11_09_2

1.

АТМОСФЕРНЫЕ
ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ
1903 год
~ 100 лет
2019 год
1

2.

КЛАССИФИКАЦИЯ
• АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ
• АЭРОСТАТЫ
• ДИРИЖАБЛИ
• АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ
• ПЛАНЕРЫ
• САМОЛЕТЫ
• ВЕРТОЛЕТЫ
• ЭЛЕКТРОЛЕТЫ
• АППАРАТЫ НА ВОЗДУШНОЙ
ПОДУШКЕ
2

3.

АЭРОСТАТАТИЧЕСКИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ
АППАРАТЫ
АЭРОСТАТЫ
ДИРИЖАБЛИ
3

4.

АЭРОСТАТАТИЧЕСКИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ
АППАРАТЫ (2)
Газ
Плотность,
кг/м3
Грузоподьемность
(h=0, V = 1000 м3), кг
Воздух
(20°С)
1.2
0
Воздух
(60°С)
1.05
150
Водород
0.09
1100
Гелий
0.18
1020
4

5.

История развития аэростатических ЛА
III век до нашей эры, воздушные шары с горячим воздухом в Китае
5

6.

История развития аэростатических ЛА
Эра воздухоплавания началась в 1782 году с изобретения аэростата, т.е. более 200 лет назад
6

7.

История развития аэростатических ЛА
Этот вид «транспорта» стал бурно развиваться, были созданы даже вакуумные аэростаты!!!
7

8.

История развития аэростатических ЛА
Революция произошла после изобретения ДИРИЖАБЛЯ в 1852 году
(+100 лет от начала эры воздухоплавания) полет стал управляемым!!!
8

9.

История развития аэростатических ЛА
1928 … 1937 г.г.
ВОДОРОД
L = 236 м
D = 30 м
V = 105 000 м3
25 тонн груза
9 лет эксплуатации
590 вылетов
17 200 часов
13 100 пассажиров
115 км/час
12*530 = 2650 л.с.
112 часов полета
9

10.

История развития аэростатических ЛА
1936 г.
ВОДОРОД
L = 245 м
D = 41 м
V = 200 000 м3
100 тонн груза
50 пассажиров
Дирижабль «Гинденбург»
10

11.

История развития аэростатических ЛА
Дирижабль «Гинденбург», трагедия 1937 года, на этом развитие дирижаблей временно приостановилось
11

12.

Современные дирижабли
12

13.

Современные дирижабли
13

14.

14

15.

ПЛАНЕРЫ
ВЕРТОЛЕТЫ
САМОЛЕТЫ
ЭЛЕКТРОЛЕТЫ
15

16.

История развития аэродинамических ЛА
Слева, Орвилл Райт и
Уилбур Райт, 1905 г., когда
им было 34 и 38 лет.
Первый полёт «Флайера-1»
17 декабря 1903 года,
Пилотирует Орвилл, Уилбер — на земле.
«Флайер-1» имел размах крыла 12 м,
массу 283 кг, и был оснащён двигателем
мощностью 9 кВт (12 л.с.) и массой 77 кг.
16

17.

История развития аэродинамических ЛА
Жуковский Николай Егорович,
(1847-1921)
Создатель аэродинамической науки
Конструкторы аэропланов слепо подражали птицам,
думая, что, приделав себе крылья, человек сможет
подняться в воздух силой своих мускулов
Жуковский же видел иные пути развития авиации:
«Я думаю, — сказал он, — что человек полетит,
опираясь не на силу своих мускулов, а на силу
своего разума».
17

18.

18

19.

История развития аэродинамических ЛА
Современные АДТ
1902 год.
19

20.

21.

Природа возникновения подъемной силы
Крылья аэропланов, сделанные в виде плоских пластинок, неэффективны,
т.к. подъемная сила таких крыльев мала по сравнению с создаваемым ими
сопротивлением
21

22.

Был приведён для обозренья слон
И в некое строенье помещён.
Чтоб подивиться на такое чудо,
Немало праздного собралось люда.
Но в помещенье тьма была черна,
И люди только трогали слона,
И сразу же друг другу в возбужденье
Высказывали разные сужденья.
Погладил кто-то хобот и изрёк:
«На жёлоб слон похож, на водосток».
Потрогав ухо, женщина сказала:
«Не отличить слона от опахала!»
И кто-то, тронув ногу, восхищённо
Сказал, что слон как некая колонна.
Другой ощупал бок и молвил: «Слон
Скорей всего похож на шахский трон!»
Бывает так повсюду: мрак и тьма
Людей лишают званья и ума.
Меж тем их разномыслие, пожалуй,
Исчезло б от свеченья свечки малой.
Джалаледдин Руми,

23.

Первое объяснение («модель Бернули») подъёмной силы
основано на принципе непрерывности Бернулли.
Противоречия:
2) Самолеты могут летать вверх ногами.
1) У сверхзвуковых самолетов профиль крыла симметричный

24.

Второе объяснение: Когда самолёт летит, его крыло обтекается воздухом под некоторым
углом атаки. Обтекание крыла оказывается несимметричным: под крылом воздух течёт плавно
и нажимает на него, повышая давление снизу, а вот над крылом происходит срыв потока,
потому что крыло как бы заслоняет для воздуха ту область, которая за ним, и здесь возникает
зона завихрений, в которой давление не повышается, а остаётся близким к атмосферному. Эта
разность давлений и создаёт подъёмную силу
Противоречия:
1) Профиль крыла оказывает влияние на подъемную силу

25.

Третье объяснение («модель Ньютона»): Крыло, будь его профиль несимметричным или
симметричным с ненулевым углом атаки, отбрасывает воздух вниз. А раз воздух
отбрасывается вниз, то на него со стороны крыла действует сила, направленная вниз.
Но тогда, по третьему закону Ньютона — „действие равно противодействию“ — на крыло
со стороны воздуха действует сила, направленная вверх, и это и есть подъёмная сила
крыла.
Противоречия:
1) Поток воздуха после встречи с крылом это не отдельная линия тока,
поэтому локализовать его скорость затруднительно

26.

Объяснение №4 (модель Жуковского): Теорема Жуковского объясняет
возникновение подъёмной силы наличием циркуляции потока вокруг
крыла. Когда самолёт летит, воздух вокруг крыла закручивается, и именно
это закручивание поддерживает самолёт в полёте.
Николай Егорович Жуковский, «О присоединённых вихрях» (1906).

27.

Аэродинамические характеристики
27

28.

Аэродинамические характеристики крыла
Cx = 0.03
Cy = 0.6
28