При одинаковой плот­ности воздуха подъемная

1 Если крыло двояковыпуклое, линия проводится внутри крыла от задней кромки к передней. —Ред.

и

сила, как сказано выше, меняется со скоростью движения крыльев. На рис. 9 показано, что если крыло А движется со скоростью v км/час и дает подъемную силу 25 кг на каждый квадратный метр своей поверхности, то то же самое крыло при удвоенной скорости (2v) имеет при том же угле атаки и той же плотности воздуха подъемную силу в 100 кг на 1 кв. м. Подъемная сила, как и лобовое сопротивление, увеличивается прямо пропорционально увеличению плотности воздуха (рис. 10). Это значит, что если крыло продолжает двигаться с той же скоростью и при том же угле атаки, тогда как плотность воздуха уменьшилась, скажем, вдвое, то подъемная сила, как и сила сопротивления, уменьшается наполо­вину. С другой стороны, мы можем сохранить ту же подъемную силу при уменьшенной плотности воздуха, если увеличим ско­рость движения или произведем одновременно увеличение скорости и угла атаки.

На рис. 11, А показаны три профиля крыла, от очень тонкого скоростного до толстого, способного носить больший вес на 1 кв. м. Существенная разница состоит в величине лобового сопротивления. При одинаковых условиях тонкое крыло дает минимальное лобо­вое сопротивление, но в то же время имеет минимальную подъем­ную силу.

Большинство крыльев современных самолетов имеет на каждый килограмм силы лобового сопротивления до 18 кг подъемной силы. Это отношение опять-таки меняется в зависимости от профиля крыла и угла атаки.

Разделив полетный вес самолета на число квадратных метров площади его крыла (рис. 12), мы получим нагрузку на единицу поверхности крыла. Практика показывает, что нагрузка крыла должна быть не слишком малой, но и не слишком большой. Практи­чески нагрузка на крыло принята от 4.0 до 100 кг на 1 кв. м. Нагрузка крыла оказывает определенное влияние на устойчивость самолета в воздухе, особенно когда полет происходит при плохой погоде, в не­спокойном воздухе, кроме того, она влияет на посадочную скорость: чем больше нагрузка крыла, тем больше посадочная скорость.

Сила сопротивления, оказываемая воздухом на тело, движу­щееся в нем, зависит не только от скорости и плотности воздуха, но и от формы тела. На рис. 13—17 максимальное поперечное сечение тел одинаково. Представим себе, что все они двигаются справа налево с одинаковой скоростью в воздухе одинаковой плот­ности.

Плоская пластинка (рис. 13) вызывает наи­большее лобовое сопро­тивление. Почему? Потому что воздух, проходя острое ребро плоской поверхно — Рис. сти, образует завихрения <3 вокруг и позади нее, по­стоянно стремясь запол­нить пространство за зад­ней стороной пластинки, где давление значительно меньше атмосферного. При движении круглого тела tv? (рис. 14) уменьшение давления позади шара, ввиду его округленной фор­мы, не так велико, как при движении плоской пла­стинки. Воздух обтекает контур шара более плав — рис. но, и поэтому лобовое со­противление его не так велико. Если мы прибавим к шару конус, то полу­чим форму, изображенную на рис. 15, причем сила сопротивления уменьшит­ся. Если мы возьмем то же is. тело и будем двигать его круглым концом вперед (рис. 16), лобовое сопро­тивление еще уменьшится; но самые лучшие резуль­таты мы получим с телом, Рис. имеющим обтекаемую фор — 17 му, показанную нарис. 17; в данном случае мы сможем довести лобовое сопротивление до минимума. В этом последнем примере частицы воздуха посте­пенно раздвигаются передним концом тела; они следуют близ по-

верхности тела и плавно обтекают его.

Сумма веса различных частей самолета: крыльев, мотора, фюзеляжа, хвоста, колес, баков с горючим и груза, представлена одной силой, называемой силой тяжести; точка ее прило- жения называется центром тяжести. На рис. 18 самолет находится в поло­жении прямолинейного и горизонтального полета, и четыре силы—тяга, подъ­емная сила, лобовое со­противление и сила тяже­сти — взаимно уравнове — шиваются. Подъемная сила равна силе тяжести, а ло­бовое сопротивление равно тяге винта. Все эти четыре силы измеряются в кило­граммах. Если мы увели­чим угол всего самолета по отношению к земле, как показано на рис. 49, и ^ захотим сохранить равно­весие наших четырех сил и ту же скорость, при­дется увеличить тягу, так как при этих условиях лобовое сопротивление уве­личилось. Но если имеет место обратное явление, вследствие опускания носа Рш;, самолета (рис. 20) зна — 21′ чительно ниже линии горизонтального положения, то сила тяги создается не только винтом, но и силой тяжести. Сумма этих двух сил станет достаточной, чтобы заставить самолет двигаться вперед

с большей скоростью. По­этому, если мы захотим со­хранить ту же скорость поступательного движе — ния, как и в предыдущих случаях, надо силу тяги винта уменьшить, и тогда при определенном угле са­молета по отношению к земле мы будем иметь силу тяги, равную лобовому со­противлению, созданную, как и в предыдущих слу­чаях, силой тяжести. При этом условии подъемная сила станет меньше, чем вес самолета, и результатом явится медленный спуск.

Если нос самолета под­нять значительно выше го­ризонтальной плоскости, то для данного мотора, дающего определенную мощность, и с данным винтом максимум силы тяги может оказаться мень­шим лобового сопротивле­ния (рис. 21). В этом по­ложении самолет не может остаться, так как его нос сразу получит тенденцию к понижению и будет стре­миться стать в положение, при котором достигается равновесие между силой тяги и лобовым сопротив­лением.

Самолет может вращаться вокруг своего центра давления в трех направлениях. Вращением вокруг продольной оси (рис. 22) управ­ляют посредством элеронов, представляющих собой подвижные по —

верхностн на концах крыльев; элероны соединены с управлением в кабине. Это движение называется креном. Если мы накреним самолет, не поворачивая его в сторону, то указатель крена покажет, на какой угол самолет накренен. Но мы заинтересованы в том, чтобы крен был правильный, а правильный крен всегда сопровож­дается поворотом в сторону; в этом случае стальной шарик, пла­вающий в жидкости указателя крена, должен показывать на шкале прибора нуль.

На рис. 23 показано кабрирование и клевание самолета. Раз* личные углы, образованные между продольной осью и горизонтом, оказывают определенное влияние на скорость самолета. Этим дви­жением управляют посредством руля высоты, который представляет собой горизонтальную подвижную плоскость на конце хвоста, соеди­ненную с ручкой управления в кабине.

Рис. 24 показывает рысканье самолета слева направо или наоборот. Этим движением управляют посредством руля поворо­тов, который представляет собой вертикальную подвижную плос­кость на конце киля. Киль — неподвижная вертикальная плоскость, служащая для придания самолету большей устойчивости пути. Руль соединен с рулевыми педалями в кабине.

До сих пор мы описывали положение самолета относительно земли, но самолет имеет также три направления возможных перемещений. Рис. 25 показывает вертикальное перемещение, т. е., попросту говоря, подъем или спуск самолета; это движе­ние измеряется мерой вертикальной скорости, т. е. метрами в се­кунду.

Горизонтальное перемещение самолета есть поступательное дви­жение вперед относительно воздуха. Оно измеряется скоростью в километрах в час. Боковое перемещение самолета имеет место, когда мы накреняем его, не делая поворота (рис. 27); в этом слу­чае возникает скольжение в сторону, что заставляет шарик указа­теля крена отойти в сторону опущенного крыла.

Рисунок на стр. 20 показывает устройство двойного рулевого управления, которым мы будем пользоваться во время тренировоч­ных полетов. Я сижу в передней кабине, а вы в задней. Каждое движение вашего управления заставит мое управление двигаться вслед за вашим, а кроме того, я могу разговаривать с вами и учить вас в полете.

Позднее мы используем закрытый самолет, где оба комплекта рулевого управления будут рядом.

2*