Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

В 1794 г. был построен аэростат особой конструкции «розьер». Его построил Пилатр де Розье для перелета через ЛаМанш. С 1794 г. привязные аэростаты, в основном имевшие шаровидную форму и поднимавшиеся на одном или двух канатах на высоту до 500 м, стали использовать для наблюдения за полем боя. Свободные аэростаты используются для научных целей и различных развлечений.

Впервые в России состоялись полеты свободных аэростатов, без людей, в Петербурге 24 ноября 1783 г., в Москве 19 марта 1784 г., с человеком на борту – в Петербурге 20 июня и 18 июля 1804 г. и 20 сентября в Москве. В 1804 г. летом впервые были произведены аэрологические наблюдения на высоте 2500 м. Произвели их академик Я. Д. Захаров и фламандский физик и воздухоплаватель Э. Робертсон.

В 1804 г. 16 сентября свободный аэростат впервые смог подняться на высоту 7 км, на его борту находился французский физик Ж. Гей-Люссак. С 1823 г. стали применять для наполнения свободного аэростата светильный газ, это оказалось намного дешевле водорода, что увеличило количество полетов в Великобритании и в США.

В 1875 г. в этих странах стали производить систематические метеорологические наблюдения. Используя кислородные подушки, в 1875 г. Г. Тиссандье поднялся на свободном аэростате на высоту 86 км.

В 1874—1875 гг. большой вклад внес в развитие воздухоплавания Д. И. Менделеев. Он внедрил высотомер высокой точности и предложил стратостат с герметичной кабиной. Академик М. А. Рыкачев был пионером аэрологии в России, на его аэростатах устанавливались психрометр, анероид и термометр. Но такие полеты обходились очень дорого, и поэтому профессор М. М. Поморцев предложил применять для замера скорости ветра на высотах шары-зонды.

В 1892 г. в Германии для замера температуры и давления был запущен такой шар-зонд, снабженный самопишущим прибором. Военное применение свободных аэростатов началось в 1849 г. Австрийцы использовали небольшие тепловые свободные аэростаты (объемом 82 м3), подвешивая к ним бомбы.

Привязной аэростат объемом 5 тыс. м3 сферической формы построил француз А. Жиффар в 1867 г. В 1878 г. на высоту 500 м в его гондоле поднялись 40 пассажиров, это произошло на выставке в Париже.

Аэростаты объемом 1000—2000 м3 применялись в 1870—1871 гг. при осаде Парижа во время прусской войны в качестве перевозки почты, а также людей. Для разбрасывания листовок использовались свободные аэростаты во времена Парижской коммуны. Привязные аэростаты применяла Япония в войне с Китаем (1891), а позднее – против русских под Порт-Артуром.

Более совершенную конструкцию разработал А. Парзеваль в 1893 г. в Германии. Это был привязной аэростат змейкового типа, у него был удлиненный корпус, он мог вести наблюдения на высоте 1 км при скорости ветра до 15—17 м/с. А. М. Кованько в 1885 г. возглавил первую в России воздухоплавательную кадровую часть.

В конце XIX в. воздухоплавание стало очень популярным, стали проводить состязания, организовывались аэроклубы. 12 апреля 1899 г. было проведено первое состязание. Сотни свободных аэростатов участвовали в этих состязаниях, они поднимались в воздух на высоту до 8500 м, оставаясь там до 36 ч. Дермсоном и Зюрингом в 1901 г. был поставлен рекорд 10 800 м, а пилот Берлинер пролетел 3052,7 км. В 1914 г.

13—17 февраля в течение 87 ч в воздухе находился пилот Каулек. К началу Первой мировой войны аэростаты были взяты на вооружение всеми воюющими странами. Они использовались в разведке, как заграждение против бомбардировки.

При советской власти было создано бюро Комиссаров авиации и воздухоплавания. Первый съезд советских деятелей воздухоплавания состоялся в 1918 г., он наметил программу развития советского воздухоплавания. Жуковский возглавил научное авиационное учреждение «Летучая лаборатория» в Москве, где 10 августа 1918 г. создается Полевое управление авиации и воздухоплавания действующей армии (Авиадром). Велись работы по улучшению аэростатов, проводились соревнования между Великобританией, США, Францией и СССР. В Германии, Италии, Великобритании и США были разработаны моторизованные аэростаты. А во Франции изобрели геликостаты системы Эмишена, они имели свойства вертолета и аэростата одновременно, так как имели винты вертикальной и горизонтальной тяги.

В Японии в 1939 г. были разработаны автоматические аэростаты для бомбардировки территории противника. Для их изготовления использовалась оболочка из специальной бумаги для полетов на высоте 11 км. В течение 50—70 ч боевая нагрузка составляет до 50 кг. Аэростат мог регулировать автоматическим устройством высоту полета.

Бортовые навигационно-посадочные устройства

С помощью автоматической системы посадки в сложных метеорологических условиях осуществляются заход и посадка летательного аппарата в автоматическом режиме (с дальностью 8—14 км), а также в полуавтоматическом (пилотирование по индикатору системы) и ручном (по командам оператора посадочной РЛС). Она состоит из корабельного и самолетного оборудования.

Корабельное оборудование включает посадочные РЛС AN/SPN-10 и РЛС AN/ SPN-42, устройства стабилизации, компенсации (по крену, дифференту, вертикальному перемещению и рысканию палубы), навигационные вычислители, агрегаты передачи данных, пульты управления и индикаторы РЛС.

В самолетное оборудование входят приемник, автопилот, устройство автоматического управления полетом, индикатор летчика. Приемник получает сигналы от корабельного оборудования, обеспечивающие автоматическое управление элеронами, рулями высоты и направления, другими аэродинамическими поверхностями и, кроме того, тягой двигателей при заходе на посадку. Данные о летательном аппарате, поступающие от РЛС AN/SPN-42, компенсаторов движения палубы авианосца и стабилизации антенны, а также от гидродатчика и акселерометров, отрабатываются в навигационном вычислителе. Он определяет величину линейного отклонения самолета от заданной посадочной траектории и через передатчик выдает команды управления по крену и тангажу на автопилот и индикатор летчика. Команды на исполнение передаются через боевую информационно-управляющую систему NTDS – ATDS.

Первоначально самолет выполняет заданный заход на посадку с помощью навигационной системы ТАКАН, по командам оператора РЛС или по индикатору (полуавтоматический режим). Система имеет устройство компенсации перемещения палубы. Сигналы компенсации начинают поступать на самолет за 12,5 с до посадки.

Приблизительно за 500—600 м до точки касания полет самолета начинает синхронизироваться с движением палубы корабля. При посадке самолета вручную такая компенсация невозможна вследствие относительно медленной реакции летчика.

Из кабины самолета трудно своевременно и точно определить направление перемещения и скорость движения посадочной палубы, поэтому автоматическая посадка в сложных метеорологических условиях более безопасна.

Бортовые средства объективного контроля

Для объективного анализа причин и предупреждения аварий и инцидентов, для механико-технического контроля бортовых систем оборудования и прогнозирования их механико-технического состояния, а также для оценки действий летного состава при выполнении конкретного летного задания и его обучения используются бортовые устройства контроля.

Средства контроля позволяют записать и сохранить необходимые данные об условиях проведения полета, параметрах движения и состояния летательного аппарата, техническом состоянии его силовых агрегатов и оборудования, действиях летного состава по управлению летательным аппаратом. Бортовые устройства регистрации только записывают нужные параметры, но не позволяют проводить их анализ на борту летательного аппарата.

Анализ параметров осуществляется после проведения полетного задания, в процессе проведения экспресс-оперативной обработки на земле.

Регистрирующие устройства с незначительным количеством записываемых параметров (2—3) устанавливались на отечественных самолетах еще с начала 1940-х гг. Широкое же внедрение бортовых устройств регистрации (БУР) происходило при опытно-испытательных полетах летательных аппаратов всех типов и видов. Однако в настоящее время применение БУР оказалось необходимым при проведении полетов всех серийных летательных аппаратов.

Международная организация по гражданской авиации в мае 1965 г. постановила всем государствам уделять особое внимание внедрению и применению БУР.

Широкое развитие бортовых устройств регистрации наступило в середине 1970-х гг. после принятия СССР в международную организацию ГВФ (1САО), так как полет летательного аппарата на международных линиях разрешен только с использованием средств объективного контроля. БУР входят в единый комплекс системы регистрации и экспресс-оперативной обработки получаемой от БУР информации, при этом система экспресс-оперативной обработки информации преимущественно является наземной.