Текст книги "Большая книга самолётов. Фюзеляж, багаж и экипаж"

Сергей Сальников
Большая книга самолётов. Фюзеляж, багаж и экипаж

Издано при содействии S7 Airlines

Иллюстрации: Олеси Гонсеровской

Редактор: Юлия Агапова

Главный редактор: Л. Богомаз

Руководитель проекта: А. Марченкова

Арт-директор: П. Плавинская

Корректор: З. Скобелкина

Компьютерная верстка: О. Макаренко

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

© С. Сальников, 2023

© ООО «Альпина Паблишер», 2023

* * *

Древняя мечта о крыльях

Из Древней Греции до нас дошёл миф об изобретателе Дедале, который изготовил из птичьих перьев и воска крылья для себя и своего сына Икара. На этих крыльях отец и сын вырвались из лабиринта на острове Крит, куда их заточил коварный царь Минос.

Гениальный художник и изобретатель Леонардо да Винчи, идеи которого опережали своё время, почти 500 лет назад писал: «Птица – действующий по математическому закону инструмент, сделать который в человеческой власти…». Это значит, что при внимательном наблюдении человек способен повторить чудо природы. Всю жизнь да Винчи изучал полёт птиц и мечтал соорудить птицелёт, который называл орнитоптером, от греческих слов «орнис» – «птица» и «птерон» – «крыло». Однако все многочисленные попытки парить над землей, взмахивая крыльями подобно птице, так и не увенчались успехом. Впервые человек поднялся в небо на воздушном шаре, или аэростате.

Первый полёт на воздушном шаре состоялся в 1873 году в Париже. Два француза, Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз де Арландез, пролетели восемь километров на воздушном шаре, созданном братьями Монгольфье. Братья изготовили из бумаги воздушный шар диаметром 15 метров, а изнутри выложили его льняными волокнами. К шару подвесили плетёную корзину для пассажиров. Вдоль двух стенок устроили сидячие места, а в центре разместили горелку. На решётке горелки сжигали солому, отчего горячий воздух поднимался и наполнял купол шара. Первый воздушный шар был неуправляемым и перемещался по воле ветра.

В России первый аэростат оказался в воздухе 20 июня 1803 года. И снова пассажирами стали французы – Андре-Жак Гарнерен с супругой. В этом же году, по велению императора Александра I, вместе с Андре-Жаком Гарнереном в небо Петербурга поднялся первый русский человек, генерал Сергей Лаврентьевич Львов.

Лишь через полвека, 24 сентября 1852 года, во Франции совершил полёт первый управляемый воздушный шар, изготовленный Анри Жиффаром. Аэростат напоминал гигантский огурец: 12 метров в диаметре и 44 – в длину. Своё изобретение Жиффар оснастил паровой машиной мощностью в три лошадиные силы с воздушным винтом и сам выступил в роли пилота. Аэростаты, движением которых мог управлять человек, стали называть дирижаблями, от французского слова dirigeable – «управляемый».

В 1882 году русский морской офицер Александр Можайский создал и испытал «воздухолетательный снаряд» – так он назвал своё изобретение – с двумя паровыми машинами. Паровая машина, или паровой двигатель, использует энергию перегретого водяного пара для вращения воздушного винта. Самолёт Можайского оторвался от земли и поднялся в воздух после разбега с горки.

В 1890 году французскому авиатору Клементу Адеру удалось преодолеть по воздуху 50 метров на самолёте «Эол», похожем на большую птицу. Этот аппарат тоже был оснащён паровым двигателем.

В 1903 году английские братья Райт совершили настоящий прорыв в воздухоплавании, пролетев на самолёте «Флайер-1» целых 260 метров. А через два года Райты усовершенствовали своё детище. Счёт пошёл на километры. На новом «Флайере-3» удалось преодолеть уже 39 километров за 39 минут. С тех пор братьев Райт считают изобретателями самолёта.

Начало XX века
Авиация – модное хобби

Пришло время соревнований и рекордов. В 1909 году француз Луи Блерио на моноплане собственного изобретения за 37 минут пересёк пролив Ла-Манш между Францией и Англией, за что получил приз газеты «Дэйли Мэйл».

Первые самолёты были совсем не такими быстрыми, как сегодня. Для подъёма в воздух требовалась необычайно большая несущая поверхность, то есть площадь крыльев. А крылья в то время изготавливали из дерева и обтягивали тканью.

Прочность таких крыльев не позволяла делать их слишком большими или же ставить слишком мощный мотор. В итоге крылья устанавливали в один, два, а то и три яруса. В зависимости от количества ярусов самолёты называли монопланами, бипланами или трипланами. Последние два напоминали летающие шкафы для книг.

Даже у самых первых летательных аппаратов было много общего с современными самолётами: фюзеляж, крылья, рулевые поверхности, шасси.

В 1937 году состоялся исторический перелёт по маршруту Москва – Северный полюс – Америка. Краснокрылый АНТ-25 под командованием Валерия Чкалова за 56 часов преодолел 8504 километра и приземлился на военном аэродроме в окрестностях города Ванкувер на северо-западе США.

Первый управляемый полёт на сверхзвуковой скорости состоялся 14 октября 1947 года. Американский лётчик-испытатель Чак Йегер совершил его на экспериментальном самолёте «Белл Икс-1» с ракетным двигателем.

Первые лайнеры для перевозки пассажиров, летающие быстрее скорости звука, появились в 1960-х годах и были представлены отечественным Ту-144 и европейским «Конкордом». Но эти сверхзвуковые самолёты довольно скоро сняли с эксплуатации из-за недостаточной экономичности.

Первые пассажиры

В 1913 году, благодаря выдающемуся российскому инженеру Игорю Сикорскому, появился огромный четырёхмоторный самолёт «Русский Витязь». Это событие стало началом больших перемен: зародилась пассажирская и транспортная авиация, появились самолёты-бомбардировщики.

Первым пассажирским самолётом стал «Илья Муромец» – усовершенствованная версия «Русского Витязя». Этот аппарат Сикорский разработал в 1913 году. На борту размещались 16 пассажирских кресел, а ещё ресторан, спальные комнаты, туалет и ванная. Все помещения освещались электричеством и отапливались теплом от двигателя..

После Великой Отечественной войны лидерами пассажирского авиастроения оставались Советский Союз со своим Ту-104 1955 года выпуска и США с «Боингом-707» 1957 года. Позже появились пассажирские самолёты советских конструкторских бюро Туполева, Ильюшина, Антонова и Яковлева, а также иностранных корпораций «Боинг», «Макдоннел-Дуглас» и «Эйрбас».

Современное авиастроение стремится создавать экономичные и бесшумные двигатели, а также комплектовать самолёты эффективными электронными системами. Сегодняшние самолёты сделаны в основном из специального авиационного алюминия, а в последнее время – из композитных материалов, благодаря которым становятся всё легче и легче.

Что такое гражданская авиация

Современная авиация разделяется на военную и гражданскую. На пассажирских самолётах гражданской авиации можно путешествовать по всему миру, грузовые воздушные суда способны перевозить на дальние расстояния крупногабаритное оборудование, скоропортящиеся продукты и другие грузы. А ещё есть пожарная авиация, самолёты МЧС и другая специальная авиационная техника.

Грузовые самолёты имеют свои особенности, а именно: большие грузовые помещения, специальные люки, особо прочный пол, а ещё специальное оборудование для погрузки и разгрузки.

Гиганты и карлики

На сегодняшний день самое большое в мире транспортное воздушное судно – американский самолет-носитель «Стратоланч Модел 351». Он предназначен для вывода космических аппаратов на околоземную орбиту. Длина гиганта составляет 73 метра, размах крыльев – 117,3 метра, максимальная скорость – 853 км/ч, дальность полёта – 1852 километра. Пустой самолет весит более 226 тонн и может нести на себе до трёх ракет общей массой 250 тонн.

Самый большой пассажирский самолёт – французский «Эйрбас-А380». Его длина – 73 метра, размах крыльев – 80 метров, максимальная скорость – 1050 км/ч, дальность полёта – 15 200 километров. На двух палубах самолёта можно разместить до 853 пассажиров.

Самый маленький – это экспериментальный летательный аппарат конструкции Виктора Дмитриева. Только представьте: в разобранном виде он помещается в обыкновенный ручной чемодан. Его длина – 3,74 метра, высота – 1,55 метра, размах крыльев – 6,31 метра, а вес – всего 55 килограммов, примерно как у крупного дельфина. Конструктор работал над ним почти 25 лет! Усилия российского умельца не пропали даром: самолёт занесён в Книгу рекордов Гиннесса.

Из чего состоит самолёт

1. КРЫЛО

Современный самолёт является монопланом. Его единственное крыло (а вовсе не два!) имеет сложную конструкцию. Выделяют три основные части крыла: правую и левую полуплоскости, которые мы называем крыльями, и центроплан. В полёте крыло испытывает сильные нагрузки от потоков воздуха, поэтому такая конструкция необходима для надёжности. И это ещё не всё! К крылу крепятся двигатели, а внутри полуплоскостей находится запас топлива.

2. ЗАКОНЦОВКИ

Они позволяют самолётам экономить топливо, а планёрам – летать на большие расстояния.

3. ЭЛЕРОНЫ

Это аэродинамические органы управления. Пилот перемещает элероны и пилотирует самолёт, поворачивая штурвал влево или вправо.

4. ЗАКРЫЛКИ

Их видели все, кто сидел у иллюминатора над крылом. Это отклоняемые поверхности в задней части крыла – они выдвигаются и опускаются вниз. Закрылки нужны для повышения несущей способности крыла при взлёте, посадке и движении на небольшой скорости.

5. КИЛЬ И СТАБИЛИЗАТОРЫ

Обеспечивают устойчивость самолёта и находятся в его хвосте. В задней части киля находится руль направления, который служит для поворота самолёта на земле и в воздухе.

6. ФЮЗЕЛЯЖ

Так называется корпус летательного аппарата. Здесь размещаются экипаж, пассажиры и оборудование.

7. ШАССИ

Это система колёс, установленных на нескольких прочных амортизационных стойках. Они нужны для движения самолёта по земле при взлёте, посадке и рулении. В полёте шасси убираются в специальные отсеки, которые закрываются створками.

8. ДВИГАТЕЛЬ

У современного пассажирского лайнера два, три или четыре турбореактивных двигателя. Как и любые двигатели, они представляют собой тепловые машины – устройства, которые работают за счёт тепловой энергии сжигаемого топлива. Двигатели, как правило, размещаются в мотогондолах.

Как же летает такой великан?

Главный секрет – в крыле самолёта и в его двигателях. Поперечный разрез крыла имеет особую форму, напоминающую каплю, а его верхняя часть длиннее нижней. При движении самолёта частицы потока воздуха, обтекающего переднюю кромку крыла, разделяются. Одни бегут по верхней, более длинной, поверхности крыла, а другие – по нижней, короткой. Поскольку течение неразрывно, частицы потока непременно должны встретиться в районе задней кромки крыла. Поэтому по верхней поверхности они вынуждены бежать быстрее, чем по нижней поверхности крыла. А давление выше там, где скорость частиц потока меньше. И наоборот.

Поэтому давление на нижней поверхности крыла больше, чем на верхней. Разница в давлениях приводит к появлению подъёмной силы.

Современные пассажирские лайнеры оснащаются турбовентиляторными двигателями. Они сочетают в себе преимущества турбореактивного двигателя и винта. В турбореактивном двигателе поток воздуха из атмосферы засасывается в воздушный компрессор, сжимается и поступает в камеру сгорания. Здесь в него впрыскивается топливо, которое мгновенно сгорает от непрерывно поддерживающегося факела.

Далее горячая газовоздушная смесь поступает в газовую турбину. При расширении смеси в турбине высвобождается энергия для приведения во вращение воздушного компрессора, находящегося с ней на одном валу. Выходящий из турбины с огромной скоростью поток горячего газа образует реактивную струю, которая является движущей силой самолёта.

Кабина пилота

1. ШТУРВАЛ

С его помощью можно изменять направление полёта. Чтобы поднять нос самолёта, нужно тянуть штурвал на себя. Чтобы опустить нос и начать снижение – толкать от себя. При вращении штурвала влево или вправо самолёт будет крениться в соответствующую сторону. На европейских «Эйрбасах» вместо штурвала используется сайд-стик, похожий на джойстик.

2. ПЕДАЛИ

Чтобы заставить самолёт вращаться вокруг вертикальной оси, используются педали. Нажатие на правую педаль начинает вращение по часовой стрелке, нажатие на левую – против часовой. В основном педали используются при взлёте и посадке.

3. РЫЧАГИ УПРАВЛЕНИЯ

Третий важный инструмент – рычаги управления двигателями. Они регулируют тягу двигателей, а значит и скорость полёта. Двигаем рычаги вперёд – самолёт ускоряется. Тянем на себя – замедляется. Управлять тягой можно вручную, но чаще всего в полёте применяется автомат тяги, который поддерживает заданную скорость.

4. ПРИБОРНАЯ ПАНЕЛЬ

Слева на приборной панели находится основной пилотажный прибор, в центре которого установлен так называемый авиагоризонт. На нём схематично указано положение воздушного судна относительно неба и земли. Справа от него – указатель высоты и вариометр, отмечающий вертикальную скорость. Слева – указатель скорости.

Ещё правее – навигационный дисплей. Он напоминает навигатор в автомобиле. Самолёт изображён по центру в виде треугольника, а карта с указателями сторон света вращается.

Ниже находится комбинация приборов с параметрами работы двигателя. Здесь же отображается информация о возникающих неисправностях системы.

5. ВЕРХНИЙ ЩИТОК УПРАВЛЕНИЯ

Выше лобового стекла находится верхний щиток управления. На нём расположены индикаторы работы всех систем самолёта. Здесь же пилот включает табло «Пристегните ремни» для пассажиров в салоне. Если в самолёте всё исправно, то все лампы выключены. Если же загорелся какой-то индикатор, то по его цвету можно определить, насколько серьёзная возникла неисправность: жёлтый сигнал предупреждает об отказе какой-либо системы, а красный сигнализирует о чрезвычайной ситуации. Белый цвет, зелёный или синий – это просто информационное оповещение.

В самолёте

Поднявшись по трапу или пройдя через телетрап, или «рукав», из здания аэропорта, пассажиры попадают в салон самолёта. Их встречают улыбающиеся бортпроводники. В салон авиалайнера пассажиры берут только компактный багаж, который называется ручной кладью. Её размещают на специальных багажных полках или под сиденьем стоящего впереди кресла. Большие чемоданы, сумки и другие крупногабаритные вещи перевозят в багажном отделении, под полом пассажирского салона.

Во всю длину салона самолёта тянутся два или три ряда сидений. Это специальные кресла для удобных перелётов: можно регулировать наклон спинки, поднимать и опускать подлокотники, а в спинку кресла впереди встроен специальный столик. Ещё часто у каждого пассажирского места есть специальный экран. На нём можно посмотреть фильм или увидеть, где именно сейчас летит самолёт.

В передней и задней (а на больших самолетах и в средней) частях самолёта расположены туалеты.

Для приготовления еды в задней или средней части воздушного судна предусмотрена бортовая кухня, где бортпроводники могут разогреть еду для пассажиров.

А ещё в процессе полёта можно почитать книгу, послушать музыку и даже поспать: для этого бортпроводники выдают пассажирам специальные пледы и подушки.

Дверей в самолёте бывает разное количество. Это зависит от его размера. Через одни двери заходят и выходят пассажиры, через другие двери на борт загружают багаж, еду и напитки.

В авиалайнере работают системы кондиционирования и вентиляции воздуха. В полёте воздух в салоне полностью обновляется раз в три минуты!

Безопасность на борту

Для того чтобы в полёте пассажиры всегда чувствовали себя комфортно, даже если вдруг самолёт попадёт в зону турбулентности, есть специальные правила безопасности. О них пассажирам рассказывают бортпроводники.

При включённом табло «Пристегните ремни» все пассажиры должны оставаться на местах с застёгнутыми ремнями безопасности.

Во время взлёта и посадки спинки кресел следует привести в вертикальное положение, опустить подлокотники, убрать откидной столик.

В салоне выключается свет, а шторки иллюминатора должны быть открыты. В такой обстановке пассажиры привыкают к естественному освещению за бортом.

Во время взлёта и посадки следует переводить все свои электронные устройства в специальный «авиарежим». Это не помешает, например, продолжать играть в игры на телефоне, зато не будет создавать помехи радионавигационному оборудованию самолёта.

Если во время полёта начинается тряска – значит, авиалайнер попал в зону турбулентности. Ничего страшного! Это происходит, когда, например, самолёт летит в зоне с разнонаправленными воздушными потоками или пролетает над местом смены ландшафта. Нужно застегнуть ремни безопасности и не вставать с кресла, пока командир не объявит о выходе из зоны турбулентности.

Все самолёты оборудованы кислородными масками – на случай разгерметизации. Пользоваться ими совсем не сложно! Маски находятся над пассажирскими креслами или в спинке кресла, стоящего впереди. Взрослый должен надеть такую маску сначала на себя, а потом на ребёнка. Находиться в маске нужно до тех пор, пока командир не снизит воздушное судно до безопасной высоты в 3000 метров, на которой можно дышать самостоятельно.

Все самолёты, маршрут которых пролегает над морями и океанами, оборудованы спасательными жилетами. Они находятся под сиденьями. Но надувать жилет можно только за пределами самолёта, резко потянув за красные бирки.

Если вдруг в салоне самолёта появился дым, нужно опуститься на четвереньки. Дым всегда поднимается кверху, поэтому ближе к полу его меньше.

По приказу командира воздушного судна при посадке может быть необходимо снять очки и обувь, достать из карманов твёрдые предметы, вынуть из ушей наушники. Наклонить голову к коленям и обхватить её руками.

Воздушная команда

Во время нахождения самолёта на земле целая бригада техников за короткое время должна успеть проверить работу всех систем самолёта. За это же время заправщики должны залить топливо в огромные баки в крыльях авиалайнера, службы обеспечения питанием пассажиров – доставить на борт достаточное количество еды и напитков. Службы багажа – загрузить чемоданы и сумки в багажное отделение самолёта. А специалисты по безопасности – проверить экипаж и всех пассажиров. На все эти процедуры требуется не менее 40 минут.

Специалисты, которые работают в самолёте, называются экипажем. Бригада бортпроводников – это кабинный экипаж, а пилоты – лётный. Самолётом управляют два пилота: командир воздушного судна, он же первый пилот, и второй пилот. Командир занимает кресло слева, второй пилот – справа. Органы управления самолётом и основные приборы дублируются для обоих пилотов. Почему их двое? Наличие двух пилотов существенно повышает надёжность управления самолётом. Как говорится, одна голова хорошо, а две – лучше.

Бортпроводники – мужчины-стюарды или девушки-стюардессы – первыми встречают авиапассажиров на борту самолёта и взаимодействуют с ними на протяжении всего полёта. Они являются лицом авиакомпании. Их главная задача – обеспечение порядка и безопасности на борту. Перед полётом бортпроводники указывают пассажирам их места, помогают разместить на багажных полках чемоданы и сумки, проводят инструктаж по безопасности и просто рассказывают о том, что интересного и полезного есть в самолёте.

Во время полёта бортпроводники развозят бортовое питание и угощают пассажиров вкусной едой и напитками. Они помогают пассажирам с комфортом провести время в полёте.

В холодное время года, когда на улице мокрый снег, иней и ледяной дождь, перед полётом требуется дополнительное время для противообледенительной обработки крыльев и хвостового оперения самолёта: задних стабилизаторов и киля.