Добавь сайт в закладки! Инструкция по ссылке.
Самолёт – одна из самых загадочных машин в мире. В нём нет бесполезных деталей, и каждая из них имеет свой смысл, в том числе и форма носового обтекателя. Между боевыми самолётами, пассажирскими лайнерами и грузовиками есть явная разница: если у первых обтекатели имеют заострённую форму, то у остальных они округлые.
Форма и скорость
Если смотреть на пассажирский лайнер и истребитель, в глаза сразу бросается разница в форме носа. У одного он округлый, почти куполообразный, у другого — вытянутый и острый, как наконечник стрелы. За этой разницей стоит не эстетика, а скорость. Чем быстрее летит самолёт, тем важнее становится его обтекаемость. Аэродинамика на дозвуке и сверхзвуке работает по разным законам, и носовая часть здесь — один из ключевых элементов.
Когда самолёт летит медленно — скажем, на скоростях, характерных для гражданской авиации, — сопротивление воздуха увеличивается постепенно. В таких условиях нет смысла вытягивать нос, как у рапиры. Главное — сделать так, чтобы воздушный поток плавно обходил фюзеляж и не создавал турбулентных завихрений. Округлая форма с этим справляется отлично: она мягко раздвигает поток и не создаёт резких скачков давления. К тому же в носу пассажирского самолёта обычно установлена громоздкая антенна радиолокатора, которая нужно место. Она лучше работает, если закрыта радиопрозрачным обтекателем, а тот как раз и принимает такую обтекаемую форму — полусферу или плавно вытянутый купол.
Скорость в несколько раз выше скорости звука — совсем другая история. На сверхзвуке воздух не успевает разойтись в стороны и сжимается в плотный фронт перед носом. Это не просто сопротивление — это ударная волна, своего рода стенка из воздуха, которую нужно «пробить». И вот здесь округлая форма не просто бесполезна, она мешает. Чем тупее нос, тем сильнее сопротивление. Поэтому у боевых самолётов, которые разгоняются до 2–3 Махов, нос вытянут в тонкий клин. Такая форма буквально «расщепляет» воздух и отводит ударную волну подальше от корпуса, снижая нагрузку на фюзеляж. Нос как бы режет воздух, разделяя его, как ледокол во льдах.
Интересно, что у сверхзвуковых самолётов важен не только «острота» носа, но и его длина. Чем выше скорость, тем более вытянутым должен быть носовой обтекатель, чтобы ударная волна не слилась с другими участками корпуса. Это явление называется «волновым сопротивлением», и если его не учитывать, самолёт просто не сможет достичь нужной скорости — слишком много энергии будет тратиться на преодоление воздушного барьера. Форма носа не только определяет, как самолёт себя поведёт на разных скоростях, но и напрямую связана с тем, какие технологии используются внутри. У боевых самолётов в носовой части часто скрываются подвижные конусы или радиопрозрачные покрытия с фазированными антенными решётками. Это всё должно быть компактным, лёгким и не мешать аэродинамике. Поэтому конструкторы тянут нос вперёд, делая его как можно тоньше, но при этом оставляя достаточно места для всех нужных систем.
Пассажирские лайнеры идут совсем по другой траектории. Их задача — стабильный, экономичный полёт на крейсерской скорости. Здесь важна не максимальная скорость, а плавность и надёжность. Именно поэтому их носовая часть округлая, с прицелом на комфорт и топливную эффективность, а не на стремление к звуковому барьеру. И пока эти две категории летающих машин не поменяются местами по задачам, их носы так и будут оставаться разными — каждый под свою скорость.
Исключения из правил
Формула «острый нос — высокая скорость» работает почти всегда, но есть и те, кто в неё не вписывается. Один из таких примеров — тяжёлые военные транспортники. Они вроде как военные, значит, должны летать быстро, но по скорости мало чем отличаются от гражданских авиалайнеров. Причина в том, что эти машины проектируют под другие задачи, и им не нужно вырываться за звуковой барьер. Главное — перевезти как можно больше груза на как можно большее расстояние, а для этого нужен большой грузовой отсек, широкий фюзеляж и возможность садиться там, где обычные лайнеры приземлиться не в состоянии. Разгоняться до сверхзвука с таким багажом было бы не только невыгодно, но и небезопасно. Кроме того, при высоких скоростях нагрузка на конструкцию растёт в разы, а у тяжёлого самолёта с большой площадью крыла и фюзеляжа это превращается в серьёзную проблему. Поэтому у таких самолётов нос широкий и округлый, как у гражданских, и более чем успешно справляется со своей задачей.
На другом полюсе — пассажирские сверхзвуковые лайнеры. Их спроектировали и построили в попытке объединить комфорт и скорость в одном флаконе. Самый известный пример — «Конкорд». Узкий, вытянутый, с острым, словно игла, носом. Всё ради того, чтобы лететь быстрее звука и при этом сохранять управляемость. Нос у «Конкорда» даже был подвижным — при посадке его опускали вниз, чтобы пилоты могли нормально видеть ВПП. Казалось бы, будущее наступило, но на практике всё оказалось не так радужно. Сверхзвуковой полёт требует огромного количества топлива, конструкция сложнее и дороже, билеты стоили баснословных денег, а шум от преодоления звукового барьера не нравился жителям тех мест, над которыми проходили маршруты. Поэтому такие лайнеры летали в основном над океанами. В итоге идея не прижилась. После нескольких десятилетий эксплуатации от сверхзвуковых пассажирских перелётов отказались, и сегодня все крупные авиакомпании летают на дозвуковых лайнерах с привычно округлыми носами.
В итоге практически все существующие самолёты имеют классическую компоновку и нос определённой формы: носовая часть боевых самолётов острая и помогает «проколоть» звуковой барьер, а все грузопассажирские обходятся без подобного украшения. Исключения появляются очень редко, и в основном это экспериментальные самолёты или же специализированные проекты.
Поделись видео:
