Изобретение относится к самолетам с передним горизонтальным оперением. Самолет схемы «утка» включает крыло, фюзеляж, двигательную установку, шасси, вертикальное оперение и бипланное переднее горизонтальное оперение (ПГО). Самолет имеет равномерную загруженность крыла и ПГО на единицу площади, при отношении расстояния между планами ПГО к среднему арифметическому величин хорд каждого из планов, равном 1,2. Изобретение направлено на уменьшение размеров самолета. 1 ил.

Изобретение относится к самолетам с передним горизонтальным оперением, преимущественно к сверхлегким, спортивным.

Известен самолет схемы «утка», включающий крыло, фюзеляж, двигательную установку, шасси, вертикальное оперение и бипланное переднее горизонтальное оперение .

У самолета схемы «утка» загруженность переднего горизонтального оперения (ПГО) на единицу площади существенно меньше, чем у крыла. Такое положение является следствием того, что отношение расстояния между планами ПГО к среднему арифметическому величин хорд этих планов составляет всего 0,7. Поскольку несущая площадь ПГО используется неэффективно, требуется увеличение размеров площади крыла и переднего горизонтального оперения, что увеличивает размеры самолета.

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является уменьшение размеров самолета.

Поставленная задача решается за счет того, что согласно изобретению в самолете схемы «утка», включающем крыло, фюзеляж, двигательную установку, шасси, вертикальное оперение и бипланное переднее горизонтальное оперение (ПГО), имеется равномерная загруженность крыла и ПГО на единицу площади, обеспечиваемая при отношении расстояния между планами ПГО к среднему арифметическому величин хорд каждого из планов, равном 1,2.

Такое выполнение конструкции самолета позволяет уменьшить его размеры.

Изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемым чертежом.

На фиг. 1 изображено сечение бипланного переднего горизонтального оперения самолета схемы «утка» по плоскости, параллельной базовой плоскости самолета, выполненного согласно изобретению.

Устройство «Самолет схемы «утка» включает крыло, фюзеляж, двигательную установку, шасси, вертикальное оперение и бипланное переднее горизонтальное оперение, состоящее из нижнего плана и верхнего плана. При этом удельная нагрузка ПГО равна удельной нагрузке крыла и составляет, например, 550 ньютонов на 2.2 квадратный метр. То есть имеется равномерная загруженность крыла и ПГО на единицу площади.

На фиг. 1 величина хорды нижнего плана 1 ПГО обозначена литерой bн, а величина хорды верхнего плана 2 - литерой bв. Расстояние между верхним 2 и нижним 1 планами обозначено буквой h.

Хорда bн нижнего плана 1 равна хорде bв верхнего плана 2 и составляет, например, 300 мм. Расстояние h между планами 1 и 2 равно, например, 360 мм. При этом отношение расстояния h к среднему арифметическому величин хорд планов составляет 1,2.

Величина указанного отношения обеспечивает равномерную загруженность крыла и ПГО для сверхлегких спортивных самолетов. Это следует из следующих обстоятельств.

Уменьшение величины h приводит с одной стороны к смещению назад фокуса самолета, что положительно до тех пор, пока загруженность ПГО не сравняется с загруженностью крыла. С другой стороны уменьшение величины h сопровождается увеличением индуктивного сопротивления ПГО, что, безусловно, отрицательно. В связи с этим, явным образом невозможно определить, какую именно величину расстояния между планами ПГО следует выбирать. При этом надо иметь в виду, что с точки зрения уменьшения суммарной площади крыла и ПГО и, следовательно, размеров самолета должно выполняться условие равномерной загруженности крыла и ПГО на единицу площади.

При одинаковой, или почти одинаковой загруженности крыла и ПГО выполняется условие превышения на три градуса критического угла атаки крыла над критическим углом атаки ПГО в их посадочной конфигурации. Это условие является обязательным для предотвращения «клевка» - резкого опускания носа самолета из-за срыва потока на ПГО. При этом незначительная разница загруженности возможна как в пользу ПГО, так и крыла.

Величина вышеприведенного соотношения выявлена посредством аналитических исследований и проверки их результатов посредством летных испытаний модели самолета, на которой имелась возможность изменять расстояние между планами ПГО.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

Самолет схемы «утка», включающий крыло, фюзеляж, двигательную установку, шасси, вертикальное оперение и бипланное переднее горизонтальное оперение (ПГО), отличающийся тем, что в нем имеется равномерная загруженность крыла и ПГО на единицу площади, обеспечиваемая при отношении расстояния между планами ПГО к среднему арифметическому величин хорд каждого из планов, равном 1,2.

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям высокоскоростных летательных аппаратов. Летательный аппарат содержит фюзеляж с кабиной управления, треугольной формы крыло, двигатели, установленные с возвышением над крылом, хвостовое оперение, шасси.

Изобретение относится к авиации, более конкретно - к аппаратам тяжелее воздуха, а именно к самолетам схемы “утка”, и может быть использовано в конструкции пассажирских, транспортных самолетов для повышения их экономичности и топливной эффективности.

Изобретение относится к области летательных аппаратов. Носовая часть летательного аппарата содержит кабину управления с вытянутой вперед головкой в форме конуса, снабженной поворотной на вертикальной оси деталью в виде клина, конец которой выполнен острым по направлению к набегающему потоку воздуха, имеет возможность отклонения влево и вправо на угол от 0о до 10о с помощью поворотного гидродвигателя/пневмодвигателя и совершения колебательных движений, приводящих к синусоидального вида траектории полета летательного аппарата. Изобретение направлено на повышение маневренности летательного аппарата в горизонтальной плоскости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам легкомоторной авиации. Мотопланер содержит фюзеляж, двигатель, несущее крыло и вспомогательное крыло, рычаги приводов в управлении крыльев, руля поворота, колеса, руля высоты. Несущее крыло оснащено шарнирными узлами, из которых два расположены симметрично относительно поперечной оси симметрии на лонжероне. Один шарнирный узел расположен на вспомогательном лонжероне и закреплен на стойке, которая закреплена шарнирно на ползуне, подвижно установленном в направляющих рамы, и связан со стойкой штурвала подпружиненной тягой. Вспомогательное крыло состоит из двух независимых консолей, посаженных подвижно на поперечную ось, неподвижно закрепленную в носовой части рамы, оснащенных рычагами, связанными тягами с двуплечим рычагом штурвала. Стойка переднего колеса, подвижно закрепленная во втулке рамы, оснащена обтекателем колеса, выполненным в форме поворотного киля, и оснащена двуплечим рычагом, снабженным компенсаторами. Изобретение направлено на повышение безопасности полета. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к авиационно-космической технике и может быть использована для осуществления полетов в атмосфере и космическом пространстве, при взлёте с Земли и возвращении на неё. Аэрокосмический самолёт (АКС) выполнен по аэродинамической схеме «утка-бесхвостка». Носовые плоскости и крылья образуют совместно с фюзеляжем дельтообразную несущую поверхность. Ядерный ракетный двигатель (ЯРД) содержит теплообменную камеру, состыкованную с ядерным реактором через радиационную защиту. В качестве рабочего тела используется (частично) атмосфера, сжижаемая бортовыми установками ожижения. Питающие и охлаждающие бортовые турбоагрегаты и турбоэлектрогенераторы, а также управляющие реактивные двигатели подключены к теплообменной камере с возможностью работы непосредственно на маршевом рабочем теле. При отключенном маршевом сопле в ЯРД предусмотрено специальное запорное устройство. В долговременных аэрокосмических полетах АКС периодически дозаправляется сжижаемой атмосферной средой. Техническим результатом группы изобретений является повышение эффективности АКС с ЯРД за счет повышения их тяговооруженности и термодинамического качества при обеспечении устойчивости и управляемости полета. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники. Сверхзвуковой самолет с крыльями замкнутой конструкции (ССКЗК) имеет планер с передним горизонтальным оперением, два киля, низко расположенное переднее крыло, имеющее концевые крылышки, соединенные по дуге с концами высокорасположенного заднего крыла, корневые части которого соединены с концами отклоненных наружу килей, фюзеляж и турбореактивные двухконтурные двигатели (ТРДД). ССКЗК выполнен по аэродинамической схеме продольного триплана с разнонаправленными в поперечной плоскости стреловидными крыльями замкнутой конструкции. Передние и задние части гондол ТРДД смонтированы в изломах под внутренней частью заднего крыла и над внутренней частью стабилизатора переменной стреловидности U-образного оперения, имеющего на левой и правой консолях как внутренние рулевые поверхности, смонтированные с внутренних бортов соответствующих гондол, так и переднюю и заднюю кромки. Комбинированная силовая установка имеет разгонно-маршевые ТРДД и вспомогательный маршевый прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Изобретение направлено на улучшение естественного ламинарного сверхзвукового обтекания системы крыльев. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к авиации. Сверхзвуковой самолет с тандемными крыльями имеет продольную компоновку триплана и содержит фюзеляж с плавным сопряжением наплывов дельтовидного в плане крыла (1), низкорасположенное заднее крыло (8) типа обратная “чайка”, переднее горизонтальное оперение (6), вертикальное оперение, выполненное совместно со стабилизатором (7), два турбореактивных двухконтурных двигателя, передние и задние части которых смонтированы соответственно под крылом типа чайка и по внешним их бортам с консолями стабилизатора и трехопорное шасси. Фюзеляж (3) снабжен конусообразным гасителем (4) звукового удара в носовом обтекателе (5). Крылья выполнены соответственно с отрицательным и положительным углами их поперечного V, имеют переменную стреловидность и образуют при виде спереди ромбовидную замкнутую конструкцию. Стабилизатор выполнен с обратной V-образности с округленной вершиной и оснащен гондолой (14) двигателя. Изобретение повышает аэродинамическую эффективность летательного аппарата. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники. Сверхзвуковой конвертируемый самолет содержит планер, включающий переднее горизонтальное оперение, вертикальное оперение, переднее треугольное крыло типа чайка, заднее крыло с трапециевидными консолями, разгонно-маршевый реактивный двигатель и вспомогательные маршевые прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Переднее крыло и заднее крыло размещены в замкнутой конструкции продольного триплана с возможностью преобразования полетной конфигурации. Изобретение направлено на повышение бесшумности полета путем улучшения ламинарного сверхзвукового обтекания крыльев. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам схем «утка» и «нормальная». Летательный аппарат (ЛА), включает механизированное крыло и флюгерное горизонтальное оперение (ФГО), с которым связан серворуль. ФГО (1) с серворулем (3) шарнирно размещены на оси вращения. Производная по углу атаки ЛА коэффициента подъемной силы ФГО повышается от нуля до необходимой величины за счет того, что угол между базовыми плоскостями ФГО (1) и ЛА изменяется кратно изменению угла между базовыми плоскостями серворуля (3) и ЛА при изменении угла атаки ЛА механизмом из элементов (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10). В «утке» угол порота ФГО меньше угла поворота серворуля, а в нормальной схеме - больше. В результате в обеих схемах фокус смещается назад. В нормальной схеме это позволяет увеличить нагрузку на стабилизатор - ФГО, а в «утке» - использовать современные средства механизации крыла при сохранении статической устойчивости. Изобретение направлено на уменьшение площади крыла за счет оптимизации загруженности горизонтального оперения. 3 ил.

Изобретение относится к авиационной технике. Летательный аппарат (ЛА) аэродинамической схемы «флюгерная утка» содержит механизированное крыло и флюгерное переднее горизонтальное оперение (ФПГО) (10) с серворулем (3), которые шарнирно размещены на оси вращения ОО1. Производная по углу атаки ЛА коэффициента подъемной силы ФПГО повышается от нуля до необходимой величины за счет того, что угол между базовыми плоскостями ФПГО (10) и ЛА изменяется лишь на часть изменения угла между базовыми плоскостями серворуля (3) и ЛА при изменении угла атаки ЛА механизмом из элементов (11, 12, 13). Для управления по тангажу ось ОО3 имеет возможность смещаться к оси ОО1 или от нее, при этом ее положение зафиксировано тягой (14), являющейся элементом системы управления. Изобретение направлено на уменьшение площади крыла за счет уравнивания с ним крейсерской загруженности ФПГО. 3 з.п. ф-ы, 4 ил.

Изобретение относится к авиации. Сверхзвуковой преобразуемый самолет содержит фюзеляж (3), трапециевидное ПГО, стабилизатор (7), силовую установку, включающую два турбореактивных двухконтурных двигателя форсажных в гондолах, размещенных по обе стороны от оси симметрии и между килями (18), смонтированных на конце фюзеляжа (3) на верхних и боковых его частях. Самолет также содержит переднее крыло (1) с наплывом (2), выполненное с переменной стреловидностью типа «обратная чайка», снабженное предкрылками (8), заостренными законцовками (9), флапперонами (10). Сзади и ниже поверхностей первого крыла (1) на балках установлены цельноповоротные консоли заднего крыла (13), снабженные закрылками (14), с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости вокруг продольной оси на поворотной средней части (15) балки. Также самолет содержит U-образное оперение, имеющее кили (18) с серповидной задней кромкой и цельноповоротными развитыми заостренными законцовками (19). Изобретение улучшает подъемную силу и управляемость и повышает аэродинамическую эффективность, а также уменьшает шум самолета. 3 з.п. ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП). СВВП выполнен по схеме "утка", снабжен дополнительным хвостовым рулем высоты, состоящим из закрепленных с возможностью поворота на оси вращения носовой части и хвостовой части с нижней и верхней поверхностями. Ширина хвостового руля высоты равна ширине фюзеляжа. Насадок каждого подъемно-маршевого вентилятора снабжен боковыми ограничителями потока воздуха от вентилятора. Поворотные профили решеток выполнены в виде сборных гибких лопаток, а выходное сечение насадка выполнено сложной формы с верхней и нижней горизонтальными гибкими кромками. Выхлопные сопла двигателей прилегают к верхней поверхности дополнительного хвостового руля высоты, по краям нижней поверхности фюзеляжа установлены продольные гребни. Достигается возможность получения дополнительной подъемной силы на взлете, посадке и переходных режимах полета. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к самолетам с передним горизонтальным оперением. Самолет схемы «утка» включает крыло, фюзеляж, двигательную установку, шасси, вертикальное оперение и бипланное переднее горизонтальное оперение. Самолет имеет равномерную загруженность крыла и ПГО на единицу площади, при отношении расстояния между планами ПГО к среднему арифметическому величин хорд каждого из планов, равном 1,2. Изобретение направлено на уменьшение размеров самолета. 1 ил.

По материалу журнала "Моделист-Конструктор" времён СССР

Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"

В первое десятилетие XX в. еще не знали, как должен быть устроен самолет. И часто на летательных аппаратах тех времен горизонтальное оперение размещали перед крылом на вынесенной вперед носовой части фюзеляжа. Такие самолеты стали называть «утками», так как у них вытянутая вперед носовая часть фюзеляжа в полете напоминала летящую утку с вытянутой шеей. Это название закрепилось за самолетами, у которых горизонтальное оперение располагается перед крылом. Авиастроители возвратились к схеме «утка», когда стали проектировать сверхзвуковые самолеты, чтобы устранить снижение общей подъемной силы, возникающей у самолетов обычной схемы от хвостового оперения. И свободнолетающую авиамодель, выполненную по схеме «утка» можно лучше приспособить к парению.

Пилотажная авиамодель «УИИ-ДжиБерд» с двигателем 2,5 см³, имеющая схему «утка». Горизонтальное оперение с рулем высоты прикреплено к крылу его пилотажной на двух балках. Двигатель с тянущим винтом размещен в носовой части короткого фюзеляжа. Непосредственно за двигателем укреплена стойка носового колеса. Стойки основного шасси размещены в точках крепления балок. На хвостовой кромке крыла расположены два киля, отклоненные, как показано на чертеже, несимметрично.

Кропотливая работа по подбору положения центра тяжести себя оправдала и привела к успеху на соревнованиях. Во время испытаний модели выявилось еще одно существенное преимущество схемы «утка». При внезапной остановке двигателя во время выполнения фигур высшего пилотажа, потеряв управление, она входила в пикирование, а затем сама, без вмешательства моделиста, выходила из него и совершала благополучную посадку. Объясняется это тем, что при пикировании без управления весовой момент руля высоты вокруг оси его шарнирной подвески вызывает отклонение руля задней кромкой книзу. В результате возникает момент, вызывающий выход «утки» из пикирования, а затем - плавную посадку.

Кордовая модель схемы «утка», построенная и успешно испытанная японскими авиамоделистами.

При проектировании любой модели типа «утка» для обеспечения устойчивого полета ее очень важно правильно выбрать центр тяжести относительно носка хорды крыла. Расстояние от носка хорды крыла до центра тяжести модели, необходимое для устойчивого полета, определяется по формуле: X = 70Lго x Sго/Sкр - 0,1b, где: Sго — площадь горизонтального оперения в квадратных дециметрах, Sкр — площадь крыла в квадратных дециметрах, Lго — плечо горизонтального оперения, то есть расстояние от носка хорды стабилизатора до носка хорды крыла, в дециметрах, b — хорда крыла в мм.

Формула эта приведена для случая, когда на модели применен толкающий винт. Например, для модели, у которой Sго = 10,5 дм²; Lго = 6,3 дм; Sкр= 31,9 дм²; Х = 126 мм. Если же на модели, выполненной по схеме «утка», применен тянущий винт, размешенный перед крылом, то Х находят по еще более простой формуле: X = 70Lго x Sго/Sкр

В США проходят испытания два экспериментальных образца истребителя F-16XL, созданные на базе истребителя - бомбардировщика F-16. Если ранее сообщалось, что силовая установка нового истребителя оставалась прежней, то теперь, по утверждениям зарубежной печати, предполагается использовать более мощный двигатель F-101DFE, созданный на базе двигателя F-101 стратегического бомбардировщика B-1. По сравнению с базовым образцом значительно увеличена площадь крыла нового самолета (она составила 60 м2), длина фюзеляжа возросла на 1,4 м. Благодаря таким изменениям в конструкции запас топлива возрос на 80%.

Рассчитывают, что истребитель F-16XL будет способен производить длительные полеты со сверхзвуковой крейсерской скоростью. Для взлета и посадки ему потребуется полоса длиной менее 600 м.

В состав бортового радиоэлектронного оборудования самолета планируется включить модернизированную радиолокационную станцию AN/APG-66, станцию радиоэлектронного подавления AN/ALQ-165, электронно-оптическую систему «Лантирн» и новую цифровую ЭВМ системы управления оружием. Журнал "Техника и вооружение" времён СССР

Родился Алексей Шиуков (или Шиукашвили по-грузински) в 1893 году в Тифлисе. Его отец был грамотным человеком, юристом и постарался дать сыну хорошее образование. В их доме часто проводились подпольные собрания большевиков, поэтому еще в детстве Алеша видел многих знаменитых революционеров Закавказья – Сосо Джугашвили, Орджоникидзе, Махарадзе. Будучи еще совсем юным, Алексей интересовался дирижаблями Цеппелина, биографией Лилиенталя и, конечно, первыми самолетами. Понаблюдав за поведением крупных птиц в природе, мальчик стал конструировать собственные летательные аппараты. Первый из них – мускульный агрегат разбился при попытке взлететь. Тогда Алексей решить переключиться на постройку планера. Именно на нем пятого мая 1908 года в возрасте пятнадцати лет он совершил свой известный полет. Рано утром на горе Махата Алексей вместе со своими друзьями поднял планер-биплан и, просунув голову и плечи в отверстия в нижнем крыле, ухватившись за стойки, побежал вниз. Планер взлетел и, поднявшись на четыре метра от земли, пролетел по склону около ста шагов, после чего, клюнув носом, сел. Это был первый удачный свободный полёт на планере в нашей стране.

О «летающем гимназисте» написали в тифлисских газетах. Разгневанный попечитель учебного заведения вызвал отца Алексея и, заявив «о возмутительных, неблагопристойных летных фокусах ученика», попросил сделать выбор, сказав: «Не дело учащихся заниматься полетами. А посему – или гимназия, или циркачество в воздухе». Папа, надо отдать ему должное, выбрал второе, и выпускной экзамен Леша сдавал экстерном.

После этого Шиуков продолжил совершенствовать конструкцию летательного аппарата и повышать искусство пилотирования. Вскоре он успешно прыгнул с обрыва в 75 метров высотой и пролетел на расстояние в четверть километра. Он стал писать статьи и рассказы в газетах, выступать в рабочих кружках. Еще не достигнув совершеннолетия, Алексей был принят в Кавказский воздухоплавательный кружок. Совместно с этим он продолжает изучать книги по авиации. Времени на все катастрофически не хватает, Шиуков работает по ночам, у него на всю жизнь вырабатывается привычка ходить с максимальной быстротой, почти что бегом. Скромной зарплаты отца едва хватает на покупку материалов для строительства летательных аппаратов. Свою пятую по счету работу – планер-моноплан, названный «Канар» (по-французски – «Утка») из-за горизонтального оперения впереди крыла, Алексей строит при помощи добровольцев.

Рабочие железнодорожных мастерских вытачивают все нужные металлические части, колесные рессоры делает каретный мастер, знакомый столяр помогает натягивать крылья. Мотор в пятьдесят лошадиных сил был снят с поврежденного при аварии самолета и отремонтирован. Весной 1912 года начались пробные полеты, которые сразу же и закончились аварией. После этого Алексей внес в конструкцию некоторые изменения, добавив носовое колесо, элероны, плавающие рули высоты и киль. Разбег стал 40 метров, пробег 30 метров, скорость в полете – около 100 км/час, улучшилась устойчивость летательного аппарата в воздухе. После модернизации самолет получил название «Канар-1 бис». Шиуков совершил на нем более тридцати полетов. Из-за слабого двигателя продолжительность полета ограничивалась восемью минутами, а высота – ста метрами. В этом же году в Одессе Алексей официально получил корочки пилота-авиатора, поскольку полиция не разрешала публичные полеты без диплома. Учитывая опыт, полученный при постройке первого самолета, в 1914 году Шиуков стал разрабатывать второй самолет такой же конструкции, но уже имеющий военное назначение, с двигателем в восемьдесят лошадиных сил. Он получил название «Канар-2» и подразумевал установку пулемета и прицела. Постройка самолета так и не была закончена, так как началась Первая мировая война, и Алексей подал прошение о зачислении его в армию вольноопределяющимся. К этому времени царское правительство России уже осознало значение авиации. Специальные учебные заведения в спешке подготавливали пилотов. Для переобучения на военного лётчика Шиукова направили в Гатчинскую авиационную школу.

Появление синхронизатора – механизма, позволившего пулемету делать каждый следующий выстрел только в те моменты времени, когда перед дулом нет лопасти от винта, привело к зарождению нового вида авиации – истребительной. Быстро появились пилоты, у которых число воздушных побед достигло пяти, десяти и больше. С легкой руки французов их стали называть «асами». Наши отечественные асы имели меньше побед, чем немецкие или французские лётчики, так как воевали в гораздо более худших условиях, на худших самолётах, со слабым вооружением или вообще без него. Одним из лучших авиаторов Первой мировой войны был капитан Евграф Николаевич Крутень. Шиуков и Крутень стали близкими друзьями еще в Гатчинской школе, а позже Евграф Николаевич выхлопотал, чтобы перед отправкой на фронт вольноопределяющегося Алексея назначили в его знаменитую 2-ю истребительную авиагруппу.

Шиуков позже писал: «Фронтовая авиация была похожа на выставочный салон: здесь были и французские «фарманы», и английские «сопвичи», и даже трофейные немецкие «альбатросы». Ну и, конечно, русские «анатры», «лебеди». Самолеты были латаные... Пробитые покрышки колес набивали тряпьем. Вместо прицелов в борта самолета забивались гвоздики, и по ним на глазок определялась дистанция. Не было нормального топлива, отчего моторы глохли, а летчики, часто заправлявшие баки эфиром, возвращались из полетов полупьяные, надышавшись этих паров. Бомб не хватало, и против живой силы бросали «стрелы» - железные стержни длиной в 15 сантиметров, заостренные с одной стороны и выточенные наподобие стабилизаторов с другой. Эти стрелы хранились у летчика под рукой в открытом ящике. Попав во всадника, такая «стрела» пробивала насквозь и его, и лошадь. Порой вместо бомб приходилось сбрасывать железные банки и бидоны с просверленными дырками. Падая с высоты со страшным свистом, они сеяли панику среди неприятельских частей».

А.В. Шиуков на своем самолете " Утка"

Под руководством Евграфа Николаевича он воевал сначала как разведчик, а затем истребитель. Совершил более 200 боевых вылетов, участвовал во многих воздушных боях, сбил один немецкий самолет, благополучно пережил трепанацию черепа после воздушной аварии. Шиуков стал одним из немногих летчиков Первой мировой, удостоенных Георгиевского кавалера. Его командир Крутень показал себя выдающимся теоретиком и практиком воздушного боя. Немецкие летчики боялись его, самолет, которого было узнаваем по нарисованному на фюзеляже русскому богатырю в старинном шлеме. Погиб Евграф Николаевич весной 1917 года по глупой случайности, планируя на аэродромом после того как его топливо уже почти закончилось и мотор остановился. Пролетев мимо посадочной площадки, Крутень решил вернуться к ней переворотом через крыло. В этот момент мотор на какую-то секунду снова заработал. Все расчеты летчика были нарушены, и самолет врезался в землю. Через пару минут герой, с трудом вытащенный из-под обломков, скончался на руках Алексея Шиукова.

Вскоре после этого события произошла Октябрьская революция. Выбрав сторону Советской власти, Алексей вместе с другими лётчиками приехал в Москву. Зимой 1918 года Василий Юнгмейстер в должности инспектора авиации Западного фронта вместе Шиуковым обеспечил вывоз людей и самолётов из Белоруссии перед наступлением немецких войск. Позже Алексей был назначен начальником одного из отделов Московской окружной коллегии по управлению Воздушным Флотом. В сентябре 1918 года вступает в силу разработанный Шиуковым проект о создании Полевого управления авиацией и управления авиации фронтов и армий, которые координировали действия всех лётчиков Красной Армии до конца Гражданской войны.

Когда в 1919 году Шиуков подает заявление о вступлении в партию большевиков, то за его протесты против расстрелов на месте без суда и следствия людей, нарушивших дисциплину, Лев Троцкий выступает против, назвав Шиукова редиской: «Снаружи он красный, а внутри белый». В партию Алексей вступил только перед Второй мировой войной.

В последующие годы Шиуков командовал авиацией Восточного и Туркестанского фронтов, Московского и других военных округов, участвовал в создании Аэрофлота. Во время лечения в Главном военном госпитале на Арбате Шиукову ошибочно сделали укол мышьяка. Кровь начала сворачиваться, но его успели спасти в последний момент. После этого в возрасте 35 лет, он увольняется в запас по состоянию здоровья. Как известно, Сталин уничтожал всех, кто знал его в Грузии до революции. Вполне возможно, поэтому там же, в Главном военном госпитале, спустя некоторое время после отравления Алексея пытались задушить подушкой два санитара. Но они не смогли справиться с неожиданно оказавшимся очень крепким молодым человеком. Через некоторое время Алексей был арестован ночью и провел несколько недель в Лефортове, ожидая расстрела. Выручили его старые фронтовые друзья. После этого Шиуков не любил сидеть спиной к открытой двери или окну и не мог ездить в переполненном транспорте. За это его пытались упечь в клинику для душевнобольных, но ничего не вышло.

Во время Великой отечественной войны Алексей Шиуков преподавал тактику в военно-воздушной академии имени Жуковского, работал в Главном управлении ВВС и в войсках ПВО. В 1948 году ушел в запас в звании полковника. Алексей Владимирович написал десятки книг по боевому применению авиации, и технике самолетостроения, самые известные из которых – это «Война в воздухе» и «Основы авиации». Он является автором десятков изобретений в области гражданской и военной авиации. Отмечен тот факт, что в 1976 году Шиуков, разменявший уже девятый десяток лет, присутствовал на тренировках московского клуба «Дельтаплан», интересовался и даже пытался испытать на себе крыло Рогалло. Он умер 9 декабря 1985 года и похоронен на Ваганьковском кладбище в Москве. Последние годы жизни Алексей Владимирович работал над своим любимым детищем – махолетом. Он был убежден, что ничего безупречнее создать невозможно, так как природа сама дошла до этого в ходе эволюции.

Юрий Гагарин написал на их совместной фотографии на фоне махолета: «Алексею Владимировичу с пожеланием, чтобы Ваша птица залетала и получила дальнейшее развитие».

"Утка" ("Канар", "К.анар-1", "Канар-1 бис"). Самолет имел схему "утка" с двигателем "Гном" в 50 л. с., был построен и опробован в воздухе осенью 1912 г. Второй полет на нем закончился аварией. Производя ремонт самолета после аварии, конструктор внес в него некоторые изменения, в частности ввел элероны, носовое колесо, киль, плавающие рули высоты. В марте 1913 г. он начал его испытания и до сентября совершил на нем 30 полетов. Самолет после этой переделки назывался "Канар-1 бис". Он имел четырехгранный фюзеляж до кабины прямоугольного, перед ней трапецевидного (широкой стороной вниз) сечения; каркас был выполнен из ясеня. Крылья - двухлонжеронные, лонжероны - сосновые, нервюры - с гибкими хвостовиками из бамбука, нос крыльев был обшит 1,5-мм картоном. Профиль крыльев S-образный, с толстым носком и резко вогнутой нижней стороной за носком. Концы крыльев были отогнуты вверх (против скольжения и для поперечной устойчивости), но после переделки наклон их был уменьшен, так как при наличии элеронов это стало излишним. Горизонтальное оперение- с плавающими рулями высоты Первоначально руль высоты был впереди стабилизатора, что оказалось неудачным. Вертикальное оперение сначала было в виде руля, но потом было заменено килем и рулем за ним. Шасси состояло из N-образных стоек, к нижним концам которых крепились рессоры, несшие сквозную ось с колесами. Носовое колесо поднималось в полете (впервые в России).

После переделок самолет показал лучшие результаты. Разбег был 40 м, пробег 30 м, скорость - около 100 км/час, улучшилась устойчивость самолета в воздухе. Однако двигатель был ненадежен, и это ограничивало продолжительность полета до 8 мин и высоту до 100 м.

"Канар-2" . Учтя опыт постройки первого самолета, А. В. Шиуков стал проектировать в 1914 г. второй самолет той же схемы, по имеющий военное назначение, под двигатель "Гном" в 80 л. с. В проекте вертикальное оперение было двойным, разнесенным - для обзора вперед и для удобства установки пулемета и прицела. Начавшаяся постройка самолета проходила успешно, но вскоре она была прекращена, так как в первые дни войны А. В. Шиуков был призван в армию.

Самолет|| Шиукова
Год выпуска||1912
Двигатель, марка||
Мощность||50
Длина самолета, м||7,2
Размах крыла, м||8,2
Площадь крыла, м2||14,2
Масса пустого, кг||270
Масса топлива+ масла, кг||20+10
Масса полной нагрузки, кг||100
Полетная масса, кг||370
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2||26
Удельная нагрузка на мощность, кг/лс||7,4
Весовая отдача, %||27
Скорость максимальная у земли, км/ч||100

САМОЛЕТЫ СХЕМЫ "УТКА"

Так как первый взлетевший летательный аппарат тяжелее воздуха-самолет братьев Райт "Флайер" (1903 год) - построен по схеме, которая сегодня известна под названием "утка", представляется логичным начать повествование о летательных аппаратах нетрадиционных схем с самолетов этого класса.

ОШИБОЧНЫЙ ТЕРМИН

Во-первых, термин "утка" - ошибочный. Под "уткой" в авиации общепринято понимать самолет, горизонтальное оперение которого-стабилизатор и рули высоты-расположено перед крылом, а не позади него. Этот термин может быть с таким же успехом применен и к дирижаблям, и к планерам. В частности, первые модели жестких дирижаблей Цеппелина оснащались расположенными впереди горизонтальными поверхностями управления в дополнение к традиционным хвостовым.

Обычно термин "утка" подразумевает расположение в передней части летательного аппарата основных, а не вспомогательных средств аэродинамического управления.

Этот термин появился впервые во Франции; его происхождение, вероятно, связано с тем, что крыло летящей утки находится ближе к ее хвосту, чем к голове, а вовсе не потому, что эта птица управляет своим полетом с помощью специального органа, расположенного перед крылом. Летательные аппараты этой схемы получили довольно широкое распространение.

Многие самолеты схемы "утка" можно рассматривать как самолеты с тандемными крыльями, переднее крыло которых относительно мало. В этом случае переднее горизонтальное оперение (ПГО), состоящее обычно из неподвижных (стабилизаторы) и подвижных (рули высоты) поверхностей, несет значительную часть аэродинамической нагрузки.

В последние годы термин "утка" стал применяться для описания самолетов, оснащенных вспомогательными поверхностями аэродинамического управления, установленными на носовой части, вообще говоря, самолетов довольно традиционных схем (а также некоторых самолетов с треугольным крылом), для обеспечения балансировки летательного аппарата или управления обтекающим его потоком, а не для осуществления основного управления или создания части суммарной подъемной силы, как это бывает на классической "утке".

ПОЧЕМУ ПЕРЕДНЕЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ ОПЕРЕНИЕ?

До того, как братья Райт непосредственно приступили к созданию самолета, они
Во-первых, братья Райт прекрасно понимали функции "горизонтального руля" при управлении положением самолета в пространстве и считали, что расположенное впереди оперение будет выполнять такие функции более эффективно, чем хвостовое. В этом они оказались правы, но недостатков такого технического решения они, конечно же, не знали.

Второй основной причиной их выбора было место проведения первых полетов, которые выполнялись с песчаной площадки, и поэтому отсутствовала возможность использования шасси колесного типа. И созданные ранее планеры, и первый "Флайер" оснащались полозковым шасси, при котором фюзеляж самолета располагался очень близко к земле. В то же время братья Райт понимали необходимость большого угла атаки при взлете и посадке. Низкосидящая машина типа "Флайера" наверняка цепляла бы хвостовым оперением за землю, если бы оно было выбрано; поэтому конструкторы отказались от такого решения. Они установили в хвостовой части своего летательного аппарата вертикальный киль. Балки, поддерживающие киль, оснащались шарнирами и с помощью тросовой проводки могли отклоняться вверх, не оказывая влияния на управляемость самолета, так как киль не отклонялся относительно набегающего потока.

ДОСТОИНСТВА

В современном понимании главным преимуществом аэродинамической схемы "утка" считается повышение маневренности самолета, что привлекает к этой схеме создателей военной техники. Более высокие маневренные качества самолетов такой схемы оказались очень полезными в совершенствовании характеристик некоторых из созданных в последнее время ультралегких летательных аппаратов.

Еще одним преимуществом самолетов: схемы "утка" считается то, что практически всегда можно построить такой летательный аппарат с естественной противоштопорной защитой: срыв воздушного потока на ПГО происходит раньше, чем на крыле, создающем большую часть подъемной силы, поэтому нос самолета в этом случае слегка опускается, и машина возвращается в нормальный полет.

НЕДОСТАТКИ

Существенным недостатком чсхемы "утка" является то, что летательным аппаратам этой схемы присуща продольная неустойчивость. Вместо того чтобы демпфировать движения самолета относительно поперечной оси (по тангажу), как это делает, например, оперение стрелы, воздействие воздушного потока на переднее горизонтальное оперение усиливает соответствующие возмущения.

В своих записках О. Райт отмечал, что устойчивость "утки" по тангажу определяется мастерством летчика. Опыт первых полетов показал, что в том случае, когда на переднем горизонтальном оперении создается значительная подъемная сила, она оказывает существенное влияние на балансировку самолета.

Срыв потока на ПГО вызывает примерно такое же воздействие на балансировку летательного аппарата, как, например, складывание пары ножек стола-две другие ножки продолжают поддерживать противоположный конец, и стол падает в ту сторону, где опора отсутствует.

Поэтому противоштопорные достоинства самолетов схемы "утка" довольно скоро поблекли.

Самолеты этой схемы практически полностью исчезли из практики авиастроения вплоть до того, как в начале второй мировой войны начали проводиться углубленные исследования "утки", нацеленные на поиск возможных путей повышения характеристик маневренности самолетов.

Однако и в этот период развития авиации не удалось реализовать достоинства этой схемы. Лишь в последние годы было создано несколько очень удачных самолетов схемы "утка", которые продемонстрировали преимущества этой схемы в некоторых специфических условиях применения авиационной техники.

Однако на этих самолетах уже применялись специальные средства предотвращения мощного срыва потока с ПГО. Это достигается путем увеличения критического угла атаки за счет выдува п отока на ПГО, использования аэродинамических профилей с различными несущими свойствами или применения ПГО в качестве лишь балансировочной поверхности (в этом случае ПГО не создает сколь-нибудь заметного вклада в подъемную силу), например, на самолетах с близким к треугольному крылом большой площади или самоле-тах-"бесхвостках" с крылом прямой стреловидности.

По схеме "утка" построены некоторые из современных ракет, но системы управления этих ракет обычно работают с использованием бортовых ЭВМ и автоматических средств повышения устойчивости, которые вырабатывают и осуществляют балансировочные команды, предотвращающие нарастание возмущений в канале тангажа.

Следует отметить, что все самолеты схемы "утка", реализованные в соответствии с техническим уровнем, достигнутым до 1960-х гг., стали сущим несчастьем. Как бы предвидя это, братья Райт уже в 1909 году (когда они стали использовать колесное шасси, позволяющее приподнять самолет от земли и обеспечить набор угла атаки на разоеге) отказались от ПГО и установили рули высоты в хвостовой части аппарата около руля направления.

Наиболее широкое распространение схема "утка" получила в области ультралегких летательных аппаратов. Этот класс современных летательных аппаратов проделал своеобразный путь назад к полетам того типа, которые выполняли братья Райт и которые характеризуются весьма ограниченным скоростным диапазоном, ограниченной маневренностью и сравнительно небольшой полезной нагрузкой.
В период с 1980 по 1983 гг., вероятно, было спроектировано и построено больше самолетов этой схемы, чем за всю предыдущую историю авиации.

Справочники