Авиация

Авиация, осуществление летания по воздуху на аппаратах тяжелее воздуха, в отличие от воздухоплавания (смотрите)—понятия, относящегося к аппаратам легче воздуха. Для того, чтобы аппарат тяжелее воздуха мог в нем держаться, необходимо, вследствие податливости воздушной среды, прогонять воздух в известном направлении, почему будет возникать некоторая сила реакции, направления противоположного направлению движения воздушного потока. Эта сила реакции, в случае если она по направлению противоположна силе тяжести и равна последней, будет поддерживать аппарат в воздухе, если же она больше силы тяжести—она будет поднимать его кверху. Летательные аппараты тяжелее воздуха м. б. следующих типов: 1) геликоптер (смотрите), который поддерживается в воздухе при помощи пропеллера, отбрасывающего воздух в вертикальном направлении; 2) орнитоптер (смотрите), имеющий в качестве рабочих органов машущие крылья; 3) аэроплан (смотрите), представляющий наклонную поверхность, которая под действием тяги воздушного винта с горизонтальной осью развивает необходимую для полета подъемную силу и, наконец,

4) промежуточный тип между геликоптером и аэропланом—автожир (смотрите). Кроме указанного, имеется еще другой принцип летания — при помощи реактивных аппаратов, использующих принцип ракеты, то есть реактивные силы быстро вытекающей струи газов (воздуха или продуктов а); вследствие трудности конструктивного выполнения самого реактивного прибора, этот принцип еще не получил своего осуществления. В виду больших скоростей, которые теоретически получаются в реактивных аппаратах, исследования по этому вопросу направлены на выяснение возможности применения их для полетов с большими скоростями на больших высотах, а также и для межпланетных сообщений. Развитие А. в начале 20 в обязано исключительным успехам, достигнутым в теории полета и конструкции аэроплана.

История А. До конца 15 в вопросы летания по воздуху находились в области сомнительных опытов и совершенно смутных теоретических представлений, и только благодаря знаменитому Леонардо да Винчи, указавшему, что «птица находит точку опоры в воздухе, делая воздух более густым там, где она летит, нежели там, где она не летит», они переносятся на более научную почву. С изучения полета птиц начал и Отто Лилиенталь, к-рый пошел дальше и приступил к практическому осуществлению парящего полета. Во время одного из полетов в сильный ветер (в 1896 г.) аппарат опрокинулся и Лилиенталь погиб. Результаты его исследований изложены в труде: «Полет птиц—как основа искусства летать». В течение долгого времени все попытки полета оканчивались неудачей, ибо для того, чтобы держаться в воздухе, аппарату тяжелее воздуха необходимо затрачивать некоторую энергию,— энергия же, развиваемая человеком, не достаточна для того, чтобы держаться в воздухе (смотрите Безмоторное летание), — поэтому все полеты носили характер парения, или скользящего полета. Вопрос о динамическом полете мог получить свое разрешение лишь с момента изобретения двигателя — паровой машины. В 1846 г. появился проект Хенсона, который в общих чертах является прообразом современного аэроплана. В 1896 г. америк. ученый Ланглей производил чрезвычайно интересные опыты над большой моделью аэроплана, винты которого приводились в движение паровой машиной. Полеты эти можно считать первыми серьезными удачными опытами с моделями аэроплана. Во Франции Адер в 1896 г. построил аппарат, т. н. «Авион», два винта которого приводились в движение паровой машиной. На таком аэроплане Адер совершил 14 октября 1897 г. небольшой полет в 300 м; этот полет можно считать первым механическим полетом человека на аппарате тяжелее воздуха. В 1900 г. бр. Райт в Америке стали производить опыты с парящим полетом; после большого ряда удачных полетов они поставили на свой аппарат мотор в 16 IP и 17 дек. 1903 г. совершили полет, пролетев в 53 секунды 260 метров После полета Адера в Европе механический полет был совершен лишь в 1906 г. Сантос Дюмоном, к-рый 12 ноября пролетел 220 метров После этих полетов, начиная с 1903 г., А. начала быстро развиваться. В связи с быстрым развитием автомобилизма появился очень легкий и мощный мотор внутреннего сгорания весом на 1 ЕР ок. 1,5—2 килограмма. С другой стороны, исследования сопротивления воздуха, как экспериментального, так и теоретического характера, сделались более систематическими— стали уже основываться аэродинамические лаборатории; одной из первых была основана аэродинамическая лаборатория при Москов. ун-те проф. Η. Е. Жуковским. Перед началом войны почти во всех странах Европы имелись уже конструкции аэропланов, которые можно было применять для военных целей. Достижения А. в определенной стадии ее развития лучше всего характеризуются теми рекордами, которые в данное время поставлены; правда, во время достижения соответствующих рекордов форсируются все технические возможности авиационной техники, поэтому средние достижения в эксплуатонной практике всегда значительно ниже. В связи с военными требованиями, предъявляемыми к А., а также имея в виду главную область ее применения в мирной обстановке — транспорт, основными качествами летательных аппаратов надо считать: скорость, грузоподъемность, дальность полета без возобновления горючего и, в некоторых случаях, высоту подъема. По 1927 г. основными рекордами были следующие: 1).скорость — франц. летчик Бонне на самолете Бернар с мотором Испано-Суиза 500 ЕР—448 км/ч^-, 2) в ы-с о т а — франц. летчик Каллизо па самолете Блерио-Спад с мотором Лоррен-Дитрих 450 IP и турбокомпрессором Рато— 12 442 м; 3) грузоподъемность — франц. летчик Боссутро на самолете Фар-ман «Супер-Голиаф» с четырьмя моторами

Фарман по 500 ЕР — с 6 000 килограмм полезного груза; 4) дальность полета без спуск а — америк. летчик Чемберлин в 1927 г. на самолете Белланка с мотором Райт 200 ЕР перелетел из Ныо-Иорка в Берлин— 6 500 км в 41 час. 55 мин. На фигуре показана диаграмма хода этих основных рекордов с 1909 по 1927 г. Для выявления качества машин в эксплуатонной практике при полетах на больших расстояниях и для про-ложения новых воздушных путей организуются т. н. перелеты. Один из первых перелетов— перелет Блерио в 1909 году через Ламанш. В 1919 г., в мае, американец Рид перелетел Атлантический океан с остановкой на Азорах, а в июне того же года англичане Алькок и Броун на самолете Виккерс-Вими перелетели Атлантический океан (из Америки в Европу), покрыв в 16 ч. 3 040 км. Перелет совершался безостановочно.

Применение А. Несмотря на короткое существование А., она начинает находить себе применение в различных областях, начиная с военного дела и кончая народным хозяйством. В связи с тремя задачами на театре военных действий—война в воздухе, разведка и метание—военная А. соответственно различает три основных типа аэропланов: истребители, разведчики и возы, как сухопутные, так и морские (смотрите Гидроаэроплан). Технические требования, предъявляемые к этим трем типам, различны. От истребителей требуется большая скорость (ок. 250 км/ч), большая скороподъемность (ок. 20 м.—5 000 м), а также и большая поворотливость в воздухе,— поэтому они и являются машинами сравнительно малого размера (обычно одноместные), но снабженными мощными моторами (450 — 600 ЕР). Разведчики могут иметь меньшую скорость (ок. 200—220 км/ч), но должны обладать большей грузоподъемностью: число лиц, поднимаемых разведчиками, должно быть не менее двух — летчик и наблюдатель;кроме того,они должны нести приборы связи (радио), фотографические приборы для засъемки неприятельского расположения, а иногда и небольшое количе ство бомб. Вследствие большего веса, большего момента инерции, следовательно меньшей поворотливости, разведчики могут обладать меньшей прочностью, чем истребители. возы (смотрите) — тяжелые машины, назначение которых сбрасывать в расположение противника бомбы, обладают еще меньшей поворотливостью, а потому и меньшей прочностью (за счет возникающих, меньших, инерционных сил), чем все остальные типы. Кроме бомб, они снабжаются соответствующим вооружением для отражения атакующего противника. Помимо перечисленных основных типов, имеются еще другие типы аэропланов специального назначения, как, наир., торпедоносцы, назначение которых— сбрасывать с воздуха морскую мину. Вследствие необходимости несения мины большого размера и веса конструкция их, в особенности их шасси, бывает своеобразна. Боевики-аэропланы, снабженные бронированной обшивкой, служат для атаки земных целей. Для аэропланов, служащих для взлета с кораблей, на последних делаются особого рода приспособления — катапульты (смотрите), которые дают аэроплану первоначальный импульс и этим сокращают необходимый взлет до 6— 10 метров (длина катапульты). Аэропланы мирного применения отличаются от аэропланов военных гл. обр. тем, что первые почти никогда не производят в воздухе сложных эволюций, почему и технические требования к аэропланам военным и аэропланам мирного применения, коммерческим, различны. Последние могут быть иногда в значительной мере менее прочными, чем первые, а следовательно, и более выгодными в смысле увеличения полезной нагрузки (смотрите Прочности нормы). Коммерческим аэропланам предъявляется гл. обр. требование безопасности полета, то есть оборудования, устраняющего возможность возникновения пожара, наличия достаточного количества дверей и тому подобное. Кроме применения А., как средства воздушного транспорта (смотрите) в различных отраслях народного хозяйства, она применяется в сел. хозяйстве для опыливания ядом пораженных какой-либо болезнью или вредителем полей и лесов, а также для различных разведывательных операций, как, например, разведка лесных пожаров, таксация лесных массивов и тому подобное. Применение А. для борьбы с вредителями сел. хозяйства заключается в том, что аэроплан, снабженный специальным аппаратом— аэроопылителем, пролетает на малой высоте (5—10 м) над зараженным известным вредителем местом и выбрасывает из аэроопылителя струю пыли—яда. 1-Соличество яда, к-рое забирает с собой аэроплан, в зависимости от назначения, колеблется от 125 до 250 килограмм, причем полоса одного ряда опыливания обычно равняется около 25 метров Скорость выбрасывания яда зависит от дозировки яда для данного вредителя или заражения. Борьба с вредителями сел. хозяйства поставлена уже на реальную почву в Америке, Германии, Франции и СССР. У нас начиная с 1925 г. обществами Добро-лет и Авиахим ежегодно для борьбы с саранчой посылаются экспедиции, состоящие из нескольких самолетов, которые вполне успешно борются с этим вредителем, уничтожая весной основные его гнездилища. Как показал опыт, авиационный метод борьбы с вредителями сел. хозяйства представляет большие выгоды гл. обр. при большом размере поражаемых площадей; в этом случае он оказывается раза в три дешевле обычных земных способов борьбы; кроме того, он является почти единственным способом в местностях, трудно проходимых, как болота, плавни (гнездилища саранчи), леса и тому подобное. Благодаря возможности охватить взором с аэроплана на большой высоте большое пространство, А. нашла себе применение в работах по съемке местности (смотрите Аэрофотосъемка). Эту работу можно делать гораздо более точно и дешево с помощью А., чем с помощью обычных земных способов съемки. А. может применяться также и для различных разведочных операций, как, например, разведка движения стаи рыб, разведка лежки тюленей и моржей. Как показали опыты, произведенные за границей и в СССР, такие разведки могут оказать чрезвычайно большую помощь рыболовным и зверобойным промыслам. Наконец, нельзя не указать на то применение А., с которого она, собственно говоря, и стала развиваться, именно—на спорт и туризм. В этой области аэроплан развивается по другому направлению, чем в военной и коммерческой А.: необходимость удешевить стоимость пользования аэропланом приводит к уменьшению мощности мотора, и поэтому аэропланы, применяемые для спорта и туризма, обычно имеют мотор малой мощности (15—40 IP для спорта и 40—100 ЕР для туризма); такие маломошные аэропланы называются авиэтками (смотрите). Развитие спортивной А., удешевление эксплуатонных расходов полета разрешают вопрос о применении и поризации аэропланов как одного из видов спорта среди гражданского населения.

Лит.: Б а р ш Г. 3., Воздухоплавание в его прошлом и настоящем, СПБ, 1906; Франк М. Л., История авиации, СПБ, 1911; Воздушный справочник, т. I, М., 1925; Воздухоплавание. Его прошлое и настоящее, «Промышленность и техника», т. XI, СПБ, 1911. В. Александров.