Говоря об авиации, люди представляют стремительные истребители, тяжелые грузопассажирские гиганты. Однако в данном обзоре разговор пойдет о самых медленных самолетах в мире, об истории создания этих оригинальных конструкций, как сложилась их судьба в результате эксплуатации. Минимальная скорость, при которой любой летательный аппарат (кроме вертолетов или машин с вертикальным взлетом) может оставаться в воздухе, определяется его показателями сваливания — так называется режима полета, когда воздушный поток перестает обтекать профиль крыла и исчезает подъемная сила (разница давления между верхней и нижними кромками). Все аэропланы при максимальной взлетной массе ограничены этими характеристиками.
Какой самый медленный самолет в мире
По сообщениям пилотов, а также мемуарам некоторым из них, пальма первенства среди серийных небесных тихоходов до сих пор остается у британского разведчика-корректировщика «Остера» времен Второй мировой войны. Он терял управляемость и сваливался при скорости 39 км час. Этот одномоторный моноплан выпускался с 1939 до 1953 года и выполнял функции аэронаблюдательного пункта и корректировщика артиллерийского огня. Суммарно было выпущено 1900 единиц различной модификации.
Эксперты считают «Остера» не только самым медленным самолетом Второй мировой войны, но и тихоходным обычным военным аэропланом всех времен.
Среди экспериментальных моделей признанным рекордсменом является Vought XF5U «Flying Flapjack» — истребитель ВМС США, разработанный Чарльзом Циммерманом во время Второй мировой войны.
Оригинальное конструкционное решение было воплощено в дискообразный корпус, играющий роль поверхности, создающей подъемную силу. Поршневые двигатели в 2700 л.с., утопленные в корпус-крыло, располагались на передних кромках (у законцовок) и вращали винты увеличенного диаметра. Инновационным был прорыв не только в форме корпуса, но и в пропеллерах, вращающихся в противоположном концевым вихрям направлении. Это резко снижало сопротивление при малом удлинении крыла и удерживало воздух под более высоким давлением по нижней поверхности планера.
Взлет с места был возможен при встречном ветре 12,8 м/с или с использованием специальной аппарели. Нормальная длина разбега составляла — 15 метров. Он мог разгоняться до 765 км/час, минимальная скорость самолета — 32 км/час.
Историческая справка
История XF5U началась в тридцатых годах, когда американца Чарльза Циммермана увлекла идея «дископлана» — воздушного судна, у которого роль несущих поверхностей играл бы дискоидный корпус. Головной моделью стал V-162, спроектированный в 1933 под патронажем NACA (переименованное в дальнейшем NASA). Необычность форм и концепции в то время не получило должного уровня финансирования и поддержки, и проект был отложен, а полномасштабный прототип так и не был построен.
К нему вернулись в 1937-м, когда компании Chance Vought удалось заключить контракт на разработку с ВМС США, нуждающейся в палубном истребителе, способного взлетать на дистанции до 60 м.
Прототип V-173 оторвался от земли в октябре 1942-го, с несущим набором из деревянных балок и перкалевой обшивкой. Двух двигателей Континенталь оказалось недостаточно для зависания, но «дископлан» успешно взлетал почти без разбега и приземлялся на ВПП длиной в 15 метров. И теперь ни у кого не оставалось сомнений, какой самолет самый медленный в мире.
После свертывания проект в 1947 V-173 был передан в Смитсоновский музей, а единственный завершенный XF5U-1 оказался настолько прочным, что его пришлось уничтожить стенобитным шаром.
Зачем был создан «летающий блин»
Разработка и постройка боевого цельнометаллического палубного штурмовика началась в 1943. Он должен был быть серьезно вооружен — в корнях корпус-крыла располагалась комбинация из шести пулеметов M2 Browning 50-го калибра или четырех 20-мм пушек M3. Стандартная бомбовая нагрузка могла доходить до 600кг.
XF5U призван был решать задачи тактического и оперативно-тактического уровня, входившие в планы морской авиации. Конфигурация была разработана для создания планера с малым удлинением, чтобы сохранить низкие показатели сваливания и большой угол атаки, взятыми от прототипа V-173.
В инновационной конструкции было использовано более 300 патентов. Он имел два радиальных двигателя Pratt & Whitney R-2000 мощностью 1400 л.с. (1193 кВт) каждый. Винты изменили и взяли от F4U-4 Corsair.
Кабина обеспечивала лучший обзор для пилота, комфорт, меньшую вибрацию. Это включало в себя ее модернизацию, перемещение в носовую гондолу, выступающей впереди фюзеляжа. Было установлено катапультное кресло, позволяющее пилоту отойти от массивных винтов в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
Постройка XF5U перечеркнула понимание того, с какой минимальной скоростью может лететь самолет, сохраняя отличные скоростные характеристики и маневренность.
Однако из-за проблем с финансированием и поставками комплектующих, проект затянулся, а когда они были решены «дископлан» не смог конкурировать с реактивными летательными аппаратами.
Сверхлегкая авиация
Завоевание мира СЛА непрерывно продолжается. Все новые конструктивные решения поднимаются в воздух, внося путаницу в классификации. Например, не совсем понятно, к какому типу отнести дистанционно управляемый пассажирский дрон-такси без функции ручного управления.
Поэтому международная авиационная федерация к основным критериям, определяющим принадлежность воздушных судов (ВС) к СЛА, установила показатели: массы, нагрузки на крыло и значение минимальной скорости полета самолета, которая должна быть не меньше 65-83 км/час. К ним относятся:
- Одноместное ВС, взлетная масса которого не превышает 300 кг.
- Двухместное, вес которого при взлете не выше 450 кг, для гидровариантов не более 495 кг.
Совсем небольшой промежуток времени понадобился сверхлегким летательным аппаратам для того, чтобы стать популярными во всех уголках планеты. Их эксплуатационная неприхотливость, невысокая стоимость и простота пилотирования непрерывно расширяет ряды поклонников. Средний курс обучения занимает от 20-25 часов налета и 60-70 часов теоретического курса. Существует два главных класса: моторные и безмоторные ЛА.
СЛА применяются не только в развлекательных целях, обучении и спорте, но и стали активно задействоваться в различных областях экономики. Медленно летающие модели самолетов используются также в частных фермерских хозяйствах для контроля хозяйственной деятельности в труднодоступных регионах и т.д.
СЛА в России
Российским Федеральным законодательством и, в частности, сводом авиационных правил и воздушным кодексом РФ в последних редакциях определяют понятие сверхлегкого ВС:
- Значение максимального взлетного веса не должно превышать 495 кг. В показатель не включается масса авиационного средства спасения.
- Предельный уровень срыва воздушного потока не выше 65 км/ч.
Важно отметить, что ВС с весовыми характеристиками конструкционных компонентов до 115 кг не подлежат обязательному прохождению государственного регистрирования. В массу не включается вес авиационных средств спасения.
Сверхлегкая авиация в мире
Давняя мечта человека о полете реализовывается созданием многочисленных моделей, относящихся по общепринятым критериям к СЛА. Любители лоббируют в странах проживания своды правил и регуляций, обеспечивающих облегченный доступ пилотов-энтузиастов к небу. Правительствами многих государств вводятся адаптированные требования по определению классности ЛА, которые не подлежат дополнительному урегулированию властными структурами. Так возникает многообразие трактовок классов ультралайт/микролайт, которые при небольших габаритах и скромных скоростных показателях национальными законодательствами расцениваются по-разному. Даже такие параметры, как взлетный вес и самая медленная калиброванная скорость сваливания самолета в различных юрисдикциях, определяются политикой властей и имеют различные лимиты.
Странами с наиболее жесткими ограничениями являются Англия, Швеция и Италия. Американцы и французы подошли к регулированию максимально лояльно, определив базовые требования по сверхлегкой авиации, и не стали вводить «драконовские» нормы лимитирования.
Отсутствие стандартизированного международного законодательства приводит к целой палитре национальных норм и регуляций, затрудняющих торговую деятельность и коммуникации между странами. А политика ICAO, определившая требования к СЛА «дополнениями», не позволяет их использовать к качеству единого правового, нормативного стандарта отрасли для судебного урегулирования споров.
Естественные эволюционные процессы в сфере ультралайт-авиатехники непрерывно развивают это направление. Сейчас на ее долю приходится значительная часть авиаперевозок, экономической деятельности, сферы туризма и спорта. В Канаде около 20% гражданского авиапарка относят к т.н. сверхлегким «медленным самолетам», а в США это количество вообще не известно, т.к. отсутствует обязательная регистрация подобных транспортных средств и мест их базирования.
Но не во всех государствах такое свободное отношение к владельцам ультралайт-авиатехники. Там, где нет специального законодательства по эксплуатации этого типа ВС, их относят к общим категориям. Эти нормы обязывают пилотов-любителей проходить стандартную сертификацию и сдавать тесты по допуску к пилотажу.
Дополнительную трудность вызывает различная терминология, применяемая в практической деятельности. Так, в Объединенном королевстве и Новой Зеландии используется название «ultralight», а французы и итальянцы привыкли к обозначению ULM.
Машины можно классифицировать исходя из принципов управления. К microlight относят ЛА, управляемые смещением центра тяжести телом пилота, а к ultralight – ВС, контролируемые стандартной системой трехосной аэродинамической ориентации.
Виды сверхлегких летательных средств
Конструкторская мысль авиаторов-любителей ежедневно создает не только усовершенствованные образцы, в результате деятельности разработчиков появляются новые виды легких ЛА, отрывающиеся от земли и дарящие человеку счастье полета. Ранее упоминались беспилотные дроны-такси, позже разговор пойдет о мускулолетах. В этом многообразии трудно определить, какой самолет самый медленный и вообще, можно ли назвать эти причудливые конструкции аэропланом. Общий критерий деления ВС — это присутствие крыла жесткого или эластичного, чем приводится в движение и как построена система управления.
Подразделение по поколениям:
- ЛА дельтопланного типа. Трубчатая структура с микро-двигательной установкой. Изменение положения в пространстве происходит за счет смещения центра тяжести перемещением тела пилота, который располагается на подкрыльевой подвеске.
- Крыльевое решение второго поколения с подкосами и расчалками, без элеронов. Управлялись по двум осям — вертикальной и горизонтальной. Отдельные варианты снабжались педалями для изменения направления и спойлерами («Птеродактиль», «Квиксильвер»). Медленная скорость самолета регулировалась изменениями режима ДВС, прямой контроль угла крена отсутствовал.
- У летательных аппаратов 80-х имелись цельные крыльевые плоскости и полноценная система аэроуправления.
В СЛА отдельный большой раздел отведен бескрыльевым типам с ДВС:
- мотопарапланы;
- автожиры;
- вертолеты;
- другие виды.
Электрические сверхлегкие ЛА
Данное направление авиатехники основано на использовании электродвигателей и литий-полимерных батарей для их питания. Это экологически чистый и энергоэффективный подход, который становится все более популярным в современном мире.
Вот несколько известных примеров:
- Pipistrel Alpha Electro. Производится Pipistrel LTD и представляет собой двухместный электро-моноплан. Alpha Electro используется для тренировок и рекреационного мониторинга.
- eFlyer 2, разработанный Bye Aerospace. Общего назначения, предназначен для частных перелетов и обучения курсантов. Машина быстрая, обладает высокой энергоэффективностью и низкими эксплуатационными расходами.
- Sun Flyer компании Bye Aerospace. Представляет собой семейство электрических легких машин, включая двухместный Sun Flyer 2 и четырехместный Sun Flyer 4. Предназначены для тренингов, рекреационных наблюдений, частных перелетов.
- VoltAir от Yuneec International. Электрический вертолет для коротких перелетов в городских условиях и для выполнения миссий общего назначения.
- Разработанные в последнее время эластичные фото-батареи, размещаемые на крыльевых плоскостях, позволяют осуществлять подзарядку в воздухе во время планирования. Представитель этого типа Солар Импульс: скорость этого самого медленного электрического самолета была специально рассчитана для чередования режимов зарядки/разрядки в дневное и ночное время.
Это лишь несколько примеров, уже выпущенных на рынок образцов, однако можно ожидать появления еще большего количества электро ЛА в будущем, по мере развития технологий.
Безмоторные сверхлегкие летательные аппараты
К этому типу относятся ЛА, не имеющих дополнительных двигателей: парапланы, дельтапланы и мускулолеты. Анатомические особенности человеческого организма практически не оставляют надежды на осуществление полетов. Причина в слишком тяжелом скелете и недостаточно развитой мускулатуре. Однако многие поколения энтузиастов (начиная с Икара) пытались перечеркнуть эти правила, в результате чего появились:
- Самолеты, компенсирующие анатомо-физиологические недостатки человеческого организма увеличенной подъемной силой, использованием сверхлегких материалов. Представитель этого семейства Gossamer Albatross, который за 2 часа и 49 минут и со своей самой медленной скоростью для самолета в мире (около 18 км/ч) перелетел Ла-Манш.
- Вертолеты-мускулолеты.
- Дирижабли, где недостатки анатомии и физиологии компенсируются подъемным эффектом гелия или водорода и мускулами оператора.
Отдельным направлением выступает использование экзоскелетов для самолетных, вертолетных и орнитоптерных мускулолетов. Однако, это скорее промежуточный вариант между моторными и безмоторными ВС.
Сверхлегкие ЛА с мотором
Наличие микродвигателя обеспечивает взлетно-посадочные режимы и движение по заданному маршруту. К ним относят:
- Дельталет.
- Автожир. Авторотация лопастей, заменяющих крылья, обеспечивает высокую безопасность, возможность взлетать и садится на короткие ВПП.
- Мотопарапланы и легкие вертолеты и т.д.
Ответы на вопросы
Какое пассажирское воздушное судно не способно двигаться быстро?
Ан-2 был разработан в Советском Союзе и выпускался в период с 1947 по 2002 год. Хотя он не является пассажирским в обычном понимании, но часто используется для пассажироперевозок в регионах с недостаточной инфраструктурой. Эти особенности определяли, почему биплан массово применялся на небольших расстояниях и на неподготовленных площадках. Обладал самой медленной скоростью для пассажирского самолета — 180-200 км/ч, с отрывом потока на 56 км/час.
С какой минимальной скоростью может двигаться летательный аппарат?
Этот параметр определяется текущей конфигурацией ЛА (состояние механизации и т.д.) и наименьшим значением скоростных характеристик набегающего ламинарного потока, при котором создается подъемная сила, удерживающая ВС в воздухе. При закритических углах атаки обдувание профиля прекращается и исчезают поддерживающий эффект. Многие конструктивные решения способны минимизировать эти процессы. Примером может быть самый медленный реактивный самолет— биплан PZL M-15 Бельфегор с движками от Як-40.
Подведем итоги
Обратившись в компанию «Полетомания», позвонив или оставив сообщение на сайте, вы сможете испытать радость полета на современных, комфортабельных Цеснах или Скайрейнджерах, пройти полный курс обучения пилотированию или прыгнуть с парашютом в тандеме. Опытные инструкторы пройдут вместе с вами этот захватывающий путь. Компанией предлагаются подарочные сертификаты и гибкое ценообразование.
Сфера, применения и популярность легких и СЛ-аппаратов непрерывно растет. Современные модели отличаются повышенной безопасностью, надежностью и экономичностью. Рынок предлагает не только готовые образцы, но и конструкторы для самостоятельной сборки компактных и легких в управлении ЛА. Туризм, сельскохозяйственные мероприятия не требуют быстрых машин, на первый план выступает надежность, безопасность пилотирующего персона и простота обучения правилам эксплуатации.
В обзоре была предоставлена информация о том, какие самолеты считаются самыми медленными, их конструктивные особенности и характеристики.