Lėktuvas
Lėktuvas – sunkesnis už orą orlaivis, turintis variklį ir keliamas sparnų. Lėktuvams priskiriami – viensparnis lėktuvas, dvisparnis lėktuvas (biplanas), trisparnis lėktuvas (triplanas). Retais atvejais pasitaiko specifinių konstrukcijų, tokių kaip skrendantis sparnas ar sparnų neturintis skrendantis kūnas.
Dažniausiai lėktuvai yra skirstomi į šias kategorijas:
- Pagal paskirtį – kariniai, turintys ginkluotę ir civiliniai. Lėktuvas, turintis nejudamus sparnus ir skirtas keleiviams gabenti, vadinamas oro laineriu arba keleiviniu lėktuvu. Kariniai ir civiliniai lėktuvai gali būti įvairios paskirties: keleiviniai, krovininiai, mokomieji, specialiosios paskirties (naudojami stichinių nelaimių atveju, gaisrams gesinti, ligoniams ar sužeistiesiems gabenti, geologinės žvalgybos). Civiliniai lėktuvai gali būti sportiniai, žemės ūkio, eksperimentiniai.
- Pagal skridimo nuotolį – vietinio, artimųjų, vidutinių ir tolimųjų skrydžių.
- Pagal varytuvo tipą – reaktyviniai ir su įmontuotu oro sraigtu.
- Pagal didžiausią skridimo greitį – viršgarsiniai ir ikigarsiniai.
- Pagal liemens tipą – vienliemeniai, dviliemeniai ir beliemeniai (skraidantis sparnas).
- Pagal kilimo ir tūpimo būdą – kylantys vertikaliai, trumpojo kilimo ir įprastinio kilimo.
- Pagal pilotavimo būdą – pilotuojami ir nepilotuojami (valdomi operatoriaus ar kompiuterio).
- Pagal variklių skaičių ir tipą – lėktuvai įprastai turi nuo vieno iki aštuonių variklių.
Svarbiausios lėktuvo sudedamosios dalys: liemuo, sparnai, važiuoklė, uodega, variklis, valdymo, elektros ir kita įranga.[1]
Lėktuvui absoliučiai būtinas jį keliantis oras ir atviras plotas nutūpti bei pakilti. Daugumai lėktuvų taip pat reikalingas ir oro uostas. Dauguma lėktuvų kyla ir tupia ant žemės, tačiau kai kurie pritaikyti pakilti ir nutūpti ant ledo, sniego ar ramaus vandens.
Istorija
Žmogus skraidyti svajojo nuo senovės, pirmuosius bandymus įsivaizduoti su kuo galima skristi randame senovės graikų mite apie Dedalą ir Ikarą. Pasakose, kurios remiasi ne mokslu, o tikėjimu antgamtinėmis galiomis, skraidoma su kilimais, šluotomis. Vienas pirmųjų rašytinių šaltinių, bei brėžiniai, transporto priemonės kuri priminė lėktuvus, buvo 15-ame amžiuje gyvenusio Lenodaro da Vinči darbuose.
Anglas George Cayley (1773–1857 m.) yra laikomas modernaus lėktuvo kūrėju.[2] 1799 m. jis suprojektavo lėktuvą, kuris buvo varomas traukos jėgos, o keliamas keliamosios jėgos. Vėliau būtent tokiu principu veikiančiu, tik jau su įmontuotu didesnę trauką sukuriančiu varikliu, broliai Raitai sugebėjo pakilti į orą. Tai nutiko 1903 m. gruodžio 17 d., nuo šios dienos lėktuvai tik tobulėjo. Gabriel Voisin 1905 m. Prancūzijoje, Paryžiuje, Senos upėje išbando pirmąjį hidroplaną, lėktuvą kuris kyla nuo vandens paviršiaus. Pakilęs 15–10 m aukštyje sugebėjo nuskristi 600 metrų.
1912 m. spalio 16 d. įvykdyta pirmoji karinė operacija lėktuvu, Bulgarijos karinių oro pajėgų lėktuvas apmėtė bombomis tuo metu Osmanų imperijos miestą Edirnę. Taip lėktuvai pradėti tobulinti karo reikalams. Tačiau didžiausio dėmesio sulaukė Pirmojo pasaulinio karo metu, tuo metu ši transporto priemonė pradėta naudoti ir aktyviems kariniams veiksmams, bombardavimai nebevyko tiesiog mėtant granatas, pradėtos kurti aviacinės bombos. 1915 m. liepos 1 d. Vokietijos imperijos oro pajėgų (Luftstreitkräfte) leitenantas Kurt Wintgens laimėjo pirmąjį oro mūšį, Fokker M.5K/MG lėktuvas buvo apginkluotas Parabellum MG14 ginklu.
1919 m. birželį įvyko pirmasis skrydis be sustojimo per Atlanto vandenyną. Jį atliko britų lakūnai John Alcock ir Arthur Whitten Brown. Modifikuotu Vickers Vimy dvimotoriu lėktuvu, birželio 14 d. iš Niufaundlandas|Niufaundlando]] salos pakilo skristi per Atlantą, po nepilnos paros nusileido Clifden’e, Airijoje. Nusileidimo metu lėktuvas sudužo.
1944 m. atsiranda Messerschmitt Me 163 Komet, sukonstruotas vokiečių, vyriausias kūrėjas Alexander Lippisch, tai pirmasis skraidantis reaktyvinis lėktuvas. Iškart jis dalyvavo oro mūšiuose, pasirodymai gana kuklūs (16 pergalių, 10 pralaimėjimų). Iki karo pabaigos naciai pagamino virš 300 įvairių modifikacijų šių lėktuvų.
1947 m. spalio mėnesį JAV išbando Bell X-1 reaktyvinį naikintuvą, pilotas Chuck Yeager pirmasis viršija garso greitį (1,236 km/h), iš viso šis reaktyvinis naikintuvas išvystė 1,541 km/h greitį.
1952 m. pradeda skraidyti Comet 1, sukonstruotas britų firmos de Havilland Comet, pirmasis reaktyvinis keleivinis lėktuvas. Juo galėjo skristi 36–48 keleiviai, priklausomai nuo konfigūracijos. Tačiau lėktuvai dužo, iki 1954 m. Romos skrydžio tragedijos, nepavykdavo aptikti pakankamai sveiko lėktuvo nuolaužų, norint išaiškinti kas atsitiko. Radus paaiškėjo ydinga orlaivio konstrukcija, kuri nuvargindavo metalą, jis plyšdavo ir dėl to salonas išsihermetizuodavo, žmonės netekdavo sąmonės, o lėktuvas likdavo nevaldomas bei suduždavo.
1958 m. pristatomas antrasis keleivinis reaktyvinis lėktuvas Boeing 707, jis pasirodė esąs gerai sukonstruotas, modelio gamyba vyko net 21-erius metus, iki 1979 m. Pagaminta 1010 tokių lėktuvų. Skirtingos versijos galėjo gabenti skirtingus kiekius keleivių nuo 140 iki 202. Lėktuvą į orą kėlė 4 reaktyviniai varikliai.
1968–1969 m. pristatyti pirmieji keleiviniai viršgarsiniai lėktuvai Concorde ir TU-144. Tačiau dėl konstrukcinių bėdų masiškai neišpopuliarėjo, TU-144 aštunto dešimtmečio pabaigoje nustoti eksploatuoti, o Concorde po 2000 m. sudužusio lėktuvo, beje pirmojo, taip ir neatsigavo. Jų eksploatacija tapo per brangi ir 2003 m. pabaigoje oficialiai nuspręsta nebenaudoti skrydžiams.
1981 m. pasaulį išvydo naikintuvas F-117, tai pirmasis lėktuvas nematomas radarams (bent jau su to meto technologijomis). Išskirtinė jo konstrukcija[3], visiškai lygi lėktuvo apačia, bei ypatinga sparno tipo konstrukcija jį padarė sunkiai aptinkamą, tačiau smarkiai pablogino valdomumo savybes, todėl šis naikintuvas neturi galimybės būti valdomu žmogaus, tą už jį atlieka programa „Echo“. Taip pat jis negali skristi greičiau už garsą, ir lyginant su kitais 4 kartos naikintuvais, yra žymiai lėtesnis.
1988 m. pastatytas didžiausias pasaulyje krovininis lėktuvas AN-225. Šis šešių variklių monstras buvo skirtas SSRS kosminei programai „Buran“. Jai nutrūkus, lėktuvas buvo vėliau modifikuotas, bei pritaikytas kroviniams gabenti[4]. Vienu metu gali gabenti daugiau nei 200 tonų krovinių.
.JPEG)
2005 m. pirmąjį bandomąjį skrydį atliko Airbus A380 lėktuvas - didžiausias iki šiol pagamintas keleivinis lėktuvas. Juo gali skristi nuo 500 iki 800 keleivių.
Kas kelia lėktuvą?
Lėktuvo variklis veikdamas sukuria varomąją jėgą, o jam pakilti nuo žemės lėktuvui leidžia sparnai. Visų lėktuvų sparnai yra palyginus lankstūs, ir kai kurių lėktuvų jie gali keisti savo padėtį, tačiau sparnų judesiai lėktuve nenaudojami keliamajai jėgai sukurti. Pastaroji, atsiranda dėl sparnus aptekančio oro (žr. Bernulio dėsnis).
Sparnai nėra lygūs, sparno viršus dažniausiai būna kiek išlenktas (išskyrus naikintuvus ir raketas), tas išlinkimas sudaro orui, kuris jį apteka, ilgesnį kelią. Oras teka greičiau viršutinėje dalyje lyginant su apatine, šitaip virš sparno susiformuoja žemesnio slėgio sritis ir sparnas pradedamas traukti aukštyn, taip susidaro keliamoji jėga, priverčianti net sunkesnius už orą aparatus pakilti nuo žemės paviršiaus[5].
Kad suprastume kokia stipri keliamoji jėga, prisiminkime sklandytuvus, kurie pagal savo konstrukciją yra sumažinti lėktuvai. Tačiau sklandytuvai visiškai neturi variklių, kurie sukurtu varomąją jėgą. Ją jiems suteikia praktiškai nebenaudojami amortizatoriai, autoišvilktuvai arba su lėktuvu ištraukėju[6]. Visiškai užtenka pradinio pagreičio jog sklandytuvas galėtu nuskristi dešimtis kilometrų. Tačiau kadangi nėra variklio, kuris palaikytu pastovų greitį, reikalingi daug didesni ir ilgesni sparnai, lyginant su sklandytuvo korpusu. Taip pat pilotai turi turėti daugiau patirties, reikalinga nuolatinė „termikų“ (tai aukštyn kylančios šilto oro srovės) paieška, jog palaikytų lėktuvo aukštį.
Nors daugumos lėktuvų sparnas įtvirtintas nejudamai, tačiau yra lėktuvų, kurie gali suglausti sparnus, kad nutūpus juos būtų lengviau saugoti ar transportuoti (tai būdinga laivuose bazuojamiems lėktuvams). Dar mažiau lėktuvų (daugiausia kovinių) gali keisti sparno padėtį skrendant, parinkdami optimalią skridimo sąlygoms sparno geometriją. Yra taip pat pavieniai koviniai modeliai, galintys keisti sparno atakos kampą.
Taigi, skraidančiuose aparatuose turi būti sparnai, kurie labai skirtingi, ne vien formomis bet ir ilgiu, kuris atspindi ir sparno paskirtį. Ilgi sparnai reikalingi sukurti didesnę keliamąją jėgą, dažniausiai tai sklandytuvai bei dideli lėktuvai. Naikintuvai turi nedidelius sparnus, o moderniausi reaktyviniai naikintuvai turi trumpus sparnus, kurie tik padeda jam išsilaikyti tiesiai skrendant, varomoji jėga daug didesnė tad reikia mažesnio ploto sparnų, jog sukurtu didesnę keliamąją jėgą. Nedidelius sparnus turi raketos, jie jau atlieka kitokią funkciją, jie neįtakoja raketos kilimo, sparnų paskirtis neleisti raketai pradėti suktis, šitaip ji skrenda tiksliau.
Lėktuvų tipai
Be varomosios jėgos
Tai jau minėti sklandytuvai, skraidyklės, aitvarai. Juos kelia sparnai, o pakilti gali tik veikiami papildomos jėgos. Pasiekiamas greitis nėra didelis, nors specialiai ruošti sklandytuvai gali išvystyti ir 200 km/h greitį. Šios transporto priemonės daugiausiai naudojamos civilių pramogoms, daug rečiau naudojamas karo reikmėms, dėl netinkamų charakteristikų.
Propeleriniai
Būtent su propeleriu, suteikiančiu varomąją jėgą, prasidėjo lėktuvų aviacijos istorija. Iki Antrojo pasaulinio karo pabaigos, bei Korėjos karo pradžios jie dominavo aviacijoje. Po to keitė modernesni bei greitesni lėktuvai. Tačiau ši rūšis neišnyko, gal ji ir dingo iš karinės technikos rikiuotės, bet ir toliau yra naudojama civilinėje aviacijoje, dažniausiai kaip mažieji lėktuvai. Sraigto sukuriama nedidelės jėgos pilnai užtenka pakelti nedidelį lėktuvėlį, pavyzdžiui, Cessna. Taip pat šio tipo lėktuvai vertinami akrobatiniame skraidyme.
Atskira rūšis, galingesni lėktuvai – turbosraigtiniai lėktuvai. Šio tipo varikliai turi turbinas. Jie seniau buvo naudojami artimiems skrydžiams skirtiems lėktuvams, bet pamažu tokių jau atsisakoma. Kita naudojimo paskirtis yra krovininiai lėktuvai, žymiausi Lockheed C-130 Hercules, An-12. Šiuo metu Lietuva naudoja 3 C-27J Spartan lėktuvus.
Reaktyviniai
Šio tipo lėktuvus skraidina reaktyviniai varikliai. Jie daug galingesni negu stūmokliniai, leidžia išjudinti didesnius svorius, bei sukuria didesnį greitį, tačiau visa tai atsiliepia ir kuro sąnaudoms. Pradėti kurti 1939 m. Vokietijoje kaip naikintuvų varikliai, tačiau labiausiai ištobulinti jau po karo. De Havilland Comet tapo pirmuoju ne kariniu reaktyvinių variklių panaudojimo lėktuvu. Vėliau juo pasekė visos kompanijos besispecializuojančios šioje srityje: Boeing, Airbus, Douglas, Ilyushin… Šio tipo lėktuvai gali skristi iki 900 km/h greičiu. SU dideliais degalų bakais nuskrendamas atstumas gali siekti iki 18 000 km.
Viršgarsiniai
Tai itin didelės galios varikliais aprūpinti orlaiviai, dažniausiai kariniai naikintuvai, bombonešiai arba keleiviniai lėktuvai kaip Concorde. Šie varikliai leidžia viršyti greičio garso greitį. Tačiau jų išlaikymas labai brangus ir reikalauja kruopštaus taisymo, būtent dėl to buvo nutraukti Concorde skrydžiai, bei neatsiranda naujų lėktuvų, kurie ženkliai pagreitintu tolimas keliones. Dar vienas trukdis, itin didelis skleidžiamas garsas, tad virš gyvenamų vietovių draudžiama skristi visu greičiu. Karinėje aviacijoje varikliai plačiai paplitę ir nepanašu jog artimiausiu metu bus atsisakyta. Naujausi 5 kartos naikintuvai, kaip F-22 Raptor jau nebesivaiko didesnio greičio, kas buvo siekiama senesnės kartos naikintuvuose, tačiau jiems vis dar būtinas didesnis nei garso greitis. Jiems svarbiausias uždavinys - užvaldyti ir kontroliuoti oro erdvę karo veiksmų teatre.
Raketiniai
Pirmasis tokio tipo lėktuvas Me 163 Komet buvo pradėtas bandyti 1944 metais. Tai lėktuvai – raketos, leidžiantys išvystyti itin didelius greičius, savo laiku šie lėktuvai mušė rekordus, būtent tokio tipo lėktuvas sugebėjo pirmasis skristi greičiau už garsą. Taip pat jų sparnai nejudantys. Daugiausiai bandymų buvo atliekama 6 – 7 dešimtmetyje, JAV sukurti aparatai Bell X-1, North American X-15. Tačiau jie jokiose kovinėse operacijose nedalyvavo per visą tarnybos laikotarpį.
Šiuo metu, šį tipą variklių tipą, bando gaivinti kompanija Virgin Galactic, sukurdama lėktuvą-erdvėlaivį SpaceShipOne. Su juo siekiama gabenti žmones į kosmosą. Jau išbandytas lėktuvas pasiekė naują aukščio rekordą, pakilo iki 111 996 km aukštį, kuris priklausė 7 dešimtmečio lėktuvui X-15.[7]
„Kvėpuojantis“ reaktyvinio tipo
Angliškai vadinamai Ramjet. Išskirtiniai varikliai, kuriuose nėra greitai judančių dalių, sugeba suspausti orą, išpurkšti kurą, uždegti tą mišinį ir sukurti didelę jėgą, efektyviai dirba 3 machų rėžimu, tačiau savo laiku sukurti varikliais sugebėjo iki 6 machų įgreitinti lėktuvą. Žymiausias tokio tipo lėktuvas – Lockheed D-21.
Šaltiniai
- ↑ Lėktuvas. Visuotinė lietuvių enciklopedija, T. XI (Kremacija-Lenzo taisyklė). V.: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas, 2007. - 708 psl. ISBN 978-5-420-01654-1.
- ↑ http://www.aviation-history.com/early/cayley.htm
- ↑ http://www.lizdas.lt/aviacija/amerika/1986_2005/f_117/f_117.htm
- ↑ http://www.lizdas.lt/aviacija/rusija/1986-2003/an_225/an_225.htm
- ↑ 1000 klausimų ir atsakymų; Trys nykštukai, Vilnius, – 2001 m. 142 p.
- ↑ http://www.siauliuaeroklubas.lt/apie_sklandyma.html
- ↑ http://mokslas.delfi.lt/science/erdvelaiviui-spaceshipone-10-mln-usd-premija.d?id=5228744
| ||||||