|
Оглавление
Введение
Дирижабль (воздушный корабль) – управляемый аэростат, способный совершать самостоятельный полет благодаря наличию двигательной установки. Первые дирижабли, пригодные для практического применения, появились в начале XX века. В Первую мировую войну их использовали для разведки и высотных бомбардировок. В 1920–30-е годы строились гигантские воздушные корабли для межконтинентальных перевозок. Во время Второй мировой войны широко применялись противолодочные патрульные дирижабли. В последние десятилетия возрождается интерес к воздухоплавательным аппаратам (привязным аэростатам, дирижаблям) – в первую очередь как к носителям аппаратуры высотного наблюдения. В России передовым предприятием воздухоплавательной отрасли является НПО "РосАэроСистемы", дочерняя фирма Воздухоплавательного Центра "Авгуръ". Ею созданы дирижабли Аu-11, Аu-12 и Аu-30 - аппараты нового поколения с оболочками из современных тканепленочных материалов, системой управления вектором тяги, новой авионикой. Воздухоплавательным Центром "Авгуръ" ведутся работы по тепловым дирижаблям. Внедрение новой воздухоплавательной техники требует подготовки специалистов: пилотов и инженеров. Однако к настоящему времени отсутствовали учебники, в которых с современных позиций и при этом достаточно просто излагались бы вопросы аэростатики, аэродинамики и динамики полета. Предлагаемое учебное пособие призвано в какой-то мере восполнить этот пробел. Оно представляет собой слегка переработанный курс лекций, прочитанный автором пилотам и инженерам ЗАО "Аэроскан" в рамках подготовки специалистов, осуществляемой ВЦ "Авгуръ". Пособие можно использовать для самостоятельного изучения или для подготовки лекционных материалов. Вся теория изложена на основе элементарной алгебры и тригонометрии, без привлечения высшей математики. Предполагается, что учащийся знаком с основными понятиями аэродинамики и теории полета самолета. Работа состоит из четырех разделов, соответствующих основным темам краткого курса. В первом разделе изложены основы аэростатики применительно к современным газовым дирижаблям, которые в полете практически не расходуют подъемный газ. Наряду с основами аэростатики рассмотрена работа воздушно-газовой системы дирижабля и общая картина статических сил, действующих на аппарат. Второй раздел посвящен основам аэродинамики. Особое внимание уделено аэродинамическим силам инерционной природы, играющим важную роль в аэродинамике дирижабля, в отличие от других летательных аппаратов. Рассмотрены суммарные аэродинамические нагрузки на дирижабль, для которых приведены линейные формулы с оценкой области их применимости. Третий и альтернативный ему четвертый раздел рассматривают динамику полета воздушного корабля, используя упрощенные модели плоского движения: - криволинейное движение (Раздел 3); - прямолинейное движение (Раздел 4). Выбор того или иного варианта зависит от уровня подготовки учащихся, а также их специальности. Разделы 3, 4 написаны таким образом, что каждый из них можно изучать самостоятельно; разумеется, за это пришлось заплатить некоторыми повторениями материала. Модель криволинейного движения дает более глубокие представления о механике полета дирижабля, но требует больше времени для изучения. Ее можно рекомендовать пилотам, имеющим основательную теоретическую подготовку Модель прямолинейного движения проще и нагляднее, но не позволяет рассмотреть устойчивость и полет по кругу. Она подходит для инженеров по эксплуатации или пилотов, обучающимся по сокращенной программе. При этом из курса аэродинамики можно исключить материалы о вращательных аэродинамических нагрузках. Хотя в конце книги помещен список литературы, в тексте нет на него прямых ссылок. Причина в том, что значительная часть материала излагается фактически заново, не имея прямых аналогов в предшествующих работах, опубликованных в открытой печати. Это относится, например, к ряду подразделов аэростатики и подразделам аэродинамики, посвященным инерционным силам (обычно их выводят для общего случая, используя сложную математику). Упрощенная теория криволинейного движения разработана автором и публикуется впервые. Автор благодарит Е.В.Тимошенко за помощь в подготовке иллюстраций и оригинал-макета. Представленное издание наверняка не свободно от погрешностей. Сведения о замеченных опечатках присылайте по адресу: yu_sher@mail.ru
Об авторе
 Щербаков Юрий Викторович Кандидат технических наук (2003). Окончил факультет космонавтики Московского авиационного института по кафедре прочности. В 1995–2001 гг. работал в ОКБ им. П. О. Сухого; с 1995 г. работает в Воздухоплавательном центре «Авгуръ». Принимал участие в работах над дирижаблем Au-11, привязными аэростатами «Пума» и Au-34 «Аэролифт», свободным аэростатом-розьером Au-32 «Святой Николай». Автор проектов привязных аэростатов М-18, М-24, Au-17, Au-36, Э-12 и тепловых дирижаблей Au-29, Au-31 и Au-37. Опубликовал монографию «Расчет многозамкнутых анизотропных оболочек типа кессона крыла», а также работы по воздухоплаванию «Аэродинамика корпусов дирижаблей» и «Проектирование внутренней катенарной подвески дирижаблей».
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||