Meenutagem, mitte nii kauget minevikku - XIX sajandi lõpp. Kohmatud autod jooksid läbi pealinnade tänavate. Hobused ja isegi jalakäijad möödusid neist. Esimesed kontrollitud õhupallid startisid. Nad põlesid ja purunesid peaaegu igal lennul. Rootsi inseneri Andre julge katse kuumaõhupalliga põhjapoolusele jõuda maksis tema ja ta kaaslaste elu. Lilienthali kuulsad lennud purilennukil lõppesid vaprate hõljumiste surmaga …
Kõik see oli lennunduse moodsa etapi äärel. Vaprad leiutajad hukkusid, sillutades õhus teed inimkonnale. Kuid nende kogemused jäid alles, kogunesid ja XX sajandi alguses. mees saavutas suure võidu: lõi endale mootoriga varustatud tiivad.
Aastal 1903 astusid ameeriklased, vennad Wright, mootoriga sõidukisse ja hoidsid umbes minut aega väljas. Nende lennud pikenesid iga korraga. Juba 1905. aastal hoidsid nad 38 minutit õhus, lennates umbes 40 km.
Õhusõidukite olemasolu esimese kümne aasta jooksul lõid disainerid oma õhusõidukid puudutusega, teadmata, kuidas nad õhus käituvad. Esimesed lennukid olid nagu kasti tuulelohe, nagu lendavad miskid. Imperialistliku sõja ajal kasutati lennukeid laialdaselt. Juba mitu aastat on uuritud aerodünaamika põhiseadusi. Lennukite konstruktsioone on pidevalt täiustatud. Varsti sai lennuk kaasaegse, suletud ja sujuva kuju.
Juba 1935. aastal hakkasid lennukid saavutama kiirust kuni 400 km tunnis, ronisid 10 tuhande km kõrgusele, lendasid sirgjooneliselt maandumata kuni 8 tuhat km, tõstsid endaga kuni 10 tonni.
Võib arvata, et kõik võeti lennundusest, et oli saabunud aeg töötada välja mitu eriotstarbelist lennukitüüpi, nii et edaspidi tehtaks neis vaid väiksemaid muudatusi.
Muidugi ei ole. Praegu on inimkond lõpetanud vaid lennunduse arendamise esimese etapi. Võimalik, et maailm on juba kvalitatiivselt uute lendavate masinate loomise äärel.
Proovime ette kujutada, millised tuleviku lennukid välja näevad. On ebatõenäoline, et need sarnanevad isegi kõige arenenumate kaasaegsete mudelitega.
Reklaamvideo:
Niinimetatud "lendavad tiivad" juba ilmuvad. Autod vabastati sabast, justkui tarbetu ballasti eest. Tõsi, saba annab lennukile stabiilsuse, kuid see suurendab lennuki suurust, loob täiendava tõmbejõu ning vähendab juhitavust ja liikuvust. Tailless lennukid on olnud juba mõned aastad. Kõigil neil on endiselt oluline puudus: nad pole lendu eriti stabiilsed.
Kaasaegsed kiire ühekohalised lennukid. Märkimisväärsed on lennukite ja saba väikesed mõõtmed. Lennuk on oma piirideni "kaetud". Selline lennuk saavutab kiiruse 550 km tunnis.
Mõned disainerid üritavad sabast hoolikamalt lahti saada: nad lühendavad kere järk-järgult, viies sabaüksuse tiibule lähemale. Ühte neist Fokkeri lennukitest näidati Pariisi õhunäitusel 1936. Selle lennuki jaoks asendati kere kahe kitsa talaga, mis toetasid saba. Lennukit eristas õhuke profiil ja väikesed tiivad. Koormus 1 ruutmeetri kohta m tiibade kandepinnast ulatus selle lennuki lennuk 140 kg-ni - poolteist korda rohkem kui tavalistel masinatel. See lennuk võis lennata kiirusega 506 km tunnis.
Peab mõtlema, et järk-järgult kerest vabanemisel leiavad disainerid lõpuks üsna stabiilse sabata lennukite vormi. Juba on mõned ettevõtted Ameerikas hakanud kavandama võimsaid reisijate "lendavaid tiibu", mis on ette nähtud kuni 100 reisija vedamiseks.
Selliste õhusõidukite massiline ilmumine võib algatada lennunduse teise etapi: õhus lendavad õrnad lennukid. Need masinad vajavad uusi sujuvamaks muutmist. Selgub, et kiirusel 700–800 km tunnis on tänapäevastel „tömbi” vormidel liiga suur takistus. Lendavate tiibade kujundajad proovivad kere ja tiibprofiili võimalikult palju teritada. Ilmselt tõmmatakse mootor tagasi. Kaasaegsetes lennukites lööb propelleri loodud õhuvool lennuki tasapinnale ja tekitab täiendava tõmbejõu. Propelleri tõukejõud selle tagasi kandmisel paraneb oluliselt. Roolid jäävad tiiva tagumisse serva, nagu ka ailendid. Roolid asetsevad tiibade otstes spetsiaalsete seibidena. Lennukil ei ole väljaulatuvaid osi. Isegi kabiini visiir on pinnaga tasane. Nagu ligikaudsed arvutused näitavad, on sellise kahekohalise tailleta lennuki kiirus, mille mootor on 2 tuhat liitrit. alates. saab kiirusega 800 km tunnis. Koormus 1 ruutmeetri kohta m tiib jõuab 200 kg-ni - kaks korda rohkem kui tänapäevastes masinates.
Tailless lennukite konstruktsioonid võivad pikka aega õhuruumi vallutada. Kuid nüüd hakkab lennuki kiirus jõudma 1000 km tunnis. See läheneb kiirusele, heli ja siis kasvab sellest välja. Selliste "ülehelikiiruste" ilmumisel peab sõukruvi andma teed teisele tõukeseadmele. Kui propeller pöördub liiga kiiresti, libiseb suurem osa õhust lihtsalt labad maha ja propeller ei saa enam oma võimsust suurendada. Disainerid seisavad silmitsi veel ühe probleemiga: kuidas asendada propellerit, mis on lennunduses aastakümneid ausalt töötanud? Võimalik, et enam-vähem kauges tulevikus ilmub uut tüüpi tõukeseade, mis töötab näiteks tsentrifugaalpõhimõttel.
Kahe talaga "lennukid, mida demonstreeriti Pariisi näitusel. Sabaüksus on tiiva lähedal. See lennuk - üleminekuetapp sabata "lendavate tiibade" juurde.
Kujutage ette suurt, punnis puhverlaadset ketast, mille keskel on auk. See auk pole läbi. Mõnel sügavusel on see jagatud mitmeks "võlliks", mis ulatuvad keskelt radiaalsuunas ja ulatuvad ketta servadest väljapoole. Kui me hakkame sellist ketast pöörama, siis tsentrifugaaljõu mõjul visatakse selle radiaalsetes võllides olev õhk servadesse ja lõhkeb. Selle asemel imetakse keskelt oleva augu kaudu uus osa õhku. Juhtlaba saab ketta serva asetada nii, et õhuvool visatakse radiaalsuunaliste võllide suhtes täisnurga all ühes suunas. See vool surub ketast vastupidises suunas. Sellise ketta pöörlemisel tohutu kiirusega on võimalik luua võimas tõukejõud.
Lisaks tsentrifugaalile võib ette kujutada veel ühte putukate lendude põhimõttel põhinevat tõukeseadet, mis kirjeldab oma tiibadega suletud kuju, mis meenutab joonist kaheksa. Sellise sõukruvi labad löövad õhku kogu oma alaga, nii et õhu libisemine on välistatud.
Lennunduse edasiarendamiseks võivad mitte ainult saba, vaid ka tiivad osutuda tarbetuks ballastiks. Neid hoitakse ainult õhkutõusuks ja maandumiseks.
Ilmselt toimub tiibade surm järk-järgult, nagu ka saba surm. Ilmub ülestõstetavate tiibadega õhusõidukid, mis pärast õhkutõmbumist, nagu nüüd, tõmbuvad sisse, nagu ka praegu, ülestõstetavad maandumisvahendid. Lisaks sellele lülitab mootor koos propelleriga sisse spetsiaalse raami. Seega on võimalik muuta tõukejõu suunda üles või alla, sõltuvalt sellest, kuhu mootorimootoriga raam on pööratud.
Nii et algab järgmine lennundusetapp. Lennuk muudab oma kuju uuesti. See hakkab meenutama lendavat mürsku või õigemini õhupommi. Selle tiibadest jäävad alles vaid väikesed väljakasvud, sarnaselt pommistabilisaatoritega. Lennukid-mürsud ilmuvad õhku. Nende kiirus ületab 1000 km tunnis. Lennukite aerodünaamika läheneb suurtükiväe ballistilisusele.
Möödub kümneid aastaid ja lennuk kaotab lõpuks tiivad ja muutub nagu moodne sigarikujuline mürsk. Selle mürsu saba ümbritseb arv auke, mille kaudu saab suunata kiire õhuvoolu. Selle voolu reguleerimisel, suunates selle ühte või teise auku, saate õhusõiduki nina tõsta või langetada, juhtida autot horisontaalselt või mööda kaldjooni ja pöörata ühes või teises suunas.
Tsentrifugaalpropelleri abil liikuv mürsk. Mürsu tagaosas on nähtav auguvöö. Need augud toimivad roolidena. Neid sulgedes ja avades on võimalik reguleerida kiiret õhuvoolu lennuki ümber ja muuta lennusuunda.
Sellise mürsuga lennuki õhkutõus ei valmista erilisi raskusi. Sel eesmärgil on võimalik kohandada nelikvedu, millel õhusõiduk paigaldatakse enne õhkutõusu. Kui piisav kiirus on saavutatud, libiseb mürsk vankrilt välja ja tõuseb õhku. Maandumisvahend jääb lennuväljale. Maanduda saab spetsiaalsete miinide abil. Spetsiaalse sarve kaudu sellisesse võlli lennates laseb mürsk ümber oma ümbermõõdu pidurduskäppade. Kaevanduses satub ta võimsasse lähenevasse õhuvoolu, mis mürsu kiiruse kiiresti "kustutab". Õnnetusjuhtumi või sunnitud maandumise korral saab juht raske kütusepaagi ja turbiiniüksuse käepidet keerates lahti lasta, langetades need alla. Inimestega kokpitis lähevad langevarjuga alla.
Raske on öelda, millised rekordid sellised tulevikumasinad võivad areneda. Võimalik, et see saavutab kiiruse kuni 2000 tuhat km tunnis ja lennukõrguse kuni 100 km. Võitlus kiiruse, suurte kõrguste nimel selles lennundusetapis kiirendab täiuslikest reaktiivmootoritest veel kaugel arengut. Sellised mootorid paigaldatakse paljudele lendlennukitele.
Kuid on võimalik, et see lennundusetapp ei jää viimaseks. Inimesed tahavad täita oma vana unistuse - pääseda Maa gravitatsiooni sfäärist. Projekteerijad seisavad silmitsi ülesandega võita õhutakistus, mis kehtib eriti suurte kiiruste kohta.
Kuulide lendudel tehtud fotodel on selge, et klaasi auk on augustatud isegi enne, kui kuul seda puudutab. Klaasi purustab tihendatud õhk, mis on kogunenud kuuli nina ümber. Vahetult iga lendava keha ümber, olgu see siis mürsk või lennuk, ilmub tihe õhukere, mida nimetatakse piirkihiks. Selle piirkihi paksus sõltub lendava kere suurusest. Piirkiht liigub koos kehaga ja kaitseb keha pinda liiga tugeva õhu hõõrdumise eest
Need tähelepanekud viitavad sellele, kas meie atmosfäär, see tähendab Maa ümbritsev õhk, on meie maakera jaoks sama piirkiht. Viimased uuringud tõestavad, et kogu universum on täidetud mateeriaga, kuid ainult erineva tihedusega. Planeedidevaheline ruum on ka mateeriaga täidetud, ehkki väga harva. Seetõttu ilmub planeetide ümber tihendatud õhupadi. Kuna planeetidevahelises ruumis on ainet väga harva, vajas Maa ainult ühe atmosfääri tihedusega piirkihi saamiseks kiirust 30 km sekundis. Selles juba tihendatud keskkonnas lendava mürsu ümber luuakse sadade atmosfääride tihedusega piirkiht, kuigi mürsk lendab õhus mitu korda aeglasemalt kui Maa kosmoses.
Mürsu piirkiht saavutab tohutu tiheduse ainult selle esiosas, ninaosas. See põhjustab mürsu lennu ajal ka suurt õhutakistust. Maakera sellist vastupanu ei tunne. Maa atmosfäär on kogu pinna ulatuses ühtlaselt jaotunud. Maa pöörlemine ümber oma telje mängib selles äärmiselt olulist rolli. Kui Maa ei pöörleks, tekiks kuuli ette tugevalt tihendatud õhkpadja ja teises poolkeras oleks atmosfäär äärmiselt haruldane. Kuid pöörlev Maa seab pidevalt kõik oma küljed surve alla. Õhuosakestel pole aega maapinnast lahti murda ja nad satuvad taas surve alla, justkui pekstes neid Maaga.
Toru tulevaste lendlennukite maandumiseks. Sellesse sarve lennates langeb lennuk võimsa läheneva õhuvoolu mõjul, mis kiiresti "summutab" kiiruse.
Seda nähtust saab mudeli abil hõlpsasti kontrollida. Ehitage ketas, mille serva võib pall pöörduda piki oma telge. Kui paned ketta liikuma ja samal ajal paned palli pöörlema, on sul Maa töötlemata mudel, mis pöörleb samaaegselt ümber oma telje ja orbiidil. Liimige palli ümbermõõt ümber selle, niiöelda siidniidi "ekvaatori". Kui pöörlema pannakse ainult üks ketas, sirutuvad need siidid ühes suunas nagu komeedi "saba". See on kuuli või mürsu ümber loodud õhuvoolu vorm. Kui ainult ühte palli pööratakse, jättes ketta liikumatuks, siis tsentrifugaaljõu mõjul siidid õitsevad kõigis suundades piki raadiust. Kui ketas palli pööramise ajal samal ajal liikuma pannakse, surutakse siidniidid pallile ühtlaselt igast küljest. Sama juhtub ka nendegamis juhtub õhu osakestega Maa ümber.
Kauge tuleviku lennuk - "Lendav planeet". Sellel lendaval kuul saavad inimesed raskuse ületada.
Niisiis viitab analoogia planeetide liikumisega sellele, et on võimalik kõrvaldada tihendatud piirkihi takistus, mis koguneb lendava keha esiossa. Kui muudame selle keha sfääriliseks ja anname sellele lennu ajal pöörde ümber telje, jaotatakse piirkiht ühtlaselt kogu pinna ulatuses, mille tulemusel kaob kiire lennu ajal ilmnev kolossaalne õhutakistus.
Ehk siis suudavad inimesed ühel päeval luua sfäärilise kujuga väikesed "lendavad planeedid".
Proovime ette kujutada ühte neist lendavatest kuulidest.
Lendava kuuli väliskest on liigutatav. See võib pöörduda piki telge ainult ühes suunas - ülalt alla. Selle sees on teine, samast teljest riputatud kest, kuid raskusjõu mõjul jääb see lennu ajal telje suhtes liikumatuks. See on jagatud mitmele korrusele. Selle alumises osas asuvad kaubad ja toiduvarud. Üleval on põrand vedela reaktiivkütusega (hapnik, vedel süsinik). Kõrgemad on ikkagi teaduslaborid, meeskonnaruumid, töötoad ja muud abiruumid.
Kuidas selline palliplaneetik liigub?
Kuuli sisemisse kesta on paigutatud niinimetatud reaktiivvöö: kambrid asuvad ümbermõõdu ümber rõnga, milles toimub kütuse põlemine. Kuuli välimises pöörlevas kestades vastab see reaktiivne rihm düüsidega lindile, mille kaudu kambritesse moodustatud gaasid pääsevad väljapoole. See väline vöö on tihedalt sisemise vastu surutud, nii et väliskesta libisemine ei tekita takistusi joakambrite tööks. Sõltuvalt sellest, milline joakambrite sektor töötab, võib pall liikuda mis tahes kalde korral edasi või tagasi, üles või alla. Kuuli pöörde teostamiseks on ette nähtud ka mitu külgkambrit.
Enne tõstmist veereb pall mööda maad, kuni see kiireneb kiiremini. Pärast seda lülitatakse reaktsioonikambrid sisse nii, et tõukejõud suunab kuuli soovitud nurga all ülespoole. Maandumine on umbes sama. Kuid tõukejõud kandub edasi ja pidurdab palli.
Gaaside väljavoolu kiirust läbi düüsidüüside saab suurendada 2 tuhande meetrini sekundis. Väliskesta pöörlemise tagajärjel on õhutakistus suhteliselt tühine.
Sellise lendava õhupalli abil saavutavad inimesed ennekuulmatu kiiruse - rohkem kui 100 tuhat kilomeetrit tunnis. Kuue kuni seitsme tunni pärast on võimalik Kuule lennata ja tagasi pöörduda. Sellise mürsuga mees suudab hõlpsalt ületada Maa raskusjõu ja vabaneda universumi avarustest.
Autor: P. GROKHOVSKY. A. PREOBRAZHENSKY ja S. LODYGIN joonistused. "Noorte tehnoloogia" 1938
