Для чего нужен планер самолет
Про планеры
Аэропоезд из Ан-2 и двух Блаников на фалах
Марина Мытрова
Что такое планер?
Это летательный аппарат тяжелее воздуха, но при этом не имеющий двигательной установки. Он поддерживается в полёте за счёт аэродинамической подъёмной силы, создаваемой на крыле набегающим потоком воздуха и вместо маршевой силы двигателя использует гравитацию. В общем, планер превращает свою потенциальную энергию (высоту) в кинетическую (скорость) и наоборот. А ещё за счёт своего небольшого веса и больших крыльев может использовать восходящие воздушные потоки как лифт, чтобы пополнить запас потенциальной энергии.
Зачем они нужны?
На заре развития планеризма задача была одна – удержать безмоторный летательный аппарат тяжелее воздуха в полёте в течение более-менее продолжительного времени. Потом уже стали разбираться – а зачем? Задачи для планеров придумали такие:
А покататься?
Учебные планеры – двухместные, поэтому позволяют катать пассажиров. Такое развлечение дешевле, чем полёт на спортивном самолёте (ценник за ознакомительный полёт от 4000 рублей, основная составляющая цены – это стоимость буксировки самолётом). Посадка тандемом, один за другим. Спереди в кабине садится пассажир, сзади – инструктор. Задача катающегося – без разрешения ничего в кабине не трогать. Ну и вовремя предупредить, если укачало и хочется на землю.
Приятный бонус отсутствия двигателя – планер летит тихо.
Если хочется попробовать управление, на высоте можно и порулить. Инструктор покажет, что надо делать. Если понадобится – подправит (все органы управления дублируются). Самый популярный учебный планер (да и вообще самый распространённый планер в мире) – это Л-13 Бланик, разработанный чехословацкой фирмой LET. В большинстве клубов обучают и катают именно на нём.
Если хочется побольше адреналина, можно напроситься на пилотаж.
На Л-13 с пассажиром разрешено выполнять такие фигуры, как:
Поделиться
А вот бочку и перевёрнутый полёт с пассажиром на Л-13 выполнять нельзя.
Зато если хватит смелости, можно попросить показать штопор. На многих самолётах намеренный штопор выполнять запрещено, а вот для учебного планера это стандартное упражнение, которое должен уметь выполнять любой пилот.
Полёт
Чтобы планер начал парить самостоятельно, ему надо как-то набрать высоту. Это можно сделать несколькими способами:
Одна из самых важных характеристик планера – это его аэродинамическое качество (К). Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что качество — это сколько метров в длину может пролететь летательный аппарат при потере одного метра высоты в штиль. То есть планер с качеством 30 может улететь на 30 метров, пока теряет метр высоты. Качество планеров может достигать 60 единиц и более.
Это достигается за счёт малого веса и удлиненного крыла. У самолётов оно значительно меньше. Например, у Бланика Л-13 максимальное качество Kmax=28,5, а у самолёта Ан-2, который этот планер может отбуксировать на высоту, Kmax=10.
Самолёт без двигателя не сможет продолжить маршрут «по-планерному», но и не свалится как кирпич – аэродинамического качества хватает, чтобы спокойно сесть на подобранную с воздуха площадку. Это относится и к многотонным пассажирским лайнерам. Например, у Аэробуса A320-214 аэродинамическое качество около 17, что позволило 15 января 2009 года после столкновения со стаей птиц и отказа обоих двигателей посадить его на Гудзон. Если заморочиться с летучестью самолёта и довести Кmax до 37, то можно получить Virgin Atlantic GlobalFlyer и пролететь на нём кругосветку без дозаправки.
Чтобы не просто планировать сверху-вниз, но и набирать высоту, планеристы используют восходящие воздушные потоки. Чаще всего используют термики (термические потоки). Они возникают в тех местах, где солнце лучше всего прогревает земную поверхность. Например, над дорогами и пашнями – они тёмные и хорошо нагреваются. Тёплый воздух от земли поднимается наверх и этим пользуются планеристы. Термики позволяют быстро набрать высоту, нужную для длительного планирования, так как имеют вертикальную скорость несколько метров в секунду и сами могут подниматься на километры. Высота термика зависит от разных факторов: он может достичь инверсионного слоя и там остановиться, может дойти до точки росы и образовать кучевое облако, а может просто постепенно раствориться, перемешавшись с окружающим воздухом.
Так как для полётов в термических потоках необходимо, чтобы прогревался воздух, в средних широтах такие полёты эффективны только весной и летом. Потоки обтекания возникают при взаимодействии воздушных масс с элементами рельефа. Например, когда ветер встречает склон холма. Сам по себе такой поток не может поднять планер выше, чем на несколько сотен метров над холмом, но может усиливаться термическим потоком от нагрева склона солнцем.
В горах можно встретить волновые потоки – они образуются при обтекании воздушной массой горных хребтов. Планер в таком потоке может подняться на высоту 15 км. Мировые рекорды по высоте подъема и дальности полёта были установлены благодаря волновым потокам.
Хочу стать пилотом
Во времена расцвета Осоавиахима и ДОСААФа планер был промежуточной ступенью от авиамоделизма к авиационному училищу. Многие летчики так и начинали – сначала авиамодельный кружок, потом планерный клуб ДОСААФ, потом самолётный ДОСААФ и авиационное училище. Планер позволяет ощутить полёт и разобраться с пилотированием до перехода на более сложную и тяжёлую авиационную технику.
Сейчас планерных клубов не так много, как в СССР, взрослые пилоты оплачивают обучение из собственного кармана (для школьников возможны варианты), но планеризм всё ещё остаётся самым доступным по финансам способом обучения пилотированию. Никаких особых требований к курсанту для начала обучения нет (разве что ограничение по весу в 110кг), перед началом полётов нужно только пройти ВЛЭК – врачебно-лётную экспертную комиссию. Для планеристов она не так сурова, как для космонавтов или пилотов пассажирских лайнеров, надо просто запастись терпением и несколько раз съездить в соответствующее медучреждение, чтобы пройти всех специалистов.
Планерные клубы России готовят пилотов по стандартной программе (называется КУЛП-ПСБ-2013, что расшифровывается как «курс учебно-лётной подготовки на планерах и самолётах-буксировщиках»). Там расписано все, что предстоит изучить будущему пилоту-планеристу.
А изучить ему предстоит очень многое ещё до того, как он первый раз сядет в планер – перед началом практики обязателен курс теории. Это очень много тем, от конструкции планера и аэродинамики до метеорологии и авиационного права.
В какой клуб ни пойди – учиться скорее всего будешь на планере Л-13 Бланик. В распоряжении авиаклуба могут быть ещё другие планеры «для продвинутых».
Тест-драйв планера: как летают без мотора
«Мотор? Кому нужен мотор?» — смеется сидящий сзади инструктор, мастер спорта по планеризму и президент Федерации планерного спорта России Сергей Рябчинский. Его совершенно не беспокоит, что после отцепки от буксира стрелка вариометра, показывающая вертикальную скорость, отклоняется вниз. Впрочем, скорость снижения — чуть больше 1 м/с, так что времени у нас еще много. Мы ищем термик — восходящий поток, который позволит планеру набрать высоту и дольше продержаться в воздухе. Но похоже, что в этот раз нам не повезло — пару раз стрелка вариометра дергается, застывая около нуля, но потоки оказываются слишком слабыми, чтобы удержать планер. И минут через пятнадцать, совершив эффектный проход над площадкой, Сергей заходит на посадку.
Оседлав поток
Согласно определению, планер, или планёр (фр.planeur, от лат. planum — плоскость) — безмоторный летательный аппарат тяжелее воздуха, поддерживаемый в полете за счет аэродинамической подъемной силы, создаваемой на крыле набегающим потоком воздуха. Но сухое определение не отражает всех достоинств планера. «Если судить с точки зрения аэродинамики, это самые совершенные летательные аппараты, которые были когда-либо созданы, — объясняет Сергей Рябчинский.- Существует такой показатель, как аэродинамическое качество, — это отношение расстояния, которое может пролететь ЛА с выключенным двигателем с некоторой высоты, к потере этой высоты. У легких самолетов он обычно составляет 10−15, а у планеров от 25−30 только начинается, то есть с высоты 1 км такой планер может пролететь по горизонтали 30 км. И это если только планировать и не использовать восходящие потоки».
На самом деле планеры летают намного дальше, если пилоту удается «оседлать» восходящий поток. Например, термик — термический поток в местах нагрева земной поверхности солнечным излучением. Обычно такие потоки образуются над пашнями, дорогами и местами городской застройки. Часто из-за конденсации паров воды в восходящем теплом потоке при попадании в более холодные вышележащие слои атмосферы термики «выдают себя» кучевыми облаками. Попав в такой восходящий поток, имеющий скорость несколько метров в секунду, планер может по винтовой линии снижаться относительно потока, но при этом подниматься относительно земли. Термики могут подниматься до 3000 м и дают возможность набрать высоту, необходимую для длительного планирования — до следующего восходящего потока. В средних широтах солнце прогревает воздух только с поздней весны до начала осени, так что планеризм здесь — спорт сезонный. Впрочем, термики не единственный вид восходящих потоков. При взаимодействии воздушных масс с элементами рельефа (холмы, крутые берега) возникают потоки обтекания, взбирающиеся на высоту в несколько сотен метров. А в горах можно встретить постоянные волновые потоки — одну из разновидностей стоячих волн (волн Ли) в атмосфере, которые образуются при обтекании воздушными потоками горных хребтов. Волновые потоки взбираются до высот в 10−15 км и поэтому используются планеристами для установления мировых рекордов высоты и дальности полета.
Планер летательного аппарата
Из Википедии — свободной энциклопедии
Пла́нер лета́тельного аппара́та — структурная часть самолёта или вертолёта без силовой установки и оборудования. В авиастроении обычно говорят пла́нер, так как авиаспециалисты разделяют термины:
Планер состоит из следующих частей: фюзеляжа, крыльев, оперения, управление, гондолы двигателей и шасси (при наличии таковых), а также узлов и агрегатов механизации планера, меняющих геометрию летательного аппарата в процессе руления, взлёта, полёта и посадки.
Современными авиационными специалистами отмечается существенное влияние характеристик планера самолёта на весовую эффективность конструкции самолёта в целом:
Масса планера составляет основную часть массы конструкции самолёта и, следовательно, существенным образом влияет на эффективность самолёта. Масса конструкции планера самолёта зависит от его назначения и лётно-технических характеристик. Так, например, на долю конструкции планера приходится:
25−32 % взлётной массы дозвуковых пассажирских магистральных самолётов; 29−31 % взлётной массы дозвуковых пассажирских самолётов местных авиалиний; 32−34 % взлётной массы спортивно-пилотажных самолётов; 18−28 % взлётной массы бомбардировщиков; 28−32 % взлётной массы истребителей.
Планер (летательный аппарат)
Примерами планёра являются с детства каждому знакомые бумажный самолётик, бумажный голубь.
Наблюдения за полётами птиц побудили строить махолёты и целое семейство летательных аппаратов (дельтаплан, параплан и др.), использующих приёмы свободного полёта (парение в восходящих потоках, разгон и выход из пике).
Конструкции, способные к планирующему полету, известны человечеству с древности. Доказательства существования планёров в Древнем Египте (2500—1500 гг. до н. э.) предоставила Исидор Уильям Дейчес. Эмануил Сведенборг (1688—1772) сделал эскизы планёра приблизительно в 1714 г. В 1853 сэр Джордж Кейли сконструирован первый планёр, поднявший человека в воздух.
На рубеже XIX и XX веков самым известным создателем планёров был Отто Лилиенталь. Изготовив и испытав множество моделей, ему удалось создать удачную конструкцию балансирного планёра с хорошими лётными характеристиками. Расцвет планёров пришёлся на 20—30-е годы XX века, когда начался настоящий бум планёрных школ. Многие пилоты второй мировой войны совершили свои первые полёты в этих школах. Доступность и относительная дешевизна способствовали широкому распространению планёрного спорта после окончания войны.
В настоящее время планёрный спорт является общепризнанным и массовым увлечением в развитых странах. Современные планёры, благодаря достижениям аэродинамики и материаловедения, способны пролететь 60 км по прямой с высоты 1 км в спокойном воздухе. Опытные планеристы, стартовав с высоты 1 км и используя восходящие потоки — термики, способны преодолевать сотни километров без затрат горючего. Существуют также планёры для высшего пилотажа и полётов за грозовым фронтом, что позволяет использовать мощные восходящие потоки и пролетать значительные расстояния.
В настоящее время по правилам ФАИ рекорды в планёрном спорте регистрируются, если они установлены в течение одного светового дня. Максимальная дистанция, пройденная на планёре — 3009 км. Клаус Олман (Klaus Ohlmann) из Германии выполнил этот полет 21 января 2003.
Современные планёры отличаются большим разнообразием: начиная от сверхлегких, весом в десяток килограммов и скоростью полета чуть больше скорости лошади, и заканчивая космическими челноками, стартовой массой более 100 тонн и скоростью на орбите 28000 км/ч — любой крылатый космический корабль снижается в атмосфере и садится в режиме планёра, хотя по своим лётным характеристикам мало напоминает обычный планёр.
Планер летательного аппарата
* планёр — безмоторный планирующий летательный аппарат;
* пла́нер — несущая конструкция летательного средства (о несущей конструкции планёра можно сказать: планер планёра).
планер самолёта — понятие, объединяющее различные по назначению и устройству конструктивные части самолёта: крыло, фюзеляж, оперение, управление, шасси и капоты двигателей.Состоит из следующих частей:
гондолы двигателей и шасси (при наличии таковых), а также
узлов и агрегатов механизация планера, меняющих геометрию планера летательного аппарата в процессе руления, взлёта, полёта и посадки.
Современными авиационными специалистами отмечается существенное влияние характеристик планера самолёта на весовую эффективность конструкции самолёта в целом:
Масса планера составляет основную часть массы конструкции самолёта и, следовательно, существенным образом влияет на эффективность самолёта.
Масса конструкции планера самолёта зависит от его назначения и лётно-технических характеристик.
Так, например, на долю конструкции планера приходится:
25—32 % взлётной массы дозвуковых пассажирских магистральных самолётов;
29—31 % взлётной массы дозвуковых пассажирских самолётов местных авиалиний;
32—34 % взлётной массы спортивно-пилотажных самолётов;
18—28 % взлётной массы бомбардировщиков;
28—32 % взлётной массы истребителей.
Действующие в настоящее время требования к элементам конструкции планера самолёта изложены в Международных авиационных правилах редакции 2004 года.
Связанные понятия
Соосная схема — схема построения вертолёта, при которой пара установленных параллельно винтов вращается в противоположных направлениях вокруг общей геометрической оси.