Літак на ходулях: у чому секрет високого шасі Конкорду та Ту-144

Высокое шасси./ Фото: sibnet.ruмм
Високе шасі./ Фото: sibnet.ruмм

Складно придумати нестандартніший пасажирський літак, ніж «Конкорд» або Ту-144, які сильно відрізнялися від звичних авіалайнерів. Крила, пропорції, розміри, форма – все це було дуже незвичайним, навіть стійки шасі впадали у вічі. Вони були настільки високими, що сторонньому спостерігачеві здавалося, ніби реактивний літак стоїть на ходулях.

1. Крило, посадка та стійки

Конкорд./ Фото: cnn.com
Конкорд./ Фото: cnn.com

Кожна особливість реактивних авіалайнерів має свою причину і призначення, і високі «ходулі» винятком не є. Для високих стійок шасі інженери передбачили особливу функцію – з їх допомогою вони вирішили складну технічну головоломку та уникли великих проблем. Наприклад, довжина стійок компенсувала дельтоподібну форму крила. Трикутне крило з великою стрілоподібністю – одна з головних особливостей реактивних авіалайнерів, воно ідеально підходило для надзвукового польоту. З його допомогою вдалося знизити опір повітря і зробити політ більш стійким на швидкості близькою до 2000 кілометрів на годину, але був і недолік – занадто маленька підйомна сила.

Крыло под наклоном./ Фото: wikipedia.org
Крило під нахилом./ Фото: wikipedia.org

У цьому полягає суперечність дельтовидного крила – воно відмінно поводиться на високій швидкості, але під час зльоту створює проблеми. Конструкторам довелося поламати над цим голови, але в результаті вони знайшли найпростіше і водночас радикальне рішення – збільшити передню стійку. При цьому збільшувався кут атаки (кут між поверхнею крила та злітно-посадковою смугою), тобто від початку підвищувалася підйомна сила.

Высокое шасси./ Фото: msn.com
Високе шасі./ Фото: msn.com

Втім, була ще одна проблема, яку вирішили настільки нестандартним способом – інженери збільшенням довжини стійок позбулися закрилків. Пілотам доводилося користуватись закрилками під час зльоту, щоб збільшити притискну силу та опустити до землі хвостову частину. Щоправда, від цього збільшувалося навантаження саме шасі, а задерті до краю закрилки спрацьовували як гальмо і знижували швидкість літака. Зі збільшенням довжини передньої стійки інженерам більше не потрібно було турбуватися про міцність шасі та швидкість.

2. Довгий фюзеляж

Длинный хвост./ Фото: youtube.com
Довгий хвіст./ Фото: youtube.com

Політ на швидкостях близько 2 Маха створював багато труднощів, зокрема конструктори були змушені зробити для літака непропорційно довгий фюзеляж, щоб досягти стійкості у польоті та зберегти аеродинамічні якості. І оскільки авіалайнеру доводилося злітати із задертим високо носом, існувала величезна небезпека, що в процесі літак скребтиме хвостом землю. Хвостова частина опускалася до небезпечно низького рівня, і будь-яке відхилення призвело б до плачевних результатів – удару хвостом об бетонну поверхню ЗПС. Тим більше, що у «Конкорду» і Ту-144 особлива специфіка зльоту, а тому і ймовірність подібного зіткнення набагато вища, ніж у лайнера звичайної конструкції.

Аналогичная проблема у Ту-144./ Фото: studfile.net
Аналогічна проблема у Ту-144./ Фото: studfile.net

Довгі стійки шасі, окрім запасу по кліренсу, дозволили інженерам збільшити допустимий кут тангажу – нахилу вперед або назад по поздовжній осі. Завдяки цьому вдалося компенсувати велику довжину літака під час зльоту та посадки, тому літаку не доводилося торкатися хвостом бетону та ризикувати серйозною аварією.

3. Побічна користь

Воздухозаборник./ Фото: drive2.ru
Повітрозабірник./ Фото: drive2.ru

Втім, збільшена довжина стійок принесла, хай і невелику, але додаткову користь, пов'язану з безпекою силової установки літака. І у радянського літака, і у французького двигуни знаходилися під крилом, тому в повітрозабірники могло затягнути сміття, хоч подібність і була не дуже високою. Проте будь-який предмет, що потрапив у двигун, міг завдати йому шкоди, і навіть невеликі пошкодження під високим навантаженням мали шанс перерости в щось серйозніше. Збільшивши висоту стійок шасі, інженери збільшили відстань до поверхні злітно-посадкової смуги, тим самим ще більше знизивши можливість попадання сміття в повітрозабірники.

Кабина./ Фото: penboutique.com
Кабіна./ Фото: penboutique.com

Щоправда, вирішивши кілька проблем із шасі, аеродинамікою та фюзеляжем, конструктори створили кілька інших, не менш серйозних. Зокрема, пілоти втратили огляд із кабіни – їм життєво важливо було бачити злітно-посадкову смугу, щоб виконати маневр та посадити літак. Ось тільки заходити на посадку треба було з високо задертим носом, а тому видимості не було ніякої, все закривав фюзеляж, і пілоти не могли контролювати становище літака. Все це легко могло закінчитися аварією, тому знову довелося винаходити щось, що не конфліктувало з аеродинамікою.

Ту-144./ Фото: onliner.by
Ту-144./ Фото: onliner.by

У результаті обидва авіалайнери отримали носовий обтічник, який міг відхилятися кілька градусів від осі літака. Під час польоту на крейсерській швидкості він був піднятий у своє звичайне становище, а літак перетворювався на кулю, що ідеально обтічна. Тільки так можна було досягти високої швидкості та зберегти при цьому цілісність фюзеляжу. Як тільки швидкість знижувалась і авіалайнер заходив на посадку, обтічник знову опускався, відкривав скління та широкий огляд для пілотів. Цікаво, що всі ці заходи та технічні нововведення були взаємопов'язані між собою: одна, начебто, незначна деталь вирішувала відразу кілька проблем, а вирішення однієї проблеми тягнуло за собою кілька нових.

Ще цікаве з нашого каналу:

Чому радянський потяг Москва-Петербург, який йшов в обхід, став предметом ностальгії

“Конкорд” – справжня легенда світу авіації. Цей авіалайнер будували, щоб долати межі розумного, досягли приголомшливих результатів , а потім просто відправили літак в брухт, тому що він не виправдав фінансових очікувань.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *