Легенда о Дедале и Икаре. Планеры
Миф о Дедале и сыне его Икаре возник в Афинах и дошел до иас благодаря поэме Овидия «Метаморфозы». ‘
Дедал, потомок Эрехтея, был художником, скульптором, зодчим и инженером, изобрел множество инструментов, в частности — топор и бурав. Афинский ареопаг (суд) приговорил Дедала к смерти за убийство своего талантливого ученика и племянника Тала, поэтому Дедал был вынужден бежать на остров Крит к могущественному царю Миносу, сыну Европы и Зевса. Знаменитый Лабиринт — г — дворец, из которого нельзя было найти выхода — одна из построек, выполненная Дедалом. В этом дворце Минос поселил своего сына — ужасного Минотавра, чудовище с телом человека и головой быка. Чтобы спастись от Миноса и стать свободным, Дедал изготовил из перьев, льняных ниток и воска четыре больших крыла — для себя и сына Икара. И вот крылья укреплены на спинах, а руки продеты в специальные петли. Хорошо известно, что молодой Икар во время полета приблизился к Солнцу, воск растопился, перья рассыпались, и он погиб в морской пучине, дав части Эгейского моря, между островами Самос, Парос и берегами Малой Азии, название Икарийско — го. ,
Существуют и другие — отрывочные, но более правдоподобные сведения о Дедале: «крылья» он начал делать в «тюрьме», «камера» которой представляла собой просто-напросто глубокую яму, выкопанную на побережье. Таких ям было много, и охранники только изредка убеждались в наличии всех узников. __
Дедал, будучи хорошим инженером, из своей ямы мог наблюдать лишь за полетом птиц, поэтому нет ничего удивительного в том, что у него возникла мысль построить себе огромные крылья. В ямах гнездились дикие пчелы и голуби, росли молодые побеги ивы. Нитки можно было выдернуть из одежды. По-видимому, не составило большого труда убедиться, что пчелиный воск — такой мягкий днем на Солнце, ночью, когда холодно, приобретает исключительную прочность. Ивовые прутья — тоже уникальный строительный • материал — у них, кроме гибкости, большое отношение прочности к весу. Работа, по-видимому, продолжалась много месяцев, а то и лет. Не обошлось, конечно, и без экспериментов и тренировок. И вот в одну из ночей Дедал, как по лестнице, выбрался по крыльям из ямы, надел эти крылья иа себя и спланировал с их помощью на морской
берег к стоящим там лодкам. Все остальное придумали любители сочинять легенды, мифы и удивительные истории.
Дедала следует признать мифическим (а скорее всего — реальным) основоположником первых летательных аппаратов — планеров, конструкция которых была подсказана самой природой — парением птиц.
Среди’ хорошо известных первых планеров, то есть безмоторных летательных аппаратов тяжелее воздуха, использующих аэродинамическую подъемную силу, следует назвать планеры конструкции Отто Лилиенталя (1848-1896 г.), на которых он с 1831 г. налетал более 5 ч. и совершил более 2000 полетов, пока не погиб в одном из них в возрасте 46 лет.
Графическая зависимость между коэффициентами подъемной силы Су и силы сопротивления Сх (рис. 7) называется в его
честь полярой Лилиенталя,
До Лилиенталя были известны либо действующие модели планеров, либо привязные планера — воздушные змеи. В частности, создатель отечественного самолета А. Ф. Можайский (1825-1890 гг.) в 1876 г. построил змей-плаиер и дважды сам поднимался на нем в воздух. Но это ие был свободнолетающий аппарат, как у О. Лилиенталя. Он буксировался тройкой лошадей.
Современная классификация планеров приведена в табл.1
Среди привязных планеров широко распространены воздушные змеи: декоративные, напоминающие своей формой-корабли, самолеты, ракеты, животных и насекомых, а также тренировочные жесткие, мягкие и надувные. Даже простой спортивный парашют при его транспортировке легковой автомашиной за специальный леер (шнур) способен поднять человека на высоту до 150 м.
Экспериментальные привязные планеры используются для натурных аэродинамических продувок, для испытаний на привязи свободнолетающих аппаратов в условиях реальной атмосферной турбулентности и т. д.
Спор тивные |
Экспе римен тальные |
Энерге тические |
Инфор мацион ные |
Спор тивные |
Экспе римен тальные |
Целевые |
Космиче с кие |
Декора тивные |
Жесткие |
Тянущие |
Сигналь ные |
Парнте- лн |
Жесткие |
Транс портные |
Орби тальный корабль |
Жесткие |
Мягкие |
Ветро вые станции |
Радиопе- редаю — ’ щие |
Дельтап ланы |
Мягкие |
Десант ные |
«Буран» |
Мягкие |
Надув- |
Солнеч- |
Фото- |
Пило- |
Надув- |
Разведи- |
«Спейс |
Надув ные |
ные |
ные станции Атмос ферно- статиче ские |
графи- рующне |
тажные Рекорд ные |
ные |
натель ные Пасса жирские |
Шаттл» |
Современная классификация планеров |
Привязные (транспортируемые) |
Свободнолетающие |
Энергетическое использование привязных планеров — воздушных змеев — пока весьма ограничено. Они могут, в частности, служить эффективным парусом для судов и сухопутных средств: ведь на высоте скорость ветра больше, и парус делается более эффективным. Ветровые электростанции по этой же причине также могут располагаться на змеях, где они более эффективны по сравнению с наземными. Большие площади солнечных батарей и их сравнительно невысокая масса позволяют применять змей-электростаи — цию в тех местах, где поверхность суши и моря не позволяют использовать их в стационарных условиях. Кроме того, известно несколько проектов змеев-электростанций, работающих от атмосферного электричества, особенно в период грозы.
Информационные плаиеры-змеи широко использовались против США во вьетнамской войне в качестве сигнальных средств, антенн и, возможно, носителей фоторазведовательной аппаратуры.
Свободнолетающие планеры используются намного чаще привязных. Из спортивных парителей (планёр — слово французское, означающее паритель) можно отметить высокие качества немецкого планера «Нимбус-ЗД», созданного в 1986 г. (Размах крыла 24,6 м, площадь крыла 16,85 м2, удлинение, то есть отношение длины к по-
перечному размеру или средней аэродинамической хорде САХ-36, максимальное аэродинамическое качество Кюах= Су/Сх =57, скорость полета при Кшахравна 125 км/ч. Взлетная масса планера 750
кг, а пустого — 400 кг). Широко известны спортивные дельтапланы, пилотажные планеры, способные выполнять фигуры высшего пилотажа и специально созданные рекордные машины, предназначенные для установления рекордов дальности, продолжительности или маневренности полета. На взлете большинство планеров являются привязными, так как их тянут наземные транспортные средства, стационарные мотолебедки, резиновые амортизаторы или другие летательные аппараты (чаще всего — самолеты). Иногда для старта мотопланера используются поршневые, реактивные или даже ракетные двигатели-ускорители. В настоящее время спортивные планеры сертифицируются на стандартные (размах крыла 15 м), открытого класса ( без ограничений размеров) и клубного класса. При этом все они в зависимости от назначения могут быть учебными, тренировочными и целевыми (пилотажными или рекордными).
Экспериментальное планеростроение получило широкий размах в 20-30-е гг. На Всесоюзные соревнования в Коктебель (Планер — ское) в Крыму почти ежегодно привозили все новые и новые конструкции О. К.Антонов, К. К. Арцеулов, В. К. Грибовский, Г. Ф. Грошев, В. И. Емельянов, С. В. Ильюшин, С. П. Королев, В. М. Мясищев, В. С. Пышнов, М.К. Тихонравов, А. Н. Туполев, Б. Н, Шереметев, А. В. Улы — бин, Б. Н. Юрьев, А. С. Яковлев и другие. В 1935 г. в ОКБ П. И. Гроховского был построен первый надувной резиновый одноместный планер. С. П. Королев построил планер «Красная звезда», способный выполнять «петлю Нестерова». О. К. Антонов в 1942 г. разработал планер КТ (крылья танка) для десантирования легких танков. Под руководством М. В. Суханова был построен планер с дискообразным крылом и оперением «Дископлан И*.
В 1932 г. по проекту Б. Д. Урлапова был построен первый в мире 18-местный пассажирско-десантный плаиер.
Целевые планеры, особенно транспортные и десантные, широко использовались во время Великой Отечественной войны и находились на вооружении армий ССР (Ил-32,
Як-14, Ц-25), США, Великобритании, Франции, Германии, Японии и
других стран. На рис. 8 показан один из оригинальных отечественных планеров с дискообразным крылом.
Космические корабли «Буран» (СССР) и «Спейс Шатл» (США) — это тоже планеры, поскольку они совершают в атмосфере Земли безмоторный планирующий полет. Таким образом, планеры достигли космических высот полета (свыше 100 км) и космических скоростей входа в атмосферу (свыше 7 км/с или 27 М, где число М — отношение скорости полета к скорости звука). Для таких планеров первостепенное значение имеет решение ряда теплофизических проблем: теплозащиты, теплоизоляции, хранения на борту криогенных топлив для двигателей, обеспечивающих управление полетом в верхних слоях атмосферы, где аэродинамические органы имеют недостаточную эффективность, и др.