольшим (по количеству побед в воздушных боях) был Манфред фон Рихтгофен.

После Первой мировой войны авиастроение продолжало развиваться. Олкок и Браун впервые пересекли Атлантический океан без остановок в 1919 году. Первые международные коммерческие рейсы между Соединенными Штатами и Канадой состоялись в 1919 году. [30]

Самолеты участвовали во всех крупных сражениях Второй мировой войны. Они были важным компонентом военных стратегий того времени, таких как немецкий блицкриг, битва за Британию и американские и японские авианосные кампании во время Тихоокеанской войны.

Разработка реактивного самолета []

Первым практическим реактивным самолетом был немецкий Heinkel He 178, испытанный в 1939 году. В 1943 году на вооружение немецких люфтваффе поступил первый действующий реактивный истребитель Messerschmitt Me 262.В октябре 1947 года Bell X-1 стал первым самолетом, который превысил скорость звука. [31]

Первый реактивный авиалайнер de Havilland Comet был представлен в 1952 году. Boeing 707, первый широко успешный коммерческий самолет, находился в коммерческой эксплуатации более 50 лет, с 1958 по 2010 год. Boeing 747 был самым большим пассажирским самолетом в мире с 1970 года, пока его не превзошел Airbus A380 в 2005 году.

Силовая установка []

Винт []

Воздушный винт или воздушный винт , преобразует вращательное движение двигателя или другого источника энергии в завихренный поток скольжения, который толкает винт вперед или назад.Он содержит вращающуюся ступицу с механическим приводом, к которой прикреплены несколько лопастей с радиальным аэродинамическим профилем, так что весь узел вращается вокруг продольной оси. [32] Три типа авиационных двигателей, используемых для приведения в действие пропеллеров, включают поршневые двигатели (или поршневые двигатели), газотурбинные двигатели и электродвигатели. Величина тяги, которую создает воздушный винт, определяется площадью его диска — площадью, в которой вращаются лопасти. Если площадь слишком мала, эффективность будет низкой, а если площадь большая, пропеллер должен вращаться с очень низкой скоростью, чтобы избежать сверхзвуковой скорости и создания большого шума и небольшой тяги.Из-за этого ограничения пропеллеры предпочтительнее для самолетов, которые движутся со скоростью ниже 0,6 Маха, в то время как реактивные двигатели — лучший выбор для выше этой скорости. [33]

Поршневой двигатель []

Поршневые двигатели в самолетах имеют три основных варианта: радиальный, рядный и плоский или горизонтально расположенный. Радиальный двигатель представляет собой конфигурацию двигателя внутреннего сгорания возвратно-поступательного типа, в которой цилиндры «излучаются» наружу из центрального картера, как спицы колеса, и обычно использовался в авиационных двигателях до того, как газотурбинные двигатели стали преобладающими.Рядный двигатель — это поршневой двигатель с рядами цилиндров, расположенными один за другим, а не рядами цилиндров, причем каждый ряд имеет любое количество цилиндров, но редко более шести, и может иметь водяное охлаждение. Плоский двигатель — это двигатель внутреннего сгорания с горизонтально расположенными цилиндрами.

Газовая турбина []

Турбовинтовой газотурбинный двигатель состоит из воздухозаборника, компрессора, камеры сгорания, турбины и движущего сопла, которые передают мощность от вала через редуктор на гребной винт.Сопло обеспечивает относительно небольшую долю тяги, создаваемой турбовинтовым двигателем.

Электродвигатель []

Электрический самолет работает на электродвигателях, а не на двигателях внутреннего сгорания, при этом электричество поступает от топливных элементов, солнечных элементов, ультраконденсаторов, лучей энергии, [34] или батарей. В настоящее время летающие электрические самолеты в основном представляют собой экспериментальные прототипы, включая пилотируемые и беспилотные летательные аппараты, но на рынке уже есть некоторые серийные модели. [35]

Jet []

Сверхзвуковой транспортный самолет Concorde

Реактивные самолеты приводятся в движение реактивными двигателями, которые используются, поскольку аэродинамические ограничения пропеллеров не применяются к реактивным двигателям. Эти двигатели намного мощнее поршневых двигателей данного размера или веса, сравнительно бесшумны и хорошо работают на большой высоте. Варианты реактивного двигателя включают прямоточный воздушно-реактивный двигатель и прямоточный воздушно-реактивный двигатель, в которых высокая скорость полета и геометрия впуска используются для сжатия воздуха для горения перед подачей и воспламенением топлива.Ракетные двигатели обеспечивают тягу за счет сжигания топлива с окислителем и выброса газа через сопло.

Турбореактивный двигатель []

В большинстве современных реактивных самолетов используются турбовентиляторные реактивные двигатели, которые уравновешивают преимущества пропеллера при сохранении скорости выхлопа и мощности реактивного двигателя. По сути, это пропеллер с воздуховодом, прикрепленный к реактивному двигателю, очень похожий на турбовинтовой, но с меньшим диаметром. При установке на авиалайнер он эффективен, пока остается ниже скорости звука (или дозвуковой).Реактивные истребители и другие сверхзвуковые летательные аппараты, которые не тратят много времени на сверхзвуковые, также часто используют турбовентиляторные двигатели, но для работы необходимы воздухозаборники, замедляющие движение воздуха, так что когда он достигает передней части турбовентиляторного двигателя, он становится дозвуковым. . Проходя через двигатель, он снова разгоняется до сверхзвуковых скоростей. Для дальнейшего увеличения выходной мощности топливо сбрасывается в выхлопной поток, где оно воспламеняется. Это называется дожигателем и используется как на чисто реактивных, так и на турбореактивных самолетах, хотя обычно он используется только на боевых самолетах из-за количества потребляемого топлива, и даже в этом случае его можно использовать только в течение коротких периодов времени.Сверхзвуковые авиалайнеры (например, Concorde) больше не используются в основном из-за того, что полет на сверхзвуковой скорости создает звуковой удар, который запрещен в наиболее густонаселенных районах, а также из-за гораздо большего расхода топлива, необходимого для сверхзвукового полета.

Реактивные самолеты обладают высокой крейсерской скоростью (700–900 км / ч или 430–560 миль в час) и высокими скоростями взлета и посадки (150–250 км / час или 93–155 миль в час). Из-за скорости, необходимой для взлета и посадки, реактивные самолеты используют закрылки и устройства передней кромки для управления подъемной силой и скоростью.Многие реактивные самолеты также используют реверсоры тяги для замедления самолета при посадке.

Ramjet []
Художественный концепт Х-43А с ГПВД на нижней стороне

ПВРД — это разновидность реактивного двигателя, который не содержит основных движущихся частей и может быть особенно полезен в приложениях, требующих небольшого и простого двигателя для высокоскоростного использования, например, с ракетами. Для ПВРД требуется поступательное движение, прежде чем они смогут создавать тягу, и поэтому часто используются в сочетании с другими формами движения или с внешними средствами достижения достаточной скорости.Lockheed D-21 представлял собой разведывательный беспилотник с прямоточным воздушным двигателем со скоростью 3+ Маха, который запускался с базового самолета. ПВРД использует поступательное движение транспортного средства, чтобы нагнетать воздух через двигатель, не прибегая к турбинам или лопастям. Топливо добавляется и воспламеняется, что нагревает и расширяет воздух для создания тяги. [36]

Scramjet []

ГПВРД — это сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель, который, за исключением различий в работе с внутренним сверхзвуковым воздушным потоком, работает как обычный ПВРД.Для работы этого типа двигателя требуется очень высокая начальная скорость. NASA X-43, экспериментальный беспилотный ГПВРД, установил мировой рекорд скорости в 2004 году для реактивного самолета со скоростью 9,7 Маха, почти 12 100 километров в час (7500 миль в час). [37]

Ракета []

Во время Второй мировой войны немцы использовали реактивный самолет Me 163 Komet. Первым самолетом, преодолевшим звуковой барьер в горизонтальном полете, стал ракетный самолет Bell X-1. Более поздний North American X-15 побил множество рекордов скорости и высоты и заложил основу для более позднего проектирования самолетов и космических кораблей.Ракетные самолеты сегодня не используются, хотя для некоторых военных самолетов используется ракетный взлет. Среди последних ракетных самолетов — SpaceShipOne и XCOR EZ-Rocket.

Есть много самолетов с ракетными двигателями / космических кораблей, космических самолетов, которые предназначены для полетов за пределы атмосферы Земли.

Разработка и производство []

Большинство самолетов строятся компаниями с целью их массового производства для клиентов. Процесс проектирования и планирования, включая испытания на безопасность, может длиться до четырех лет для небольших турбовинтовых самолетов или дольше для более крупных самолетов.

В ходе этого процесса устанавливаются цели и технические характеристики самолета. Сначала строительная компания использует чертежи и уравнения, моделирование, испытания в аэродинамической трубе и опыт для прогнозирования поведения самолета. Компании используют компьютеры для рисования, планирования и первоначального моделирования самолета. Затем небольшие модели и макеты всех или некоторых частей самолета испытываются в аэродинамических трубах для проверки его аэродинамики.

Когда дизайн проходит через эти процессы, компания строит ограниченное количество прототипов для испытаний на земле.Представители авиационного агентства часто совершают первый рейс. Летные испытания продолжаются до тех пор, пока самолет не выполнит все требования. Затем государственное управление авиации страны разрешает компании начать производство.

В США этим агентством является Федеральное авиационное управление (FAA), а в Европейском союзе — Европейское агентство по авиационной безопасности (EASA). В Канаде государственным агентством, отвечающим за серийное производство самолетов и разрешающим их производство, является Transport Canada.

Когда деталь или компонент необходимо соединить сваркой практически для любого аэрокосмического или оборонного применения, они должны соответствовать самым строгим и конкретным правилам и стандартам безопасности. Nadcap, или Национальная программа аккредитации подрядчиков авиакосмической и оборонной промышленности, устанавливает глобальные требования к качеству, управлению качеством и обеспечению качества для аэрокосмической техники. [38]

В случае международной продажи также необходима лицензия государственного авиационного или транспортного агентства страны, в которой самолет будет использоваться.Например, самолеты европейской компании Airbus должны быть сертифицированы FAA для полетов в Соединенных Штатах, а самолеты американской компании Boeing должны быть одобрены EASA для полетов в Европейском Союзе. [ необходима ссылка ]

Правила

привели к снижению шума от двигателей самолетов в ответ на усиление шумового загрязнения в результате роста воздушного движения над городскими районами вблизи аэропортов. [ необходима ссылка ]

Маленькие самолеты могут быть спроектированы и построены любителями в качестве домостроителей.Другой самодельный самолет может быть собран с использованием заранее изготовленных комплектов деталей, которые могут быть собраны в базовый самолет и затем должны быть собраны строителем. [39]

Немногие компании производят самолеты в больших масштабах. Однако производство самолета для одной компании — это процесс, в котором на самом деле задействованы десятки или даже сотни других компаний и заводов, которые производят детали, которые входят в самолет. Например, одна компания может отвечать за производство шасси, а другая — за радар.Производство таких деталей не ограничено одним и тем же городом или страной; в случае крупных компаний-производителей самолетов такие детали могут поставляться со всего мира. [ требуется ссылка ]

Детали отправляются на главный завод компании по производству самолетов, где расположена производственная линия. В случае больших самолетов могут существовать производственные линии, предназначенные для сборки определенных частей самолета, особенно крыльев и фюзеляжа. [ необходима ссылка ]

По завершении самолет тщательно проверяется на предмет дефектов и дефектов.После утверждения инспекторами самолет проходит серию летных испытаний, чтобы убедиться, что все системы работают правильно и что самолет управляется должным образом. После прохождения этих испытаний самолет готов к «доработке» (внутренняя конфигурация, покраска и т. Д.), А затем готов к отправке заказчику. [ необходима ссылка ]

Характеристики []

Конструкция []

Конструктивные части самолета с неподвижным крылом называются планером.Присутствующие детали могут отличаться в зависимости от типа и назначения самолета. Ранние типы обычно делались из дерева с тканевыми поверхностями крыла. Когда около ста лет назад двигатели стали доступны для полетов с двигателями, их крепления были сделаны из металла. Затем по мере увеличения скорости все больше и больше деталей становились металлическими, пока к концу Второй мировой войны цельнометаллические самолеты не стали обычным явлением. В наше время все шире используются композитные материалы.

Типичные структурные части включают:

  • Одно или несколько больших горизонтальных крыла , часто с профилем в поперечном сечении.Крыло отклоняет воздух вниз, когда самолет движется вперед, создавая подъемную силу, поддерживающую его в полете. Крыло также обеспечивает устойчивость при крене, предотвращая крен самолета влево или вправо при устойчивом полете.
Ан-225 «Мрия» грузоподъемностью 250 тонн имеет два вертикальных стабилизатора.
  • Фюзеляж , длинный и тонкий корпус, обычно с заостренными или закругленными концами для придания его аэродинамически гладкой формы. Фюзеляж соединяется с другими частями планера и обычно содержит такие важные вещи, как пилот, полезная нагрузка и летные системы.
  • Вертикальный стабилизатор или киль представляет собой вертикальную поверхность в виде крыла, установленную в задней части самолета и обычно выступающую над ней. Киль стабилизирует рыскание самолета (поворот влево или вправо) и устанавливает руль направления, который контролирует его вращение вдоль этой оси.
  • Горизонтальный стабилизатор или хвостовое оперение, обычно устанавливаемое в хвостовой части рядом с вертикальным стабилизатором. Горизонтальный стабилизатор используется для стабилизации тангажа самолета (подъема или опускания) и крепления рулей высоты, обеспечивающих контроль тангажа.
  • Шасси , набор колес, полозьев или поплавков, которые поддерживают самолет, когда он находится на поверхности. На гидросамолете нижняя часть фюзеляжа или поплавки (понтоны) поддерживают его на воде. На некоторых самолетах шасси убирается во время полета для уменьшения лобового сопротивления.

Крылья []

Крылья самолета с неподвижным крылом представляют собой неподвижные плоскости, простирающиеся по обе стороны от самолета. Когда самолет движется вперед, воздух обтекает крылья, форма которых создает подъемную силу.Эта форма называется аэродинамическим профилем и имеет форму крыла птицы.

Конструкция крыла []

Самолеты имеют гибкие поверхности крыльев, которые растянуты по раме и становятся жесткими за счет подъемных сил, создаваемых воздушным потоком над ними. Более крупные самолеты имеют жесткие поверхности крыла, которые обеспечивают дополнительную прочность.

Как гибкие, так и жесткие, большинство крыльев имеют прочный каркас, который придает им форму и передает подъемную силу с поверхности крыла на остальную часть самолета. Основными конструктивными элементами являются один или несколько лонжеронов, идущих от корня до кончика, и множество нервюр, идущих от передней (передней) до задней (задней) кромки.

Первые двигатели самолетов имели небольшую мощность, и легкость была очень важна. Кроме того, ранние профили аэродинамического профиля были очень тонкими и не могли иметь внутри прочный каркас. Таким образом, до 1930-х годов большинство крыльев были слишком легкими, чтобы иметь достаточную прочность, поэтому были добавлены внешние распорки и тросы. Когда доступная мощность двигателя увеличилась в течение 1920-х и 30-х годов, крылья можно было сделать тяжелыми и достаточно прочными, чтобы больше не требовались распорки. Этот тип свободного крыла называется свободнонесущим.

Конфигурация крыла []

Количество и форма крыльев у разных видов сильно различаются. Данный самолет крыла может быть полноразмерным или разделенным центральным фюзеляжем на левое (левое) и правое (правое) крылья. Иногда использовалось еще больше крыльев, и трехкрылый триплан прославился во время Первой мировой войны. Четырехкрылый квадруплан и другие многоплановые конструкции не имели большого успеха.

У моноплана одно крыло, у биплана два уложенных друг над другом, у тандемного крыла два размещены друг за другом.Когда доступная мощность двигателя увеличилась в течение 1920-х и 30-х годов, и распорки больше не требовались, свободнонесущий или свободнонесущий моноплан стал наиболее распространенной формой силового типа.

Форма крыла в плане — это форма, если смотреть сверху. Чтобы крыло было аэродинамически эффективным, оно должно быть прямым с большим размахом из стороны в сторону, но иметь короткую хорду (высокое удлинение). Но чтобы быть конструктивно эффективным и, следовательно, легким, крыло должно иметь короткий размах, но все же достаточную площадь для обеспечения подъемной силы (низкое удлинение).

На околозвуковых скоростях (близких к скорости звука) он помогает повернуть крыло назад или вперед, чтобы уменьшить сопротивление от сверхзвуковых ударных волн, когда они начинают формироваться. Стреловидное крыло — это просто прямое крыло, стреловидное назад или вперед.

треугольное крыло представляет собой треугольник, который может использоваться по нескольким причинам. Как гибкое крыло Rogallo, оно обеспечивает стабильную форму под действием аэродинамических сил и поэтому часто используется для сверхлегких самолетов и даже воздушных змеев. Как сверхзвуковое крыло, оно сочетает в себе высокую прочность с низким сопротивлением и поэтому часто используется для быстрых реактивных самолетов.

Крыло изменяемой геометрии может быть изменено в полете на другую форму. Крыло с изменяемой стреловидностью трансформируется от эффективной прямой конфигурации для взлета и посадки к конфигурации с низким сопротивлением стреловидности для высокоскоростного полета. Были запущены и другие формы с изменяемой формой плана, но ни одна из них не вышла за рамки стадии исследования.

Фюзеляж []

Фюзеляж представляет собой длинный тонкий корпус, обычно с заостренными или закругленными концами, чтобы сделать его форму аэродинамически гладкой.Фюзеляж может содержать летный экипаж, пассажиров, груз или полезную нагрузку, топливо и двигатели. Пилоты пилотируемых самолетов управляют ими из кабины , расположенной в передней или верхней части фюзеляжа и оснащенной органами управления и обычно окнами и приборами. Самолет может иметь более одного фюзеляжа или он может быть оснащен стрелами с хвостовой частью, расположенной между ними, чтобы крайняя задняя часть фюзеляжа могла использоваться для различных целей.

Крылья против тел []

Летающее крыло []

Летающее крыло — это летательный аппарат без хвоста, не имеющий определенного фюзеляжа.Большая часть экипажа, полезной нагрузки и оборудования размещается внутри основной конструкции крыла. [40]

Конфигурация летающего крыла широко изучалась в 1930-х и 1940-х годах, особенно Джеком Нортропом и Честоном Л. Эшельманом в США, а также Александром Липпишем и братьями Хортен в Германии. После войны несколько экспериментальных проектов были основаны на концепции летающего крыла, но известные трудности оставались неразрешимыми. Некоторый общий интерес сохранялся до начала 1950-х годов, но конструкции не обязательно давали большое преимущество в дальности полета и представляли несколько технических проблем, что привело к принятию «обычных» решений, таких как Convair B-36 и B-52 Stratofortress.Из-за практической необходимости в глубоком крыле, концепция летающего крыла наиболее практична для конструкций в диапазоне от медленных до средних скоростей, и существует постоянный интерес к ее использованию в качестве конструкции тактического авиалайнера.

Интерес к летающим крыльям возобновился в 1980-х годах из-за их потенциально низкого радиолокационного сечения отражения. Технология Stealth основана на формах, которые отражают радиолокационные волны только в определенных направлениях, что затрудняет обнаружение самолета, если приемник радара не находится в определенном положении относительно самолета — положении, которое постоянно изменяется по мере движения самолета.Такой подход в конечном итоге привел к созданию стелс-бомбардировщика Northrop B-2 Spirit. В этом случае аэродинамические преимущества летающего крыла не являются первоочередной задачей. Однако современные управляемые компьютером системы управления полетом по проводам позволили свести к минимуму многие из аэродинамических недостатков летающего крыла, что сделало его эффективным и стабильным бомбардировщиком дальнего действия.

Корпус смешанного крыла []

Самолеты со смешанным крылом имеют сплющенный корпус аэродинамической формы, который создает большую часть подъемной силы, чтобы удерживаться в воздухе, и четкие и отдельные конструкции крыльев, хотя крылья плавно переходят в корпус.

Самолет со смешанным крылом включает конструктивные особенности как футуристического фюзеляжа, так и конструкции летающего крыла. Предполагаемые преимущества подхода со смешанным корпусом крыла — это эффективные крылья с большой подъемной силой и широкий аэродинамический корпус. Это позволяет всему судну вносить вклад в создание подъемной силы, что потенциально увеличивает экономию топлива.

Подъемное устройство []
Х-24 компании Martin Aircraft Company был построен в рамках экспериментальной военной программы США с 1963 по 1975 год.

Подъемное тело — это конфигурация, при которой подъемная сила создается самим телом. В отличие от летающего крыла, которое представляет собой крыло с минимальным фюзеляжем или без него, подъемное тело можно рассматривать как фюзеляж с небольшим крылом или без него. В то время как летающее крыло стремится максимизировать крейсерскую эффективность на дозвуковых скоростях за счет устранения неподъемных поверхностей, подъемные тела обычно сводят к минимуму сопротивление и структуру крыла для дозвукового, сверхзвукового и гиперзвукового полета или повторного входа космического корабля.Все эти режимы полета создают проблемы для обеспечения надлежащей устойчивости полета. Подъемные тела были основной областью исследований в 1960-х и 1970-х годах как средство создания небольших и легких пилотируемых космических кораблей. США построили несколько известных ракетных самолетов с подъемным фюзеляжем, чтобы проверить концепцию, а также несколько ракет для повторного входа в атмосферу, которые были испытаны над Тихим океаном. Интерес снизился, поскольку ВВС США потеряли интерес к пилотируемой миссии, и основные разработки закончились во время процесса проектирования космического челнока, когда стало ясно, что фюзеляжи высокой формы затрудняют установку топливных баков.

Оперение и носовая часть []

Классическое крыло с профильным сечением неустойчиво в полете и плохо управляемо. Типы с гибким крылом часто полагаются на якорную стропу или вес пилота, подвешенного под ним, чтобы поддерживать правильное положение. Некоторые свободно летающие типы используют адаптированный устойчивый аэродинамический профиль или другие гениальные механизмы, включая, в последнее время, электронную искусственную стабилизацию.

Для достижения устойчивости и управляемости большинство типов самолетов имеют хвостовое оперение, состоящее из киля и руля направления, которые действуют горизонтально, а также хвостового оперения и руля высоты, которые действуют вертикально.Эти управляющие поверхности обычно могут быть подрезаны для снятия управляющих усилий на различных этапах полета. Это настолько распространено, что известно как обычная компоновка. Иногда могут быть два или более киля, разнесенных вдоль хвостового оперения.

Некоторые типы имеют горизонтальную «утку» носовой части впереди основного крыла, а не позади него. [41] [42] [43] Эта носовая часть может способствовать подъемной силе, дифференту или управлению самолетом или некоторым из них.

Органы управления и приборы []

Кабина легкого самолета (Robin DR400 / 500)

Самолеты имеют сложные системы управления полетом. Основные органы управления позволяют пилоту управлять самолетом в воздухе, управляя его положением (крен, тангаж и рыскание) и тягой двигателя.

На пилотируемых самолетах приборы в кабине предоставляют пилотам информацию, включая полетные данные, мощность двигателя, навигацию, связь и другие системы самолета, которые могут быть установлены.

Безопасность []

Когда риск измеряется числом смертей на пассажиро-километр, путешествие по воздуху примерно в 10 раз безопаснее, чем путешествие на автобусе или поезде.Однако при использовании статистики смертей на поездку воздушное путешествие значительно опаснее, чем путешествие на автомобиле, поезде или автобусе. [44] Страхование авиаперелетов по этой причине относительно дорого — страховщики обычно используют статистику смертей на поездку. [45] Существует значительная разница между безопасностью авиалайнеров и небольших частных самолетов, при этом статистика на милю показывает, что авиалайнеры в 8,3 раза безопаснее, чем небольшие самолеты. [46]

Воздействие на окружающую среду []

Как и при любой другой деятельности, связанной со сжиганием, самолет, работающий на ископаемом топливе, выбрасывает сажу и другие загрязнители в атмосферу.Также производятся парниковые газы, такие как диоксид углерода (CO 2 ). Кроме того, существуют воздействия на окружающую среду, характерные для самолетов: например,

  • Самолеты, работающие на больших высотах вблизи тропопаузы (в основном, большие реактивные авиалайнеры), выбрасывают аэрозоли и оставляют инверсионные следы, которые могут усилить образование перистых облаков — облачный покров с момента зарождения авиации мог увеличиться на 0,2%. [47]
  • Самолеты, работающие на больших высотах вблизи тропопаузы, также могут выделять химические вещества, которые взаимодействуют с парниковыми газами на этих высотах, особенно соединения азота, которые взаимодействуют с озоном, увеличивая концентрацию озона. [48] [49]
  • Большинство легких поршневых самолетов работают на авиационном газе, содержащем тетраэтилсвинец (TEL). Некоторые поршневые двигатели с более низким уровнем сжатия могут работать на неэтилированном газе и газотурбинных двигателях, а дизельные двигатели, для которых не требуется свинец, используются на некоторых более новых легких самолетах. Некоторые экологически чистые легкие электрические летательные аппараты уже производятся.

Еще одно воздействие самолетов на окружающую среду — это шумовое загрязнение, в основном вызываемое взлетом и посадкой самолетов. Grewe, V .; Д. Бруннер; М. Дамерис; Дж. Л. Гренфелл; Р. Хайн; Д. Шинделл; Дж. Стахелин (июль 2001 г.). «Происхождение и изменчивость оксидов азота и озона в верхних слоях тропосферы в северных средних широтах». Атмосферная среда . 35 (20): 3421–33. Bibcode: 2001AtmEn..35.3421G. DOI: 10.1016 / S1352-2310 (01) 00134-0. HDL: 2060/20000060827.

Библиография []

  • Блатнер, Дэвид. Летающая книга: все, о чем вы когда-либо мечтали полетать на самолетах .ISBN 0-8027-7691-4

Внешние ссылки []

Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Самолет
Самолет

— Википедия | WordDisk

Самолет или самолет (неофициально самолет ) — это самолет с двигателем и неподвижным крылом, который приводится в движение тягой от реактивного двигателя, пропеллера или ракетного двигателя. Самолеты бывают самых разных размеров, форм и конфигураций крыла.Широкий спектр использования самолетов включает отдых, перевозку товаров и людей, военные и исследования. Во всем мире коммерческая авиация ежегодно перевозит более четырех миллиардов пассажиров на авиалайнерах [1] и перевозит более 200 миллиардов тонно-километров [2] грузов в год, что составляет менее 1% мировых грузоперевозок [3]. Большинством самолетов управляет пилот на борту самолета, но некоторые из них предназначены для дистанционного или компьютерного управления, например дроны.

Летательный аппарат с двигателем

Североамериканский P-51 Mustang, истребитель времен Второй мировой войны Первый полет самолета Райт Флайер 17 декабря 1903 года Боинг 777-300 All Nippon Airways взлетал из аэропорта Нью-Йорка имени Джона Кеннеди

Братья Райт изобрели и совершили первый полет. самолет в 1903 году, признанный «первым продолжительным и управляемым полетом с двигателем тяжелее воздуха».[4] Они основывались на работах Джорджа Кэли, датируемых 1799 годом, когда он изложил концепцию современного самолета (а позже построил и пилотировал модели и успешные пассажирские планеры) [5]. Между 1867 и 1896 годами немецкий пионер человеческой авиации Отто Лилиенталь также изучал полеты тяжелее воздуха. После ограниченного использования в Первой мировой войне авиационная техника продолжала развиваться. Самолеты присутствовали во всех крупных сражениях Второй мировой войны. Первым реактивным самолетом стал немецкий Heinkel He 178 в 1939 году.Первый реактивный авиалайнер de Havilland Comet был представлен в 1952 году. Boeing 707, первый широко успешный коммерческий самолет, находился в коммерческой эксплуатации более 50 лет, с 1958 по 2013 год.

Этимология и использование


Впервые засвидетельствованное на английском языке в конце 19 века (до первого продолжительного полета с двигателем) слово airplane , как и airplane , происходит от французского aéroplane , которое происходит от греческого ἀήρ ( aēr ), «воздух» [6] и латинское planus , «уровень», [7] или греческое πλάνος ( planos ), «блуждающий».[8] [9] « Aéroplane » первоначально называлось просто крыло, поскольку это самолет, движущийся по воздуху. [10] В примере с синекдохой слово, обозначающее крыло, стало обозначать весь самолет.

В Соединенных Штатах и ​​Канаде термин «самолет» используется для самолетов с двигателем и неподвижным крылом. В Соединенном Королевстве и большинстве стран Содружества к этим самолетам обычно применяется термин «самолет» ([10]).

История


Ле Брис и его планер Albatros II, сфотографированы Надаром, 1868 год Отто Лилиенталь в полете, ок.1895
Антецеденты

Во многих древних историях упоминается полет, например, греческая легенда об Икаре и Дедале и Вимана в древнеиндийских эпосах. Приблизительно в 400 г. до н.э. в Греции Архитас, как считалось, спроектировал и построил первое искусственное самоходное летательное устройство, модель в форме птицы, приводимая в движение струей того, что, вероятно, было паром, пролетевшим около 200 м . [11] [12] Эта машина могла быть приостановлена ​​для полета. [13] [14]

Некоторые из самых ранних зарегистрированных попыток создания планеров были предприняты андалузским и арабоязычным поэтом 9-го века Аббасом ибн Фирнасом и английским монахом 11-го века Эйлмером из Малмсбери; оба эксперимента травмировали своих пилотов.[15] Леонардо да Винчи исследовал конструкцию крыльев птиц и спроектировал самолет с приводом от человека в своем Кодексе о полете птиц (1502), впервые отметив различие между центром масс и центром давления. летающих птиц.

В 1799 году Джордж Кэли изложил концепцию современного самолета как летательного аппарата с неподвижным крылом с отдельными системами подъемной силы, движения и управления. [16] [17] Кэли конструировал и создавал модели самолетов с неподвижным крылом еще в 1803 году, а в 1853 году он построил успешный планер для перевозки пассажиров.[5] В 1856 году француз Жан-Мари Ле Брис совершил первый полет с двигателем, когда его планер «L’Albatros artificiel» тащил лошадь на пляже. [18] Затем россиянин Александр Федорович Можайский также сделал несколько новаторских проектов. В 1883 году американец Джон Дж. Монтгомери совершил управляемый полет на планере [19]. Другие авиаторы, совершавшие аналогичные полеты в то время, были Отто Лилиенталь, Перси Пилчер и Октав Шанют.

Сэр Хирам Максим построил корабль весом 3,5 тонны с размахом крыльев 110 футов (34 м), который приводился в движение двумя паровыми двигателями мощностью 360 лошадиных сил (270 кВт), приводящими в движение два гребных винта.В 1894 году его машина была испытана с подвесными рельсами, чтобы предотвратить ее подъем. Испытания показали, что у него достаточно подъемной силы для взлета. Корабль был неконтролируемым, что, как предполагается, осознал Максим, поскольку впоследствии он отказался от работы над ним. [20]

В 1890-х годах Лоуренс Харгрейв провел исследование конструкции крыльев и разработал воздушный змей, который поднимал вес человека. Его конструкции коробчатого воздушного змея получили широкое распространение. Хотя он также разработал тип роторного авиационного двигателя, он не создавал и не управлял самолетами с неподвижным крылом.[21]

Между 1867 и 1896 годами немецкий пионер человеческой авиации Отто Лилиенталь разработал полет тяжелее воздуха. Он был первым человеком, совершившим хорошо документированные, неоднократные и успешные полеты на планере.

Ранние полеты
Патентные чертежи Clement Ader’s Éole .

Француз Клеман Адер построил свой первый из трех летательных аппаратов в 1886 году — Éole . Это была похожая на летучая мышь конструкция, управляемая легким паровым двигателем его собственного изобретения, с четырьмя цилиндрами, развивающими 20 лошадиных сил (15 кВт), и приводящим в движение четырехлопастной винт.Двигатель весил не более 4 килограммов на киловатт (6,6 фунта / л.с.). Крылья имели размах 14 м (46 футов). Общий вес составлял 300 кг (660 фунтов). 9 октября 1890 года Адер попытался лететь на Éole . Историки авиации считают эту попытку взлетом с двигателем и неконтролируемым прыжком примерно на 50 м (160 футов) на высоте примерно 200 мм (7,9 дюйма) [22] [23]. Не было зарегистрировано, чтобы две последующие машины Адера достигли полета [24].

Полеты американских братьев Райт в 1903 году признаны Fédération Aéronautique Internationale (FAI), органом по установлению стандартов и учету в области воздухоплавания, как «первый устойчивый и управляемый полет с двигателем тяжелее воздуха».[4] К 1905 году «Райт Флаер III» был способен к полностью управляемому и стабильному полету в течение значительных периодов времени. Братья Райт считали Отто Лилиенталя главным вдохновителем своего решения продолжить пилотируемый полет.

Сантос-Дюмон 14-бис, между 1906 и 1907 годами

В 1906 году бразилец Альберто Сантос-Дюмон совершил первый полет на самолете без помощи катапульты [25] и установил первый мировой рекорд, признанный Aéro-Club de Франция, пролетев 220 метров (720 футов) менее чем за 22 секунды.[26] Этот полет был также сертифицирован FAI. [27] [28]

Ранняя конструкция самолета, которая объединила в себе современную конфигурацию тягача-моноплана, была конструкция Blériot VIII 1908 года. Она имела подвижные хвостовые поверхности, управляющие как рысканием, так и тангажем, формой управления креном, обеспечиваемой либо деформацией крыла, либо элеронами и управляемой пилотом с джойстиком и рулем направления. Это был важный предшественник его более позднего самолета Blériot XI для пересечения пролива летом 1909 года [29].

Первая мировая война послужила испытательным полигоном для использования самолета в качестве оружия.Самолеты продемонстрировали свой потенциал в качестве мобильных наблюдательных платформ, а затем зарекомендовали себя как боевые машины, способные нанести урон противнику. Самая ранняя известная воздушная победа с синхронным пулеметным истребителем произошла в 1915 году немецкой Luftstreitkräfte Leutnant Kurt Wintgens. Появились асы-истребители; наибольшим (по количеству побед в воздушных боях) был Манфред фон Рихтгофен.

После Первой мировой войны авиастроение продолжало развиваться.Олкок и Браун впервые пересекли Атлантику без остановок в 1919 году. Первые международные коммерческие рейсы между Соединенными Штатами и Канадой состоялись в 1919 году [30].

Самолеты присутствовали во всех крупных сражениях Второй мировой войны. Они были важным компонентом военных стратегий того времени, таких как немецкий блицкриг, битва за Британию и американские и японские авианосные кампании во время Тихоокеанской войны.

Разработка реактивного самолета

Первым практическим реактивным самолетом стал немецкий Heinkel He 178, испытанный в 1939 году.В 1943 году на вооружение немецких люфтваффе поступил первый действующий реактивный истребитель Messerschmitt Me 262. В октябре 1947 года Bell X-1 стал первым самолетом, который превысил скорость звука [31].

Первый реактивный авиалайнер de Havilland Comet был представлен в 1952 году. Boeing 707, первый широко успешный коммерческий самолет, находился в коммерческой эксплуатации более 50 лет, с 1958 по 2010 год. Boeing 747 был самым большим пассажиром в мире. самолет с 1970 года, пока его не превзошел Airbus A380 в 2005 году.

Силовая установка


Винт
Биплан Антонов Ан-2

Воздушный винт, или воздушный винт , преобразует вращательное движение двигателя или другого источника энергии в закрученный поток, который толкает винт вперед или назад. Он содержит вращающуюся ступицу с механическим приводом, к которой прикреплено несколько лопастей с радиальным аэродинамическим профилем, так что весь узел вращается вокруг продольной оси. [32] Три типа авиационных двигателей, используемых для пропеллеров, включают поршневые двигатели (или поршневые двигатели), газотурбинные двигатели и электродвигатели.Величина тяги, которую создает воздушный винт, определяется площадью его диска — площадью, в которой вращаются лопасти. Если площадь слишком мала, эффективность будет низкой, а если площадь большая, пропеллер должен вращаться с очень низкой скоростью, чтобы избежать сверхзвуковой скорости и создания большого шума и небольшой тяги. Из-за этого ограничения пропеллеры предпочтительнее для самолетов, которые движутся со скоростью ниже 0,6 Маха, в то время как реактивные двигатели — лучший выбор для выше этой скорости. [33]

Поршневой двигатель

Поршневые двигатели в самолетах имеют три основных варианта: радиальный, рядный и плоский или горизонтально расположенный.Радиальный двигатель представляет собой конфигурацию двигателя внутреннего сгорания возвратно-поступательного типа, в которой цилиндры «излучаются» наружу из центрального картера, как спицы колеса, и обычно использовался в авиационных двигателях до того, как газотурбинные двигатели стали преобладающими. Рядный двигатель — это поршневой двигатель с рядами цилиндров, расположенными один за другим, а не рядами цилиндров, причем каждый ряд имеет любое количество цилиндров, но редко более шести, и может иметь водяное охлаждение. Плоский двигатель — это двигатель внутреннего сгорания с горизонтально расположенными цилиндрами.

Газовая турбина

Турбовинтовой газотурбинный двигатель состоит из воздухозаборника, компрессора, камеры сгорания, турбины и движущего сопла, которые передают мощность от вала через редуктор на гребной винт. Сопло обеспечивает относительно небольшую долю тяги, создаваемой турбовинтовым двигателем.

Электродвигатель
Solar Impulse 1 , самолет на солнечной энергии с электродвигателями.

Электрический самолет работает на электродвигателях, а не на двигателях внутреннего сгорания, электричество поступает от топливных элементов, солнечных элементов, ультраконденсаторов, лучей [34] или батарей.В настоящее время летающие электрические самолеты представляют собой в основном экспериментальные прототипы, включая пилотируемые и беспилотные летательные аппараты, но на рынке уже есть некоторые серийные модели [35].

Джет
Сверхзвуковой транспортный самолет Concorde

Реактивный самолет приводится в движение реактивными двигателями, которые используются, поскольку аэродинамические ограничения пропеллеров не распространяются на реактивные двигатели. Эти двигатели намного мощнее поршневых двигателей данного размера или веса, сравнительно бесшумны и хорошо работают на большой высоте.Варианты реактивного двигателя включают прямоточный воздушно-реактивный двигатель и прямоточный воздушно-реактивный двигатель, в которых высокая скорость полета и геометрия впуска используются для сжатия воздуха для горения перед подачей и воспламенением топлива. Ракетные двигатели обеспечивают тягу за счет сжигания топлива с окислителем и выброса газа через сопло.

Турбореактивный двухконтурный двигатель

В большинстве современных реактивных самолетов используются турбовентиляторные реактивные двигатели, которые уравновешивают преимущества пропеллера при сохранении скорости выхлопа и мощности реактивного двигателя. По сути, это пропеллер с воздуховодом, прикрепленный к реактивному двигателю, очень похожий на турбовинтовой, но с меньшим диаметром.При установке на авиалайнер он эффективен, пока остается ниже скорости звука (или дозвуковой). Реактивные истребители и другие сверхзвуковые летательные аппараты, которые не тратят много времени на сверхзвуковые, также часто используют турбовентиляторные двигатели, но для работы необходимы воздухозаборники, замедляющие движение воздуха, так что когда он достигает передней части турбовентиляторного двигателя, он становится дозвуковым. . Проходя через двигатель, он снова разгоняется до сверхзвуковых скоростей. Для дальнейшего увеличения выходной мощности топливо сбрасывается в выхлопной поток, где оно воспламеняется.Это называется дожигателем и используется как на чисто реактивных, так и на турбореактивных самолетах, хотя обычно он используется только на боевых самолетах из-за количества потребляемого топлива, и даже в этом случае его можно использовать только в течение коротких периодов времени. Сверхзвуковые авиалайнеры (например, Concorde) больше не используются в основном из-за того, что полет на сверхзвуковой скорости создает звуковой удар, который запрещен в наиболее густонаселенных районах, а также из-за гораздо большего расхода топлива, необходимого для сверхзвукового полета.

Реактивные самолеты обладают высокими крейсерскими скоростями (700–900 км / ч или 430–560 миль в час) и высокими скоростями при взлете и посадке (150–250 км / ч или 93–155 миль в час).Из-за скорости, необходимой для взлета и посадки, реактивные самолеты используют закрылки и устройства передней кромки для управления подъемной силой и скоростью. Многие реактивные самолеты также используют реверсоры тяги для замедления самолета при посадке.

Ramjet
Художественная концепция X-43A с ГПРД, прикрепленным к нижней части

ПВРД — это форма реактивного двигателя, не содержащая основных движущихся частей, и может быть особенно полезна в приложениях, требующих небольшого и простого двигателя для высокоскоростного использования, например, для ракет .Для ПВРД требуется поступательное движение, прежде чем они смогут создавать тягу, и поэтому часто используются в сочетании с другими формами движения или с внешними средствами достижения достаточной скорости. Lockheed D-21 представлял собой разведывательный беспилотник с прямоточным воздушным двигателем со скоростью 3+ Маха, который запускался с базового самолета. ПВРД использует поступательное движение транспортного средства, чтобы нагнетать воздух через двигатель, не прибегая к турбинам или лопастям. Топливо добавляется и воспламеняется, что нагревает и расширяет воздух для создания тяги. [36]

Scramjet

ГПВРД — это сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель, который, за исключением различий в работе с внутренним сверхзвуковым воздушным потоком, работает как обычный ПВРД.Для работы этого типа двигателя требуется очень высокая начальная скорость. НАСА X-43, экспериментальный беспилотный ГПВРД, установил мировой рекорд скорости в 2004 году для реактивного самолета со скоростью 9,7 Маха, почти 12 100 километров в час (7 500 миль в час) [37].

Ракета
Bell X-1 в полете, 1947 г.

Во время Второй мировой войны немцы использовали ракетный самолет Me 163 Komet. Первым самолетом, преодолевшим звуковой барьер в горизонтальном полете, стал ракетный самолет Bell X-1. Более поздний North American X-15 побил множество рекордов скорости и высоты и заложил основу для более позднего проектирования самолетов и космических кораблей.Ракетные самолеты сегодня не используются, хотя для некоторых военных самолетов используется ракетный взлет. Среди последних ракетных самолетов — SpaceShipOne и XCOR EZ-Rocket.

Есть много самолетов с ракетными двигателями / космических кораблей, космических самолетов, которые предназначены для полетов за пределы атмосферы Земли.

Разработка и производство


Линия сборки SR-71 Blackbird на Skunk Works, Lockheed Martin’s Advanced Development Programme (ADP).

Большинство самолетов строятся компаниями с целью их массового производства для клиентов.Процесс проектирования и планирования, включая испытания на безопасность, может длиться до четырех лет для небольших турбовинтовых самолетов или дольше для более крупных самолетов.

В ходе этого процесса устанавливаются цели и технические характеристики самолета. Сначала строительная компания использует чертежи и уравнения, моделирование, испытания в аэродинамической трубе и опыт для прогнозирования поведения самолета. Компании используют компьютеры для рисования, планирования и первоначального моделирования самолета. Затем небольшие модели и макеты всех или некоторых частей самолета испытываются в аэродинамических трубах для проверки его аэродинамики.

Когда проект прошел через эти процессы, компания конструирует ограниченное количество прототипов для испытаний на земле. Представители авиационного агентства часто совершают первый рейс. Летные испытания продолжаются до тех пор, пока самолет не выполнит все требования. Затем государственное управление авиации страны разрешает компании начать производство.

В США этим агентством является Федеральное авиационное управление (FAA), а в Европейском союзе — Европейское агентство по авиационной безопасности (EASA).В Канаде государственным агентством, отвечающим за серийное производство самолетов и разрешающим их производство, является Transport Canada.

Когда деталь или компонент необходимо соединить сваркой практически для любого аэрокосмического или оборонного применения, они должны соответствовать самым строгим и конкретным правилам и стандартам безопасности. Nadcap, или Национальная программа аккредитации подрядчиков авиакосмической и оборонной промышленности, устанавливает глобальные требования к качеству, управлению качеством и обеспечению качества для аэрокосмической техники.[38]

В случае международной продажи также необходима лицензия государственного агентства авиации или транспорта страны, где самолет будет использоваться. Например, самолеты европейской компании Airbus должны быть сертифицированы FAA для полетов в Соединенных Штатах, а самолеты американской компании Boeing должны быть одобрены EASA для полетов в Европейском Союзе. [ необходима ссылка ]

Airbus A321 на линии окончательной сборки 3 на заводе Airbus в аэропорту Финкенвердер в Гамбурге.Правила

привели к снижению шума от двигателей самолетов в ответ на усиление шумового загрязнения в результате роста воздушного движения над городскими районами вблизи аэропортов. [ необходима ссылка ]

Маленькие самолеты могут быть спроектированы и построены любителями в качестве домостроителей. Другой самодельный самолет может быть собран с использованием предварительно изготовленных комплектов деталей, которые могут быть собраны в базовый самолет и затем должны быть собраны строителем. [39]

Немногие компании производят самолеты в больших масштабах.Однако производство самолета для одной компании — это процесс, в котором на самом деле задействованы десятки или даже сотни других компаний и заводов, которые производят детали, которые входят в самолет. Например, одна компания может отвечать за производство шасси, а другая — за радар. Производство таких деталей не ограничено одним и тем же городом или страной; в случае крупных компаний-производителей самолетов такие детали могут поставляться со всего мира. [ необходима ссылка ]

Детали отправляются на основной завод авиастроительной компании, где находится производственная линия.В случае больших самолетов могут существовать производственные линии, предназначенные для сборки определенных частей самолета, особенно крыльев и фюзеляжа. [ необходима ссылка ]

После завершения самолет тщательно проверяется на предмет дефектов и дефектов. После утверждения инспекторами самолет проходит серию летных испытаний, чтобы убедиться, что все системы работают правильно и что самолет управляется должным образом. После прохождения этих испытаний самолет готов к «доработке» (внутренняя настройка, покраска и т. Д.).), а затем готов для клиента. [ необходима ссылка ]

Характеристики


IAI Heron — беспилотный летательный аппарат с двухбалочной компоновкой
Планер

Конструктивные части самолета с неподвижным крылом называются планером. Присутствующие детали могут отличаться в зависимости от типа и назначения самолета. Ранние типы обычно делались из дерева с тканевыми поверхностями крыла. Когда около ста лет назад двигатели стали доступны для полетов с двигателями, их крепления были сделаны из металла.Затем по мере увеличения скорости все больше и больше деталей становились металлическими, пока к концу Второй мировой войны цельнометаллические самолеты не стали обычным явлением. В наше время все шире используются композитные материалы.

Типичные структурные части включают:

  • Одно или несколько больших горизонтальных крыла , часто с профилем в поперечном сечении. Крыло отклоняет воздух вниз, когда самолет движется вперед, создавая подъемную силу, поддерживающую его в полете. Крыло также обеспечивает устойчивость при крене, предотвращая крен самолета влево или вправо при устойчивом полете.
Ан-225 «Мрия», способный нести 250-тонную полезную нагрузку, имеет два вертикальных стабилизатора.
  • Фюзеляж , длинный и тонкий корпус, обычно с заостренными или закругленными концами для придания его аэродинамически гладкой формы. Фюзеляж соединяется с другими частями планера и обычно содержит такие важные вещи, как пилот, полезная нагрузка и летные системы.
  • Вертикальный стабилизатор или киль представляет собой вертикальную поверхность в виде крыла, установленную в задней части самолета и обычно выступающую над ней.Киль стабилизирует рыскание самолета (поворот влево или вправо) и устанавливает руль направления, который контролирует его вращение вдоль этой оси.
  • Горизонтальный стабилизатор или хвостовое оперение, обычно устанавливаемое в хвостовой части рядом с вертикальным стабилизатором. Горизонтальный стабилизатор используется для стабилизации тангажа самолета (подъема или опускания) и крепления рулей высоты, обеспечивающих контроль тангажа.
  • Шасси , набор колес, полозьев или поплавков, которые поддерживают самолет, когда он находится на поверхности.На гидросамолете нижняя часть фюзеляжа или поплавки (понтоны) поддерживают его на воде. На некоторых самолетах шасси убирается во время полета для уменьшения лобового сопротивления.
Крылья

Крылья самолета с неподвижным крылом представляют собой неподвижные плоскости, простирающиеся по обе стороны от самолета. Когда самолет движется вперед, воздух обтекает крылья, форма которых создает подъемную силу. Эта форма называется аэродинамическим профилем и имеет форму крыла птицы.

Конструкция крыла

Самолеты имеют гибкие поверхности крыльев, которые растянуты по раме и становятся жесткими за счет подъемных сил, создаваемых воздушным потоком над ними.Более крупные самолеты имеют жесткие поверхности крыла, которые обеспечивают дополнительную прочность.

Как гибкие, так и жесткие, большинство крыльев имеют прочный каркас, который придает им форму и передает подъемную силу с поверхности крыла на остальную часть самолета. Основными конструктивными элементами являются один или несколько лонжеронов, идущих от корня до кончика, и множество нервюр, идущих от передней (передней) до задней (задней) кромки.

Ранние двигатели самолетов имели небольшую мощность, и легкость была очень важна. Кроме того, ранние профили аэродинамического профиля были очень тонкими и не могли иметь внутри прочный каркас.Таким образом, до 1930-х годов большинство крыльев были слишком легкими, чтобы иметь достаточную прочность, поэтому были добавлены внешние распорки и тросы. Когда доступная мощность двигателя увеличилась в течение 1920-х и 30-х годов, крылья можно было сделать тяжелыми и достаточно прочными, чтобы больше не требовались распорки. Этот тип свободного крыла называется свободнонесущим.

Конфигурация крыла
Захваченный моноплан Morane-Saulnier L

на тросах-зонтах. Количество и форма крыльев у разных типов сильно различаются.Данный самолет крыла может быть полноразмерным или разделенным центральным фюзеляжем на левое (левое) и правое (правое) крылья. Иногда использовалось еще больше крыльев, и трехкрылый триплан прославился во время Первой мировой войны. Четырехкрылый квадруплан и другие многоплановые конструкции не имели большого успеха.

У моноплана одно крыло, у биплана два расположены друг над другом, у тандемного крыла два расположены друг за другом. Когда доступная мощность двигателя увеличилась в течение 1920-х и 30-х годов, и распорки больше не требовались, свободнонесущий или свободнонесущий моноплан стал наиболее распространенной формой силового типа.

Форма крыла в плане — это форма, если смотреть сверху. Чтобы крыло было аэродинамически эффективным, оно должно быть прямым с большим размахом из стороны в сторону, но иметь короткую хорду (высокое удлинение). Но чтобы быть конструктивно эффективным и, следовательно, легким, крыло должно иметь короткий размах, но все же достаточную площадь для обеспечения подъемной силы (низкое удлинение).

На околозвуковых скоростях (близких к скорости звука) он помогает повернуть крыло назад или вперед, чтобы уменьшить сопротивление от сверхзвуковых ударных волн, когда они начинают формироваться.Стреловидное крыло — это просто прямое крыло, стреловидное назад или вперед.

Два прототипа Dassault Mirage G, один со стреловидными крыльями

Треугольное крыло треугольной формы может использоваться по нескольким причинам. Как гибкое крыло Rogallo, оно обеспечивает стабильную форму под действием аэродинамических сил и поэтому часто используется для сверхлегких самолетов и даже воздушных змеев. Как сверхзвуковое крыло, оно сочетает в себе высокую прочность с низким сопротивлением и поэтому часто используется для быстрых реактивных самолетов.

Крыло с изменяемой геометрией может быть изменено в полете на другую форму.Крыло с изменяемой стреловидностью трансформируется от эффективной прямой конфигурации для взлета и посадки к конфигурации с низким сопротивлением стреловидности для высокоскоростного полета. Были запущены и другие формы с изменяемой формой плана, но ни одна из них не вышла за рамки стадии исследования.

Фюзеляж

Фюзеляж представляет собой длинный тонкий корпус, обычно с заостренными или закругленными концами, чтобы сделать его форму аэродинамически гладкой. Фюзеляж может содержать летный экипаж, пассажиров, груз или полезную нагрузку, топливо и двигатели.Пилоты пилотируемых самолетов управляют ими из кабины , расположенной в передней или верхней части фюзеляжа и оснащенной органами управления и обычно окнами и приборами. Самолет может иметь более одного фюзеляжа или может быть оснащен стрелами с хвостовой частью, расположенной между стрелами, чтобы крайняя задняя часть фюзеляжа могла использоваться для различных целей.

Крылья против тел
Крыло летающее
Производимый в США B-2 Spirit — стратегический бомбардировщик. Он имеет форму летающего крыла и способен выполнять межконтинентальные полеты.

Летающее крыло — это бесхвостый самолет, не имеющий определенного фюзеляжа.Большая часть экипажа, полезной нагрузки и оборудования размещается внутри основной конструкции крыла. [40]

Конфигурация летающего крыла широко изучалась в 1930-х и 1940-х годах, особенно Джеком Нортропом и Честоном Л. Эшелманом в США, а также Александром Липпишем и братьями Хортен в Германии. После войны несколько экспериментальных проектов были основаны на концепции летающего крыла, но известные трудности оставались неразрешимыми. Некоторый общий интерес сохранялся до начала 1950-х годов, но конструкции не обязательно давали большое преимущество в дальности полета и представляли несколько технических проблем, что привело к принятию «обычных» решений, таких как Convair B-36 и B-52 Stratofortress.Из-за практической необходимости в глубоком крыле, концепция летающего крыла наиболее практична для конструкций в диапазоне от медленных до средних скоростей, и существует постоянный интерес к ее использованию в качестве конструкции тактического авиалайнера.

Интерес к летающим крыльям возобновился в 1980-х годах из-за их потенциально низкого радиолокационного сечения отражения. Технология Stealth основана на формах, которые отражают радиолокационные волны только в определенных направлениях, что затрудняет обнаружение самолета, если приемник радара не находится в определенном положении относительно самолета — положении, которое постоянно изменяется по мере движения самолета.Такой подход в конечном итоге привел к созданию стелс-бомбардировщика Northrop B-2 Spirit. В этом случае аэродинамические преимущества летающего крыла не являются первоочередной задачей. Однако современные управляемые компьютером системы управления полетом по проводам позволили свести к минимуму многие из аэродинамических недостатков летающего крыла, что сделало его эффективным и стабильным бомбардировщиком дальнего действия.

Корпус смешанного крыла
Компьютерная модель самолета Boeing X-48

со смешанным крылом имеет плоский корпус в форме аэродинамического профиля, который создает большую часть подъемной силы для удержания себя в воздухе, а также отчетливые и отдельные конструкции крыла, хотя крылья плавно переходят в форму крыла. тело.

Самолет со смешанным крылом включает в себя конструктивные особенности как футуристического фюзеляжа, так и конструкции летающего крыла. Предполагаемые преимущества подхода со смешанным корпусом крыла — это эффективные крылья с большой подъемной силой и широкий аэродинамический корпус. Это позволяет всему судну вносить вклад в создание подъемной силы, что потенциально увеличивает экономию топлива.

Кузов подъемный
Х-24 компании Martin Aircraft Company был построен в рамках экспериментальной военной программы США с 1963 по 1975 год.

Подъемное тело — это конфигурация, при которой подъемная сила создается самим телом. В отличие от летающего крыла, которое представляет собой крыло с минимальным фюзеляжем или без него, подъемное тело можно рассматривать как фюзеляж с небольшим крылом или без него. В то время как летающее крыло стремится максимизировать крейсерскую эффективность на дозвуковых скоростях за счет устранения неподъемных поверхностей, подъемные тела обычно сводят к минимуму сопротивление и структуру крыла для дозвукового, сверхзвукового и гиперзвукового полета или повторного входа космического корабля.Все эти режимы полета создают проблемы для обеспечения надлежащей устойчивости полета. Подъемные тела были основной областью исследований в 1960-х и 1970-х годах как средство создания небольших и легких пилотируемых космических кораблей. США построили несколько известных ракетных самолетов с подъемным фюзеляжем, чтобы проверить концепцию, а также несколько ракет для повторного входа в атмосферу, которые были испытаны над Тихим океаном. Интерес снизился, поскольку ВВС США потеряли интерес к пилотируемой миссии, и основные разработки закончились во время процесса проектирования космического челнока, когда стало ясно, что фюзеляжи высокой формы затрудняют установку топливных баков.

Оперение и носовая часть
Усы на Saab Viggen

Крыло с классическим профилем крыла неустойчиво в полете и им трудно управлять. Типы с гибким крылом часто полагаются на якорную стропу или вес пилота, подвешенного под ним, чтобы поддерживать правильное положение. Некоторые свободно летающие типы используют адаптированный устойчивый аэродинамический профиль или другие гениальные механизмы, включая, в последнее время, электронную искусственную стабилизацию.

Для достижения устойчивости и управляемости большинство типов самолетов имеют хвостовое оперение, состоящее из киля и руля направления, которые действуют горизонтально, а также хвостового оперения и руля высоты, которые действуют вертикально.Эти управляющие поверхности обычно могут быть подрезаны для снятия управляющих усилий на различных этапах полета. Это настолько распространено, что известно как обычная компоновка. Иногда могут быть два или более киля, разнесенных вдоль хвостового оперения.

Некоторые типы имеют горизонтальную «утку» носовой части перед основным крылом, а не позади него. [41] [42] [43] Эта носовая часть может способствовать подъемной силе, дифференту или управлению самолетом или некоторым из них.

Органы управления и приборы
Кабина легкого самолета (Robin DR400 / 500)

Самолеты имеют сложные системы управления полетом.Основные органы управления позволяют пилоту управлять самолетом в воздухе, управляя его положением (крен, тангаж и рыскание) и тягой двигателя.

На пилотируемых самолетах приборы в кабине предоставляют пилотам информацию, включая полетные данные, мощность двигателя, навигацию, связь и другие системы самолета, которые могут быть установлены.

Безопасность


Когда риск измеряется числом смертей на пассажиро-километр, путешествие по воздуху примерно в 10 раз безопаснее, чем путешествие на автобусе или поезде.Однако, если использовать статистику смертей на поездку, авиаперелеты значительно опаснее, чем поездки на автомобиле, поезде или автобусе. [44] По этой причине страхование авиаперелетов обходится относительно дорого — страховщики обычно используют статистику смертей на поездку [45]. Существует значительная разница между безопасностью авиалайнеров и небольших частных самолетов, при этом статистика на милю показывает, что авиалайнеры в 8,3 раза безопаснее, чем небольшие самолеты [46].

Воздействие на окружающую среду


Инверсионные следы водяного пара, оставленные высотными реактивными авиалайнерами.Они могут способствовать образованию перистых облаков.

Как и при любой другой деятельности, связанной со сжиганием, самолет, работающий на ископаемом топливе, выбрасывает сажу и другие загрязнители в атмосферу. Также производятся парниковые газы, такие как диоксид углерода (CO 2 ). Кроме того, существуют воздействия на окружающую среду, характерные для самолетов: например,

  • Самолеты, работающие на больших высотах вблизи тропопаузы (в основном, большие реактивные авиалайнеры), выбрасывают аэрозоли и оставляют инверсионные следы, которые могут усилить образование перистых облаков — облачность могла увеличиться до нуля.2% с момента зарождения авиации. [47]
  • Самолеты, работающие на больших высотах вблизи тропопаузы, могут также выделять химические вещества, которые взаимодействуют с парниковыми газами на этих высотах, особенно соединения азота, которые взаимодействуют с озоном, увеличивая концентрацию озона. [48] [49]
  • Большинство легких поршневых самолетов работают на авиационном газе, содержащем тетраэтилсвинец (TEL). Некоторые поршневые двигатели с более низким уровнем сжатия могут работать на неэтилированном газе и газотурбинных двигателях, а дизельные двигатели, для которых не требуется свинец, используются на некоторых более новых легких самолетах.Некоторые экологически чистые легкие электрические летательные аппараты уже производятся.

Еще одно воздействие самолетов на окружающую среду — это шумовое загрязнение, в основном вызываемое взлетом и посадкой самолетов.

См. Также


Список литературы


  1. Редакторы. «Мировой воздушный трафик бьет новый рекорд». Канал Новости Азии . Проверено 12 мая 2018. CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (ссылка)
  2. Измерено в RTK — RTK — это одна тонна коммерческого груза, перевозимого на один километр.
  3. Крэбтри, Том; Хоанг, Том; Том, Рассел (2016). «Прогноз мировых авиаперевозок на 2016–2017 годы» (PDF). Самолет Боинг . Проверено 12 мая 2018.
  4. Новости FAI: 100 лет назад мечта об Икаре стала реальностью. Архивировано 13 января 2011 года в Wayback Machine, опубликовано 17 декабря 2003 года. Дата обращения: 5 января 2007 года.
  5. «Кэли, сэр Джордж: Британская энциклопедия 2007.» Encyclopædia Britannica Online , 25 августа 2007 г.
  6. ἀήρ, Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , на Perseus
  7. «самолет», онлайн-словарь Merriam-Webster.
  8. πλάνος, Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , на самолете Персей
  9. , Оксфордские словари
  10. «самолет, Оксфордский словарь английского языка онлайн.
  11. Авл Геллий,» Ночи на чердаке «, Книга X, 12.9 в LacusCurtius [ постоянная мертвая ссылка ]
  12. «Archytas of Tarentum, Технологический музей Салоников, Македония, Греция». Tmth.edu.gr. Архивировано из оригинала 26 декабря 2008 года. 05-30.
  13. «Современная ракетная техника». Pressconnects.com. Проверено 30 мая 2013. [ постоянное мертвое звено ]
  14. «История автоматов». Automata.co.uk. Архивировано 5 декабря 2002 года. Проверено 30 мая 2013.
  15. Белый, Линн. «Эйлмер из Малмсбери, авиатор одиннадцатого века: тематическое исследование технологических инноваций, их контекста и традиций». Technology and Culture , Volume 2, Issue 2, 1961, стр. 97–111 (97–99 соотв.100–101).
  16. «История авиации». Проверено 26 июля 2009 года. В 1799 году он впервые в истории изложил концепцию современного самолета. Кэли определил вектор сопротивления (параллельный потоку) и вектор подъемной силы (перпендикулярный потоку).
  17. «Сэр Джордж Кэли (британский изобретатель и ученый)». Британника. Проверено 26 июля 2009 года. Английский пионер в области воздушной навигации и авиационной техники и разработчик первого успешного планера, который поднял в воздух человека.Кэли разработал современную конфигурацию самолета в виде летательного аппарата с неподвижным крылом с раздельными системами подъемной силы, движения и управления еще в 1799 году.
  18. Э. Хендриксон III, Кеннет. Энциклопедия промышленной революции в мировой истории, том 3 . п. 10.
  19. Журнал истории Сан-Диего, июль 1968 г., Vol. 14, No. 3
  20. Beril, Becker (1967). Мечты и реалии покорения небес .Нью-Йорк: Атенеум. pp. 124–125
  21. Inglis, Amirah. «Харгрейв, Лоуренс (1850–1915)». Австралийский биографический словарь . 9 . Издательство Мельбурнского университета. Проверено 5 июля 2010 г.
  22. Гиббс-Смит, Чарльз Х. (3 апреля 1959 г.). «Перелеты и полеты: перекличка раннего взлета с двигателями». Рейс . 75 (2619): 468. Архивировано 2 марта 2012 года. Проверено 24 августа 2013 года.
  23. «Европейская компания по авиационной обороне и космонавтике EADS N.V .: Eole / Clément Ader «. Архивировано 20 октября 2007 г. Проверено 20 октября 2007 г.
  24. Гиббс-Смит, Чарльз Гарвард (1968). Клеман Адер: его заявления о бегстве и его место в истории . Авиационные инженеры. Лондон: Канцелярские товары Ее Величества. п. 214.
  25. «Бернардо Мальфитано — AirShowFan.com». airshowfan.com . Архивировано 30 марта 2013 года. Проверено 1 апреля 2015 года.
  26. Джонс, Эрнест.«Сантос-Дюмон во Франции, 1906–1916: самые ранние ранние птицы». Архивировано 16 марта 2016 г. в Wayback Machine. cette prouesse est le premier vol au monde homologué par l’Aéro-Club de France et la toute jeune Fédération Aéronautique Internationale (FAI) «.
  27. Сантос-Дюмон: Pionnier de l’aviation, dandy de la Belle Epoque.
  28. Крауч, Том (1982). Блерио XI, История классического самолета . Пресса Смитсоновского института. С. 21 и 22. ISBN 0-87474-345-1 .
  29. К. Брунко, Леонард (1993). В движении: хронология достижений в области транспорта . Гейл Исследования. п. 192.
  30. Холлион, Ричард, П. «NACA, НАСА и сверхзвуковой-гиперзвуковой рубеж». Архивировано 14 августа 2014 года на Wayback Machine NASA. Дата обращения: 7 сентября 2011.
  31. Beaumont, R.A .; Aeronautical Engineering , Odhams, 1942, Глава 13, «Воздушные винты».
  32. Садрей, Мохаммад Х. (1 января 2017 г.). Летно-технические характеристики самолета: инженерный подход . CRC Press. п. 137. ISBN 9781498776561 .
  33. Power Beaming Архивировано 17 февраля 2013 г. на Wayback Machine Dfrc.nasa.gov.
  34. Pipistrel расширяет линейку электрических самолетов (2013)
  35. «Вот и летающая дымовая труба». ВРЕМЯ .Time Inc. 26 ноября 1965 г. Архивировано 8 апреля 2008 года. Проверено 8 апреля 2008.
  36. Weber, Richard J .; Маккей, Джон С. «Анализ прямоточных воздушно-реактивных двигателей с использованием сверхзвукового горения». ntrs.nasa.gov . Научно-техническая информация НАСА. Проверено 3 мая 2016 г.
  37. «Aerospace Welding | Helander Metal». Металл Хеландер . Проверено 27 декабря 2017.
  38. Purdy, Don: AeroCrafter — Справочник по самодельным самолетам, пятое издание , страницы 1-164.BAI Communications, 15 июля 1998 г. ISBN 0-9636409-4-1
  39. Crane, Dale: Словарь авиационных терминов, третье издание , стр. 224. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN 1-56027-287-2
  40. Crane, Dale: Словарь авиационных терминов, третье издание , стр. 86. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN 1-56027-287-2
  41. Aviation Publishers Co. Limited, From the Ground Up , page 10 (27-е пересмотренное издание) ISBN 0-96

    -9-0

  42. Федеральное управление гражданской авиации (август 2008 г.).«Название 14: Аэронавтика и космос — ЧАСТЬ 1 — ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ». Архивировано 20 сентября 2008 г. Архивировано 5 августа 2008 г.
  43. Риски путешествий Архивировано 7 сентября 2001 г. в Wayback Machine. Numberwatch.co.uk.
  44. Полет в опасности — 7 августа 1999 г. — New Scientist Space. Space.newscientist.com (7 августа 1999 г.).
  45. Mantakos, Harry, Действительно ли полеты в штате Джорджия безопаснее, чем вождение автомобиля? , получено 13 мая 2012 г.
  46. Penner, Joyce E.; Листер, Дэвид; Григгс, Дэвид Дж .; Доккен, Дэвид Дж .; Макфарланд, Мак (1999). Авиация и глобальная атмосфера . Bibcode: 1999aga..book ….. P. Архивировано 29 июня 2007 года.
  47. Lin, X .; Тренер М. и Лю С.С. (1988). «О нелинейности образования тропосферного озона». Журнал геофизических исследований . 93 (D12): 15879–15888. Bibcode: 1988JGR …. 9315879L. DOI: 10.1029 / JD093iD12p15879.
  48. Греве, В.; Д. Бруннер; М. Дамерис; Дж. Л. Гренфелл; Р. Хайн; Д. Шинделл; Дж. Стахелин (июль 2001 г.). «Происхождение и изменчивость оксидов азота и озона в верхних слоях тропосферы в северных средних широтах». Атмосферная среда . 35 (20): 3421–33. Bibcode: 2001AtmEn..35.3421G. DOI: 10.1016 / S1352-2310 (01) 00134-0. HDL: 2060/20000060827.

Библиография


  • Блатнер, Дэвид. Летающая книга: все, о чем вы когда-либо мечтали полетать на самолетах .ISBN 0-8027-7691-4

определение истребителя-невидимки и синонимы истребителя-невидимки (английский)

Из Википедии, бесплатная энциклопедия

(перенаправлено из истребителя-невидимки)

Самолеты-невидимки — это самолеты, использующие невидимость технология [1] для создания помех радарному обнаружению, а также средств, отличных от обычных самолетов, за счет использования комбинации функций для уменьшения видимости в инфракрасном, [2] визуальном, звуковом и радиочастотном (RF) спектре.Развитие стелс-технологий, вероятно, началось в Германии во время Второй мировой войны. [3] Хорошо известные современные образцы самолетов-невидимок включают американский F-117 Nighthawk (1981-2008), B-2 Spirit «Stealth Bomber», F-22 Raptor, [4] и истребитель F-35 Lightning II. [5]

Хотя ни один самолет не является полностью невидимым для радара, самолет-невидимка не позволяет обычному радару эффективно обнаруживать или отслеживать самолет, снижая вероятность атаки. Скрытность достигается за счет использования сложной философии проектирования, которая снижает способность сенсоров противника обнаруживать, отслеживать или атаковать самолет-невидимку. [6] Эта философия также принимает во внимание тепловую, звуковую и другие эмиссии воздушного судна, поскольку они также могут использоваться для его определения.

Stealth — это комбинация пассивных функций малой наблюдаемости (LO) и активных излучателей, таких как радары с низкой вероятностью перехвата, радиостанции и лазерные целеуказатели. Обычно они сочетаются с активной защитой, такой как Chaff, Flares и ECM. [7]

Предпосылки

Первым настоящим «малозаметным» самолетом мог быть летающий истребитель-бомбардировщик Horten Ho 229, разработанный в Германии в последние годы Второй мировой войны.В дополнение к форме самолета, которая, возможно, не была преднамеренной попыткой повлиять на отклонение радара, большая часть деревянной обшивки Ho 229 была склеена вместе с использованием пропитанной углеродом фанерной смолы, разработанной с предполагаемым намерением поглощать радиолокационные волны. Испытания, проведенные в начале 2009 года корпорацией Northrop-Grumman Corporation, показали, что это соединение, наряду с формой самолета, сделало бы Ho 229 практически невидимым для британского радара раннего предупреждения Chain Home, при условии, что самолет двигался с высокой скоростью (~ 550 миль в час. ) на очень малой высоте (50-100 футов). [3]

В последние недели Второй мировой войны американские военные инициировали операцию «Скрепка» — попытка армии США охватить как можно больше передовых исследований немецкого оружия, а также опровергнуть эти исследования наступающим советским войскам. Планер Horton и Ho 229 номер V3 были отправлены для оценки в Northrop Aviation в США, [3] , которая намного позже применила конструкцию летающего крыла для бомбардировщика-невидимки B-2. Во время Второй мировой войны компания Northrop получила заказ на разработку большого дальнего бомбардировщика (XB-35) только с крыльями на основе фотографий рекордного планера Horton 1930-х годов, но их первоначальные конструкции страдали от проблем с управляемостью, которые не были решены до война.Небольшой одноместный прототип Northrop (N9M-B) и планер Horton только с крыльями находятся в Музее авиации Чино в Южной Калифорнии.

Впервые создание современных самолетов-невидимок стало возможным, когда Денис Оверхолзер, математик, работавший в Lockheed Aircraft в 1970-х годах, применил математическую модель, разработанную российским ученым Петром Уфимцевым, для разработки компьютерной программы под названием Echo 1. Echo позволил предсказать радиолокационная сигнатура самолета сделана из плоских панелей, называемых фасетками.В 1975 году инженеры Lockheed Skunk Works обнаружили, что самолет с гранеными поверхностями может иметь очень низкую радиолокационную заметность, потому что поверхности будут излучать почти всю радиолокационную энергию в сторону от приемника. Lockheed построил модель под названием «Безнадежный алмаз». Он был назван так потому, что выглядел как приземистый алмаз и выглядел слишком безнадежным, чтобы когда-либо летать. Впервые конструкторы поняли, что можно создать самолет, практически невидимый для радаров. [8] [9]

Уменьшенное поперечное сечение радара — это только один из пяти факторов, которые разработчики учли, чтобы создать действительно скрытный дизайн, такой как F-22.F-22 также был разработан для маскировки инфракрасного излучения, чтобы его было труднее обнаружить с помощью инфракрасных самонаводящихся («тепловых») ракет класса «земля-воздух» или «воздух-воздух». Дизайнеры также позаботились о том, чтобы самолет был менее заметен невооруженным глазом, контролировал радиопередачи и уменьшал шум. [4]

Первое боевое применение специально разработанного самолета-невидимки произошло в декабре 1989 года во время операции «Правое дело» в Панаме. 20 декабря 1989 года два самолета F-117 ВВС США бомбили казармы Панамских сил обороны в Рио-Хато, Панама.В 1991 году F-117 получили задание атаковать наиболее сильно укрепленные цели в Ираке на начальном этапе операции «Буря в пустыне» и были единственными реактивными самолетами, которым разрешили действовать в пределах города Багдада. [10]

Ограничения

Неустойчивость конструкции

Ранние малозаметные самолеты проектировались с акцентом на минимальное радиолокационное сечение (RCS), а не на аэродинамические характеристики. Самолеты с высокой степенью малозаметности, такие как F-117 Nighthawk и B-2 Spirit, аэродинамически нестабильны по всем трем осям и требуют постоянной корректировки полета от беспроводной системы для поддержания управляемого полета. [11] Большинство современных истребителей без малозаметности (F-16, Су-27, Gripen, Rafale) нестабильны только на одной или двух осях. [ необходима ссылка ] Однако, в стремлении к увеличению маневренности, большинство истребителей 4-го и 5-го поколений были спроектированы с некоторой степенью внутренней нестабильности, которую необходимо контролировать с помощью компьютеров с дистанционным управлением. [необходима ссылка ]

Способность к воздушному бою

Ранние малозаметные самолеты (такие как F-117 и B-2) не имеют форсажных камер, потому что горячий выхлоп увеличивает их радиолокационное сечение и зону действия инфракрасного излучения.В результате их маневрирование в воздушном бою, необходимое в воздушном бою, никогда не могло сравниться с характеристиками специализированного истребителя, что было неважно в случае этих двух самолетов, поскольку оба были спроектированы как бомбардировщики. Более современные методы проектирования позволяют создавать скрытые конструкции, такие как F-22, без ущерба для аэродинамических характеристик. Новые самолеты-невидимки, такие как F-22 и F-35, имеют характеристики, которые соответствуют или превосходят характеристики текущих реактивных истребителей на передовой линии, благодаря достижениям в других технологиях, таких как системы управления полетом, двигатели, конструкция планера и материалы. [4] [12]

Электромагнитное излучение

Часто утверждается, что высокий уровень компьютеризации и большое количество электронного оборудования внутри малозаметных самолетов делают их уязвимыми для пассивного обнаружения. Это маловероятно, и, конечно же, такие системы, как «Тамара» и «Кольчуга», которые часто называют радарами с защитой от малозаметности, не предназначены для обнаружения паразитных электромагнитных полей этого типа. Такие системы предназначены для обнаружения преднамеренных излучений с более высокой мощностью, таких как сигналы радара и связи.Самолеты-невидимки преднамеренно используются для предотвращения или уменьшения таких выбросов. [ необходима ссылка ]

Уязвимые режимы полета

Самолеты-невидимки по-прежнему уязвимы для обнаружения сразу во время и после использования своего оружия. Поскольку скрытая полезная нагрузка (уменьшенные RCS-бомбы и крылатые ракеты) еще не доступны, а точки крепления боеприпасов создают значительный возврат радара, самолеты-невидимки несут все внутреннее вооружение. Как только двери отсека для оружия будут открыты, количество RCS самолета будет увеличено, и даже радарные системы старого поколения смогут определять местонахождение самолета-невидимки.В то время как самолет снова обретет невидимость, как только двери отсека закроются, система оборонительного оружия быстрого реагирования имеет короткую возможность поразить самолет.

Эта уязвимость устраняется путем снижения риска и последствий временного приобретения. Эксплуатационная высота B-2 требует времени полета для защитного оружия, что делает практически невозможным поражение самолета во время развертывания вооружения. Новые конструкции самолетов-невидимок, такие как F-22, могут сбрасывать боеприпасы и возвращаться в режим скрытного полета менее чем за секунду.

Некоторое оружие требует, чтобы система наведения оружия захватывала цель, пока оружие все еще прикреплено к летательному аппарату. Это вынуждает относительно длительные операции с открытыми дверями отсека.

Уменьшенная полезная нагрузка

Самолет-невидимка несет все внутреннее вооружение, что ограничивает полезную нагрузку. Для сравнения, F-117 несет только две бомбы с лазерным или GPS-наведением, в то время как штурмовик без малозаметности может нести в несколько раз больше. Это требует развертывания дополнительных самолетов для поражения целей, для которых обычно требуется один штурмовик без малозаметности.Этот очевидный недостаток, однако, компенсируется сокращением числа поддерживающих самолетов, которые требуются для обеспечения воздушного прикрытия, подавления ПВО и электронных средств противодействия, что делает самолеты-невидимки «умножителями силы».

Стоимость технического обслуживания

Самолеты-невидимки требуют особого обслуживания, поскольку их скрытность требует внимательного отношения к деталям. Наиболее очевидным аспектом является обшивка самолета, имеющая особую форму, позволяющую отражать радиолокационные импульсы от источника излучения, и покрытие для поглощения электромагнитных волн с использованием таких материалов, как радиопоглощающая краска.Все отверстия и кромки защищены от электромагнитного поля. Окна кабины закрыты металлической окантовкой. [необходима ссылка ]

В качестве примера, до относительно недавнего внедрения улучшенных герметизирующих материалов на B-2 часто требовалось больше часов работы, чтобы закрыть панели доступа, открытые для обслуживания, чем на требовал самого обслуживания. Обшивка самолета-невидимки также должна быть защищена от повреждения посторонними предметами, поскольку дефекты обшивки могут значительно увеличить поперечное сечение радара. [ необходимая ссылка ] Короче говоря, скрытность зависит от поддержания высокого уровня детализации во всех аспектах обслуживания самолета.

Чувствительная кожа

Бомбардировщик B-2 Stealth имеет обшивку, сделанную из высокоспециализированных материалов, таких как полиграфит. [13]

Операционные расходы

Самолеты-невидимки обычно дороже в разработке и производстве. Примером может служить B-2 Spirit, который во много раз дороже в производстве и обслуживании, чем обычные бомбардировщики.Программа B-2 обходится ВВС США почти в 45 миллиардов долларов. [14]

Обнаружение

Теоретически существует ряд методов обнаружения малозаметных самолетов на большом расстоянии.

Отраженные волны

Пассивный (мультистатический) радар, бистатический радар [15] и особенно мультистатические системы, как полагают, обнаруживают некоторые самолеты-невидимки лучше, чем обычные моностатические радары, поскольку технология невидимости первого поколения (например, F117) отражает энергию вдали от прямой видимости передатчика, эффективно увеличивая поперечное сечение радара (RCS) в других направлениях, которые контролируются пассивными радарами.Такая система обычно использует либо низкочастотные широковещательные телевизионные сигналы, либо FM-радиосигналы (на частотах, контролирующих сигнатуру самолета, труднее). Более поздние методы невидимости не полагаются на контроль зеркальных отражений энергии радара, поэтому геометрические преимущества вряд ли будут значительными.

Исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн при поддержке DARPA показали, что можно построить радиолокационное изображение цели самолета с синтезированной апертурой, используя пассивный мультистатический радар, возможно, достаточно подробный, чтобы обеспечить автоматическое распознавание цели (ATR). .

В декабре 2007 года исследователи SAAB также раскрыли подробности системы, называемой радаром с синтезом ассоциативной апертуры (AASR), в которой будет использоваться большой набор недорогих и резервных передатчиков и несколько интеллектуальных приемников для использования прямого рассеяния для обнаружения малозаметных целей. [16] Система изначально была разработана для обнаружения малозаметных крылатых ракет и должна быть столь же эффективной против самолетов. Большой набор недорогих передатчиков также обеспечивает определенную степень защиты от противорадиолокационных (или противорадиационных) ракет или атак.

Инфракрасное (тепловое)

Некоторые аналитики заявляют, что инфракрасные системы поиска и слежения (IRST) могут быть применены против самолетов-невидимок, потому что поверхность любого самолета нагревается из-за трения воздуха, а с двухканальным IRST образуется CO2 (4,3 мкм максимумы поглощения) возможно обнаружение путем сравнения разницы между нижним и верхним каналом. У F-22, движущегося со скоростью 1,7 Маха, в ударном конусе возникает температура торможения 188 ° F (86 ° C). [17] [18] Эти аналитики также указывают на возрождение таких систем в нескольких российских конструкциях 1980-х годов, например, в тех, которые были установлены на МиГ-29 и Су-27.Последняя версия МиГ-29, МиГ-35, оснащена новой системой оптического локатора, которая включает еще более продвинутые возможности IRST.

Соответствие длины волны

Голландская компания Thales Nederland, ранее известная как Holland Signaal, разработала военно-морской радар с фазированной антенной решеткой под названием SMART-L, который также работает в L-диапазоне и, как утверждается, обеспечивает преимущества в борьбе с незаметностью. Однако, как и большинство заявлений о возможности противодействия скрытности, они не доказаны и не проверены. Истинных резонансных эффектов можно ожидать от высокочастотных радиолокационных систем ионосферных радиолокаторов с длиной волны в десятки метров.Однако в этом случае точность радиолокационных систем такова, что обнаружение имеет ограниченную ценность для поражения.

OTH Radar (радар над горизонтом)

Радар за горизонтом — это концепция дизайна, которая увеличивает эффективную дальность действия радара по сравнению с обычным радаром. Утверждается, что австралийская оперативная радиолокационная сеть JORN Jindalee может преодолеть определенные характеристики невидимости. [19] Утверждается, что используемая ВЧ частота и метод отражения радара от ионосферы превосходят характеристики малозаметности F-117A.Другими словами, самолеты-невидимки оптимизированы для поражения высокочастотных радаров спереди, а не низкочастотных радаров сверху.

Использование самолетов-невидимок

F-35 Lightning II будет использоваться в Австралии, Канаде, Дании, Италии, Нидерландах, Норвегии, Израиле, Турции, Великобритании и США.

На сегодняшний день самолеты-невидимки использовались в нескольких конфликтах низкой и средней интенсивности, включая операцию «Буря в пустыне», операцию «Союзнические силы» и вторжение в Ирак в 2003 году.В каждом случае они использовались для поражения важных целей, которые либо находились вне зоны досягаемости обычных самолетов на театре военных действий, либо были слишком хорошо защищены, чтобы обычные самолеты могли нанести удар без высокого риска потери. Кроме того, поскольку самолетам-невидимкам не нужно уклоняться от ракет класса «земля-воздух» и зенитной артиллерии над целью, они могут прицелиться более тщательно и, таким образом, с большей вероятностью поразят цель и нанесут меньший побочный ущерб. Во многих случаях они использовались для поражения важных целей в начале кампании, прежде чем другие самолеты имели возможность ослабить противовоздушную оборону до такой степени, что у других самолетов были хорошие шансы достичь этих критических целей. [ необходима ссылка ]

Самолеты-невидимки в будущих конфликтах малой и средней интенсивности, вероятно, будут играть аналогичные роли. Однако, учитывая растущее преобладание на открытом рынке зенитных ракетных комплексов российского производства (таких как SA-10, SA-12 и SA-20 (S-300P / V / PMU) и SA-15 ( 9K331 / 332)), самолеты-невидимки, вероятно, будут очень важны в конфликте высокой интенсивности для получения и сохранения господства в воздухе, особенно для Соединенных Штатов, которые могут столкнуться с этими типами систем. [ необходима цитата ] Можно прикрыть свое воздушное пространство таким количеством средств ПВО с такой большой дальностью и возможностями, что обычным самолетам будет очень трудно «расчистить путь» для более глубоких ударов. [ необходима цитата ] Например, Китай по лицензии строит все ранее упомянутые ЗРК в больших количествах и сможет надежно защитить важные стратегические и тактические цели в случае конфликта. [ необходима цитата ] Даже если противорадиационное оружие используется в попытке уничтожить радары ЗРК таких систем или против них запускается противодействующее оружие, эти современные ракетные батареи класса земля-воздух способны сбивая стрелявшее по ним оружие. [необходима ссылка ]

Потеря самолетов-невидимок

Основная статья: F-117 Nighthawk # Боевые потери

Первый (и пока единственный) случай сбития самолета-невидимки произошел 27 марта 1999 г. во время операции Allied Force. Ракета Исаева С-125 «Нева-М» была выпущена по американскому F-117 Nighthawk и успешно сбила его.

Список самолетов-невидимок

Пилотируемые

Полностью скрытые конструкции
В строю
В разработке
Отменены
Демонстраторы технологий
Исключены
конструкции
Уменьшены 90

См.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены. Карта сайта