Люди были одержимы идеей подняться в воздух на протяжении столетий. В мифах практически всех народов есть легенды о летающих животных и людях с крыльями. Самыми ранними известными летательными аппаратами были крылья, имитирующие птичьи. С ними люди прыгали с башен или пытались воспарить, сорвавшись со скалы. И хотя такие попытки заканчивались, как правило, трагически, люди придумывали все более сложные конструкции летательных аппаратов. О знаковых летательных аппаратах пойдёт речь в нашем сегодняшнем обзоре.

1. Бамбуковый вертолет

Один из старейших в мире летательных аппаратов, бамбуковый вертолет (также известный как бамбуковая стрекоза или китайская вертушка) - игрушка, которая взлетает вверх, если быстро раскрутить ее основной стержень. Изобретенный в Китае около 400 г. до н.э., бамбуковый вертолет состоял из лопастей-перьев, насаженных на конец бамбуковой палки.

2. Летающий фонарик

Летающий фонарик - небольшой воздушный шар из бумаги и деревянного каркаса с отверстием на дне, под которым разжигается небольшой огонь. Считается, что китайцы экспериментировали с летающими фонариками уже в 3 веке до нашей эры, но традиционно, их изобретение приписывается мудрецу и полководцу Чжугэ Ляну (181-234 г.г. н.э.).

3. Воздушный шар

Воздушный шар - первая успешная технология полета человека на несущей конструкции. Первый пилотируемый полет провели Пилатр де Розье и маркиз д"Арланд в 1783 году в Париже на воздушном шаре (на привязи), созданном братьями Монгольфьер. Современные воздушные шары могут пролетать тысячи километров (самый длительный полет на воздушном шаре - 7672 км от Японии до Северной Канады).

4. Солнечный воздушный шар

Технически этот тип воздушного шара летает за счет нагревания воздуха в нем при помощи солнечного излучения. Как правило, такие аэростаты делают из черного или темного материала. Хотя они в основном используются на рынке игрушек, некоторые солнечные шары достаточно велики для того, чтобы поднять в воздух человека.

5. Орнитоптер

Орнитоптер, который был вдохновлен полетами птиц, летучих мышей и насекомых, представляет собой самолет, который летит, хлопая крыльями. Большинство орнитоптеров беспилотные, но также было построено несколько пилотируемых орнитоптеров. Одна из самых ранних концепций такого летательного аппарата была разработана Леонардо да Винчи еще в 15 веке. В 1894 году Отто Лилиенталь, немецкий пионер авиации, впервые в истории совершил пилотируемый полет на орнитоптере.

6. Парашют

Изготавливаемый из легкой и прочной ткани (подобной нейлону) парашют представляет собой устройство, которое используется, чтобы замедлить движение объекта через атмосферу. Описание самого древнего парашюта было найдено в анонимной итальянской рукописи, датируемой 1470 годом. В современные дни парашюты используются для спуска различных грузов, в том числе людей, продуктов питания, оборудования, космических капсул и даже бомб.

7. Воздушный змей

Первоначально построенный путем растяжения шелка над рамкой из расщепленного бамбука, воздушный змей был изобретен в Китае в 5 веке до нашей эры. В течение длительного времени много других культур переняли это устройство, а некоторые из них даже продолжали дальнейшее усовершенствование этого простого летательного аппарата. Например, воздушные змеи, способные переносить человека, как полагают, существовали в древнем Китае и Японии.

8. Дирижабль

Дирижабль стал первым летательным аппаратом, способным на управляемые взлет и посадку. В начале в дирижаблях использовали водород, но из-за большой взрывоопасности этого газа, в большинстве дирижаблей, построенных после 1960-х годов, начали использовать гелий. Дирижабль также может оснащаться двигателями, а экипажа и/или полезная нагрузка в нем расположены в одной или нескольких "гондолах", подвешенных под баллоном с газом.

9. Планер

Планер - летательный аппарат тяжелее воздуха, который поддерживается в полете динамической реакцией воздуха на его несущие поверхности, т.е. он не зависит от двигателя. Таким образом, большинство планеров не имеют двигателя, хотя некоторые парапланы могут быть оснащены ими, чтобы продлить полет в случае необходимости.

10. Биплан

Биплан - самолет с двумя неподвижными крыльями, которые расположены друг над другом. Бипланы имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными конструкциями крыла (монопланами): они позволяют добиться большей площади крыльев и подъемной силы при меньшем размахе крыла. Биплан братьев Райт в 1903 году стал первым успешно поднявшимся в воздух самолетом.

11. Вертолет

Вертолет - винтокрылый летательный аппарат, который может взлетать и садиться вертикально, парить и лететь в любом направлении. На протяжении последних столетий было много концепций, похожих на современные вертолеты, но только в 1936 году был построен первый рабочий вертолет Фокке-Вульф Fw 61.

12. Аэроцикл

В 1950-х годах Lackner Helicopters придумали необычный летательный аппарат. HZ-1 Aerocycle предназначался для эксплуатации неопытными пилотами в качестве стандартной разведывательной машины в армии США. Хотя раннее тестирование показало, что аппарат может предоставить достаточную мобильность на поле боя, более обширные оценки показали, что его слишком трудно контролировать неподготовленным пехотинцам. В итоге, после пары аварий проект был заморожен.

13. Кайтун

Кайтун - гибрид воздушного змея и воздушного шара. Основным его преимуществом является то, что кайтун может оставаться в достаточно стабильном положении над точкой привязки троса, независимо от силы ветра, в то время как обычные воздушные шары и воздушные змеи менее стабильны.

14. Дельтаплан

Дельтаплан – немоторизованный летательный аппарат тяжелее воздуха, в котором отсутствует хвост. Современные дельтапланы изготовлены из алюминиевого сплава или композитных материалов, а крыло - из синтетической парусины. Эти аппараты имеют высокое соотношение подъемной силы, что позволяет пилотам летать в течение нескольких часов на высоте тысяч метров над уровнем моря в восходящих потоках теплого воздуха и исполнять фигуры высшего пилотажа.

15. Гибридный дирижабль

Гибридный дирижабль представляет собой летательный аппарат, который сочетает в себе характеристики аппарата легче воздуха (т. е. технологии дирижабля) с технологиями летательных аппаратов тяжелее воздуха (либо неподвижное крыло, либо роторный винт). На массовое производство такие конструкции не были поставлены, но на свет появилось несколько пилотируемых и беспилотных прототипов, включая Lockheed Martin P-791 - экспериментальный гибридный дирижабль, разработанный Lockheed Martin.

16. Авиалайнер

Также известный как реактивный лайнер, реактивный пассажирский самолет представляет собой тип самолета, предназначенный для перевозки пассажиров и грузов по воздуху, который передвигается благодаря реактивным двигателям. Эти двигатели позволяют самолету достигать высоких скоростей и генерировать достаточную тягу для передвижения воздушного судна большой массы. В настоящее время A380 Airbus является крупнейшим в мире реактивным пассажирским лайнером со вместимостью до 853 человек.

17. Ракетоплан

Ракетный самолет - летательный аппарат, который использует ракетный двигатель. Ракетопланы могут достигать гораздо более высоких скоростей, чем реактивные самолеты аналогичных размеров. Как правило, двигатель у них работает в течение не более нескольких минут, после чего самолет планирует. Ракетоплан подходит для полетов на очень большой высоте, а также он способен развивать гораздо большее ускорение и имеет более короткий разбег.

18. Поплавковый гидросамолет

Это тип самолета с неподвижным крылом, способный взлетать с воды и садиться на нее. Плавучесть гидросамолету обеспечивают понтоны или поплавки, которые устанавливаются вместо шасси под фюзеляжем. Поплавковые гидросамолеты широко использовались до Второй мировой войны, но затем их вытеснили вертолеты и самолеты, применяющиеся с авианосцев.

19. Летающая лодка

Другой тип гидросамолета - летающая лодка - представляет собой самолет с фиксированным крылом и корпусом такой формы, которая позволяет ему садиться на воду. Он отличается от поплавкового гидросамолета тем, что в нем используется специально спроектированный фюзеляж, который может плавать. Летающие лодки были очень распространены в первой половине 20-го века. Подобно поплавковым гидросамолетам, впоследствии их перестали использовать после Второй мировой войны.

Также известный под другими названиями (например, грузовое воздушное судно, грузовое судно, транспортный самолет или грузовой самолет), грузовой самолет является самолетом с неподвижным крылом, который предназначен или переоборудован для перевозки грузов, а не пассажиров. В данный момент самым большим и самым грузоподъемным в мире является построенный в 1988 году Ан-225.

21. Бомбардировщик

Бомбардировщик - боевой самолет, предназначенный для атаки наземных и морских целей путем сбрасывания бомб, запуска торпед или пуска крылатых ракет "воздух-земля". Есть два типа бомбардировщиков. Стратегические бомбардировщики в первую очередь предназначены для бомбардировочных миссий дальнего действия - т. е. для атаки стратегических целей, таких как базы снабжения, мосты, заводы, верфи и т.д. Тактические бомбардировщики направлены на противодействие военной деятельности противника и поддержки наступательных операций.

22. Космоплан

Космоплан - аэрокосмический аппарат, который используется в атмосфере Земли. Они могут использовать как только ракеты, так и вспомогательные обычные реактивные двигатели. Сегодня есть пять подобных аппаратов, которые успешно использовались: X-15, Space Shuttle, Буран, SpaceShipOne и Boeing X-37.

23. Космический корабль

Космический корабль представляет собой транспортное средство, предназначенное для полетов в космическом пространстве. Космические аппараты используются для различных целей, в том числе для связи, для наблюдения за Землей, метеорологии, навигации, космической колонизации, исследования планет, а также перевозки людей и грузов.

Космическая капсула представляет собой особый тип космического аппарата, который был использован в большинстве пилотируемых космических программ. Пилотируемая космическая капсула должна иметь все необходимое для повседневной жизни, включая воздух, воду и пищу. Космическая капсула также защищает космонавтов от холода и космической радиации.

25. Дрон

Официально известный как беспилотный летательный аппарат (БПЛА), дрон часто используется для миссий, которые являются слишком "опасными" или попросту невозможными для людей. Изначально они использовались в основном в военных целях, а сегодня их можно встретить буквально повсюду.

Удивительно, какие только летательные аппараты можно собрать, вложив массу усилий, креативности и много денег. Предлагаю вашему вниманию подборку необычных и порой довольно странных летательных аппаратов.

Проект НАСА «М2-F1» получил прозвище «летающая ванна». Главное его предназначение разработчики видели в использовании в качестве капсулы для приземления астронавтов. Первый полет этого бескрылого летательного аппарата состоялся 16 августа 1963 года, а ровно через три года в тот же день, состоялся последний.

Дистанционно управляемый. С середины 1979 г. до января 1983 г. на авиабазе НАСА проводились испытания двух дистанционно пилотируемых аппаратов HiMAT. Каждый самолет был приблизительно наполовину меньше размера F‑16, но имел почти вдвое превосходство в маневренности. При околозвуковой скорости звука на высоте 7500 м аппарат мог совершать разворот с перегрузкой 8 g, для сравнения, истребитель F‑16 на тех же высотах выдерживает перегрузку только 4,5 g. По окончании исследований оба аппарата были сохранены:

Бесхвостый. Прототип самолета McDonell Douglas X-36, построенный с одной целью: проверить летающие способности бесхвостых самолетов. Был построен в 1997 году и по задумке разработчиков мог управляться дистанционно с земли:

Кособокий. Ames AD-1 (Эймес АД-1) - экспериментальный и первый в мире самолёт с косым крылом Ames Research Center и Бёрта Рутана. Был построен в 1979 году и совершил первый полет 29 декабря того же года. Испытания проводились до начала 1982 года. За это время AD-1 освоили 17 летчиков. После закрытия программы самолёт поместили в музей города Сан-Карлос, где он находится до сих пор:

С вращающимися крыльями. Boeing Vertol VZ-2 - первый в мире летательный аппарат, использующий концепцию поворотного крыла, с вертикальным/укороченным взлетом и посадкой. Первый полет с вертикальным взлетом и зависанием в воздухе был совершен VZ-2 летом 1957 года. После серии успешных испытаний VZ-2 был передан в исследовательский центр NASA в начале 60-х:

Самый большой вертолет. В связи с потребностями советского народного хозяйства и вооруженных сил в конструкторском бюро им. М. Л. Миля в 1959 г. начались исследования сверхтяжелого вертолета. 6 августа 1969 года на вертолете МИ В-12 был установлен абсолютный мировой рекорд подъема груза - 40 тонн на высоту 2 250 метров, не превзойденный до настоящего времени; всего на вертолете В-12 было установлено 8 мировых рекордов. В 1971 году вертолет В-12 успешно демонстрировался на 29-м Международном авиакосмическом салоне в Париже, где был признан «звездой» салона, а затем в Копенгагене и Берлине. В-12 - самый тяжёлый и грузоподъёмный вертолёт, когда-либо построенный в мире:

Летающая тарелка. VZ-9-AV Avrocar - летательный аппарат вертикального взлёта и посадки разработки канадской компании Avro Aircraft Ltd. Разработка летательного аппарата началась в 1952 году в Канаде. 12 ноября 1959 года совершил первый полёт. В 1961 году проект был закрыт, как официально заявлено в связи с невозможностью «тарелки» оторваться от земли выше 1,5 метров. Всего было построено два аппарата «Аврокар»:

Истребитель в виде летающего крыла Northrop XP-79B, оснащенный двумя реактивными двигателями, был построен в 1945 году американской фирмой Northrop. Предполагалось, что он будет пикировать на вражеские бомбардировщики и разбивать их, отрубая хвостовую часть. 12 сентября 1945 года самолет совершил единственный полет, который закончился катастрофой через 15 минут полета:

Самолет-космический корабль. Боинг X-48 (Boeing X-48) - американский экспериментальный беспилотный летательный аппарат, созданный совместными усилиями компании Boeing и агентства NASA. Аппарат использует одну из разновидностей летающего крыла. 20 июля 2007 он первые поднялся на высоту 2 300 метров и приземлился спустя 31 минуту полёта. X-48B стал лучшим изобретением 2007 года по версии Times.

Футуристический. Еще один проект НАСА - NASA Hyper III - самолет, созданный в 1969 году:

Экспериментальный самолет Vought V-173. В 1940-х годах американский инженер Чарльз Циммерман создал самолет уникальной аэродинамической схемы, который до сих пор продолжает удивлять не только своим необычным видом, но и летными характеристиками. За свою неповторимую внешность он удостоился множества прозвищ, среди которых был «Летающий блин». Он стал одним из первых аппаратов вертикального/укороченного взлета и посадки:

Спустившийся с небес. HL-10 - один из пяти летательных аппаратов летно-исследовательского центра НАСА, использовавшийся для изучения и проверки возможности безопасного маневрирования и посадки на аппарате с низким аэродинамическим качеством после его возвращения из космоса:

Обратная стреловидность. Су-47 «Беркут» - проект российского палубного истребителя, разработанный в ОКБ им. Сухого. Истребитель имеет крыло обратной стреловидности, в конструкции планера широко используются композитные материалы. В 1997 г. был построен первый летающий экземпляр Су-47, сейчас он является экспериментальным:

Полосатый. Grumman X-29 - самолёт-прототип с обратной стреловидностью крыла, разработки 1984 года корпорацией Grumman Aerospace (сейчас – Нортроп Грумман). Всего было построено два экземпляра по заказу Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США:

Вертикально взлетающий. LTV XC-142 - американский экспериментальный транспортный самолет вертикального взлета и посадки с поворотным крылом. Совершил первый полёт 29 сентября 1964 года. Построено пять самолетов. Программа прекращена в 1970 году. Единственный сохранившийся экземпляр самолёта находится в экспозиции Музея ВВС США:

Каспийский Монстр. «КМ» (Корабль-макет), за рубежом также известен как «Каспийский монстр» - экспериментальный экраноплан, разработанный в конструкторском бюро Р. Е. Алексеева. Экраноплан имел размах крыла 37,6 м, длину 92 м, максимальную взлётную массу 544 тонны. До появления самолёта Ан-225 «Мрия» это был самый тяжёлый летательный аппарат в мире. Испытания «Каспийского Монстра» проходили на Каспии в течение 15 лет до 1980 года. В 1980 году из-за ошибки пилотирования КМ потерпел аварию, жертв не было. После чего операций по восстановлению или постройке нового экземпляра КМ не проводилось:

Воздушный кит. Super Guppy - транспортный самолет для перевозки негабаритных грузов. Разработчик - Aero Spacelines. Выпущен в количестве пяти экземпляров в двух модификациях. Первый полет - август 1965 года. Единственный летающий «воздушный кит» принадлежит NASA и эксплуатируется для доставки крупногабаритных изделий для МКС.

Желание летать не пропадало у человека никогда. Даже сегодня, когда путешествие на самолёте на другой конец планеты совершенно обычное дело, хочется своими руками собрать хотя бы простейший летательный аппарат и если не полететь самому, то хоть полетать от первого лица при помощи камеры, для этого используют беспилотные аппараты. Мы рассмотрим самые простые конструкции, схемы и чертежи и, возможно, осуществим свою давнюю мечту…

Требования к сверхлёгким летательным аппаратам

Иногда эмоции и желание летать могут победить здравый смысл, а умение конструировать и грамотно проводить расчёты и слесарные работы и вовсе во внимание не берётся. Такой подход в корне неверный и поэтому ещё несколько десятков лет назад Министерством авиации были прописаны общие требования к самодельным сверхлёгким летательным аппаратам. Мы не станем приводить весь свод требований, а ограничимся только самыми важными.

1. Самодельный ЛА обязан быть прост в управлении, простым в пилoтировании на взлёте и при посадке, причём применение нетрадиционных методов и систем управления аппаратом строго запрещается.
2. При выходе из строя двигателя ЛА должен сохранять стабильность и обеспечивать безопасное планирование и посадку.
3. Разбег ЛА до взлёта и oтрыва от грунта не больше 250 м, а взлётная скорость минимум 1,5 м/с.
4. Усилия на ручках управления — в пределах 15-50 кгс в зависимости от выпoлняемого манёвра.
5. Фиксаторы аэродинамических рулевых плоскостей обязаны выдерживать перегрузку не менее 18 единиц.

Требования к конструированию летательного аппарата

Поскольку летательный аппарат - это средство повышенного риска, то при проектировании конструкции ЛА не допускается использование материалов, сталей, тросов, метизов узлов и агрегатов неизвестного происхождения. Если в конструкции применяется древесина, то она обязана быть без видимых повреждений и сучков, а те отсеки и полости, в которых может скапливаться влага и конденсат, обязаны быть оборудованы дренажными отверстиями.

Самый простой вариант моторного летательного аппарата — моноплан с тянущим моторным винтом. Схема достаточно старая, но проверенная временем. Единственный недостаток монопланов в том, что в аварийных условиях покинуть кабину довольно затруднительно, мешает монокрыло. Зато по конструкции эти аппараты очень просты:

• крыло выполняется из дерева по двухлонжеронной схеме;
• рама стальная сварная, некоторые используют клёпаные алюминиевые каркасы;
• обшивка комбинированная или полотняная полностью;
• закрытая кабина с дверью, работающей по автомобильной схеме;
• простое пирамидальное шасси.

На чертеже выше представлен моноплан Малыш с 30-сильным бензиновым двигателем, взлётная масса составляет 210 кг. Самолёт развивает скорость 120 км/ч и имеет дальность полёта с десятилитровым баком около 200 км.

Конструкция подкосного высокоплана

На чертеже представлен одномоторный высокоплан Ленинградец, построенный группой питерских авиамоделистов. Конструкция аппарата также проста и незатейлива. Крыло изготовлено из сосновой фанеры, фюзеляж сварен из стальной трубы, обшивка классическая полотняная. Колеса для шасси - от сельхозтехники для того, чтобы можно было выполнять полёты со стартом с неподготовленных грунтов. Двигатель базируется на конструкции мотоциклетного мотора МТ8 на 32 лошадиных силы, а взлётная масса аппарата - 260 кг.

Аппарат показал себя превосходно с точки зрения управляемости и простоты маневрирования и на протяжении десяти лет успешно эксплуатировался и принимал участие в слётах и соревнованиях.

Цельнодеревянный летательный аппарат ПМК3

Также отличные лётные качества показал цельнодеревянный аппарат ПМК3. Самолёт имел своеобразную форму носовой части, приземлённое шасси с колёсами малого диаметра, кабина имела дверь автомобильного типа. Самолёт имел полностью деревянный фюзеляж с обшивкой из полотна и однолонжеронное крыло из сосновой фанеры. На аппарате установлен лодочный мотор Вихрь3 с водяным охлаждением.

Как видим, при определённых навыках в конструировании и проектировании, можно не только сделать действующую модель самолёта или беспилотник, но и вполне полноценный простейший летательный аппарат своими руками. Творите и дерзайте, удачных полётов!