Воскресенье, 21.10.2018, 15:42
Приветствую Вас Гость | RSS
Шестнадцатая олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Пятнадцатая олимпиада (2017/18 уч.год)

Мертвая петля: какова история этого термина и история этой фигуры высшего пилотажа?

Автор: Демидов Сергей Владимирович
Место учёбы: МОУ Кадетская школа муниципального образования городской округ Люберцы Московской области
г. Люберцы, Московская область.

Мертвая петля: какова история этого термина
и история этой фигуры высшего пилотажа?

План:

1. Введение.

2. Основная часть.

2.1 Предыстория.

2.2 Почему петля называется «мёртвой»

2.3 Первые попытки выполнить мёртвую петлю.

 2.4 А. Пегу и П.Н.Нестеров. Кто первый?

 2.5 Применение мёртвой петли и ее развитие, разновидности; последователи Нестерова; мёртвая петля в современности.

 3. Заключение.

 4. Источники информации.

Обоснованность выбора темы.

С детства я посещаю с родителями все авиасалоны МАКС в Жуковском. На них я с интересом наблюдаю за выполнением фигур высшего пилотажа и восхищаюсь ими. У меня вызывает уважение смелость и мастерство лётчиков. Поэтому мне захотелось узнать о истории одной из фигур высшего пилотажа - «мёртвой петли».

Целью работы  является изучение истории фигуры высшего пилотажа «мёртвая петля».

Задачи работы:

  1. Изучить литературу, связанную с историей возникновения и развития фигуры высшего пилотажа «мёртвой петли».
  2. Ознакомление с особенностями пилотирования первых самолётов, выявление причин появления новых маневров.
  3. Выяснить причины появления  термина «мёртвая петля».
  4. Изучение истории выполнения «мёртвой петли»
  5. Определение значимости выполнения «мёртвой петли»
  6. Обобщить полученные знания и сделать вывод.

Актуальность данной темы заключается в следующем:

  1. «Мёртвая петля» послужила основой для развития фигур высшего пилотажа, которые выполняются по сей день.
  2. В западной прессе не прекращаются попытки присвоить первенство выполнения этой фигуры себе.

1. Введение

Мёртвая петля — в авиации фигура сложного пилотажа в виде замкнутой петли, в России известная также как «петля Нестерова». В наше время эту фигуру высшего пилотажа выполняют на всех современных истребителях и спортивных самолетах, на некоторых вертолётах. Но на заре развития авиации  эта фигура  долгое время считалась невыполнимой.

Схема выполнения «мёртвой петли»

Основная часть

2.1 Предыстория

Первые самолёты имели маломощные двигатели, низкий запас  прочности, слабую устойчивость и управляемость, поэтому могли летать только при благоприятных метеоусловиях.  Порыв ветра мог перевернуть самолёт, что вело к катастрофе. Лётчики летали очень осторожно, и даже горизонтальные маневры делали без крена - «блинчиком». При таком пилотировании радиус разворота и время выполнения были большими.  Как будет вести самолёт в перевернутом положении, никто не знал.

Впервые идею возможности выполнения так называемой «воздушной петли» выдвинул еще в 1891 году известный российский ученый, профессор Московского университета по кафедре прикладной механики Николай Егорович Жуковский.

В докладе "О парении птиц"  Жуковский изложил основы динамики полета самолета, а также впервые рассмотрел принципы расчета траекторий полета птиц и воздушных судов. Он продемонстрировал решение задачи о парении в спокойной и неспокойной атмосфере, в горизонтальной плоскости, со снижением и набором высоты. Все это Жуковский проиллюстрировал возможными траекториями. Фактически, ученый обосновал возможность совершения самолётом сложных движений в воздухе, в том числе, "мертвой петли". В своём труде Николай Егорович писал: "Если на некоторой высоте над землей плывут громадные вихри с горизонтальными осями, то птица, забравшись с той стороны вихря, с которой имеется восходящий поток воздуха, и следя за движением вихря, может некоторое время оставаться в восходящем потоке и описывать благодаря ему в движении относительно некоторых подвижных осей горизонтальные круги".

 Профессор Н.Е. Жуковский

 2.2 Почему петля называется «мёртвой»

Точного времени появления и автора термина «мёртвая петля» мне найти не удалось. До XX века я не нашел упоминаний об этом словосочетании. Само слово петля существует очень давно, но в авиационном контексте появляется только в XX веке с появлением первых летающих самолётов и появления интереса к её выполнению. Одной из причин появления термина «мёртвая петля» является то, что несмотря на теоретические обоснования Жуковского (сам он не употреблял данное словосочетание), петля долгое время оставалась невыполнимой. При попытках ее совершить череда неудач постигла многих лётчиков, большинство из которых, к сожалению, погибли. Это считается главным объяснением того, что петля стала называться «мёртвой». Следовательно, это словосочетание появилось предположительно в начале 1910-х годов.

2.3 Первые попытки выполнить мёртвую петлю

Первые попытки выполнить «мёртвую петлю» появились с появлением самолётов нового типа, спустя 20 лет после выдвижения Жуковским своей теории. В США, на родине создания первого в мире аэроплана (конструкции братьев Райт), в 1910 году заинтересовались выполнением данной фигуры. С этой целью одна американская газета  объявила приз в несколько десятков тысяч долларов.

Первым, кто  отважился сделать «воздушную петлю», был американский лётчик Арчибальд Хоксей, входивший в состав знаменитой пилотажной группы братьев Райт – Wright exhibition team. Но аэроплан Wright Model В вследствие малой мощности мотора при выполнении фигуры потерял скорость, перешел в штопор на высоте 200 метров и рухнул вместе с пилотом на землю. При этом сам Хоксей погиб. В американской печати даже появились слухи, что отважному американскому лётчику ранее удалось совершить замкнутую кривую в вертикальной плоскости. Но появившиеся позднее данные опровергли это предположение.

Арчибальд  Хоксей

Аэроплан Wright Model В

В Америке эксперименты с "мёртвой петлей" были запрещены, но за нее усердно принялись Франция и Россия.

В период с 1910 по 1912 год во Франции погибли или были серьёзно травмированы несколько лётчиков, пытавшихся повторить эксперимент. Особенных результатов добиться не удалось.

В мае 1912 года при спуске с остановленным мотором аэроплан французского лейтенанта Мореля из-за сильного порыва ветра сделал очень крутой крен, и летчик буквально был выброшен со своего сидения. В последний момент ему чудом удалось уцепиться за фюзеляж аппарата руками и ногами. Тем временем неуправляемый аэроплан перешел в пике, а затем, перевернувшись вверх колесами, стал скользить по воздуху. Вися вниз головой, летчик подобрался перед землей к своему сиденью и уцелел, так как удар пришелся лишь на одно крыло. Годом ранее, оказавшись в подобной ситуации, погибли два французских военных лётчика Биассон и Тартон.

Нечто подобное произошло и в 1913 г. с аэропланом капитана французской армии Обри. При планировании машина была брошена ветром носом вниз. Пикируя с высоты 700 м, пилот безуспешно старался придать аэроплану нормальное положение. Скоро аппарат перевернулся колесами вверх. Летчик, боясь выпасть из кабины, бросил управление и ухватился за свое сидение. Но через несколько секунд полета на спине аэроплан сам перешел в пике, и тогда пилот вновь взялся за управление. Летчик сумел выправить аппарат, когда до земли оставалось менее 100 м. После нормальной посадки в аэроплане нашли лишь несколько порванных растяжек, в остальном машина не имела повреждений. При падении аэроплан капитана Обри исполнил замысловатую фигуру типа «S», вошедшую позднее в программу пилотирования.

Это событие убедило часть авиаторов и изобретателей, и в первую очередь авиаконструктора Луи Блерио (Франция), в том, что полёт вниз головой возможен при современном состоянии авиации, когда аппараты хорошо уравновешены и когда у них точка сопротивления (аэродинамический центр давления) и точка приложения движущейся силы почти совпадают.

Авиаконструктор Луи Блерио

2.4 А. Пегу и П.Н.Нестеров. Кто первый?

При изучении информации я столкнулся со спорными мнениями о первенстве выполнения «мёртвой петли». Исторические факты свидетельствуют о конкуренции французского лётчика Адольфа Пегу и русского пилота Петра Нестерова. Поэтому в ходе работы мне необходимо выяснить причины спорных мнений и кто же на самом деле первым выполнил «мёртвую петлю».

Во Франции в 1913 г. Л. Блерио построил для подающего большие надежды французского авиатора А. Пегу специальный пилотажный аэроплан. Первоначально возможности указанной машины были опробованы в непилотируемом режиме работы.

Французский авиатор А. Пегу

1 сентября того же года А. Пегу занял место в кабине, пристегнув лямки парашюта (системы Бонне), купол которого был уложен в специальный контейнер, размещенный на фюзеляже за кабиной, и пошел на взлет. Набрав чуть более 100 м высоты, пилот сделал большой круг над аэродромом, направив аэроплан против ветра, а затем, отстегнув привязные ремни, потянул за вытяжной тросик. Наполнившийся купол выдернул летчика из кабины, и через несколько секунд он был уже на земле, точнее, над ней, повиснув на дереве, но в целом все прошло отлично.

Покинутый испытателем аппарат повел себя весьма странно: опустив нос, он перевернулся вверх колесами, пролетел в таком положении некоторое время, затем опять перешел в пикирование, вернулся к нормальному полёту и только после этого разбился неподалеку от летного поля.

Технический рисунок выполнения фигуры «спираль вверх колесами»

6 сентября 1913 года Адольф Пегу, как считают некоторые в западных странах, выполнил «мёртвую петлю» на самолёте Blériot XI. Но на самом деле он выполнил не «мёртвую петлю», а S-образную фигуру, на небольшое время оказавшись головой вниз. 

Самолёт Blériot XI

В России за опытами отважного французского авиатора внимательно наблюдал военный летчик поручик П.Н. Нестеров, пришедший к выводу, что А. Пегу в ближайшее время пойдёт на штурм неприступной до того времени фигуры «мёртвая петля». С целью упредить «неугомонного француза» Петр Николаевич принял решение рискнуть на эксперимент, который мог стоить ему жизни.

П.Н. Нестеров

Выполнение «мёртвой петли» П.Н. Нестеровым было не случайным. С самых первых своих полетов, произведенных в период обучения в Офицерской воздухоплавательной школе (ОВШ) в 1912–1913 гг., П.Н. Нестеров начал задумываться над тем, как поднять маневренность тогдашних, почти исключительно прямолинейно летавших аэропланов. Он пришел к выводу, что даже на весьма несовершенных крылатых машинах вполне возможно выполнять достаточно замысловатые фигуры, позднее получившие название высший пилотаж. И самым первым сложным маневром, который он придумал и впервые выполнил в небе, стала знаменитая «мертвая петля».

Иллюстрированный журнал «Искры» в номере № 35 за 7 сентября 1914 г., то есть уже после гибели Петра Николаевича, приводит его слова:

«Я еще не успел вполне закончить теоретической разработки вопроса, когда узнал, что «мертвую петлю» готовится совершить и французский авиатор Пегу. Тогда я бросил теоретические расчеты и решил рискнуть. Совершить «мертвую петлю» было для меня вопросом самолюбия, — ведь более полугода я исследовал этот вопрос на бумаге…»

В качестве летательного аппарата Нестеров  выбрал новый французский аэроплан типа «Ньюпор-IV» (мощность мотора «Гном» в 70 л. с.), собранный на заводе «Дукс» (г. Москва). Пилот совершил на нем лишь 10 часов полетов, прежде чем пойти на смертельный риск.

П.Н. Нестеров возле «Ньюпора-IV»

Становилось очевидным, что в ближайшее время Пегу добьется своего, и Нестеров, махнув рукой на собственную безопасность пошел на риск, решив опередить конкурента и первым осуществить выполнение мертвой петли:
27 августа (9 сентября) 1913 г. в 18 часов 10 минут поручик П.Н. Нестеров, поднявшись на «Ньюпоре-IV» на высоту 1000 метров, остановив мотор, начал планировать почти вертикально вниз до высоты 600 метров. Затем включил мотор, и Ньюпор устремляется вертикально вверх. Потом на спину. И описав петлю, уходит в пике. Нестеров снова выключает мотор. Аэроплан выпрямляется и плавной, красивой спиралью благополучно касается земли…

Пётр Николаевич Нестеров описывает полёт так: «Получив недавно аппарат "ньюпор", сборки завода "Дукс", и сделав на нём не более 10 часов, я решился наконец выполнить свою мечту. О своём опыте я никого не предупредил, хотя все знали, что я вообще собираюсь его сделать.
27 августа вечером, привязавшись предварительно ремнём (тропом) к сиденью, я поднялся на высоту 1000 метров, с которой решил планировать. Когда я последний раз посмотрел на анероид (прибор для определения высоты, в виде часов), мне пришло в голову, что в случае неправильного поворота этот приборчик должен будет выпасть из кармана куртки, когда я буду летать вверх ногами. Но… я решил рискнуть им для большей убедительности. Вот, собственно говоря, всё, чем я рисковал, то есть на 13 рублей 50 копеек казённым имуществом. Было жутко только решиться, а как только я закрыл бензин, чтобы перейти на планирование, мне сразу стало легко, и я занялся своей работой. 
Наклонив «ньюпор» почти вертикально, я начал планировать, следя за высотой, чтобы иметь запас высоты на случай неудачи. 
Примерно на 600 метрах я начал выравнивать аппарат и, когда он начал переходить горизонт, открыл бензин. 
Мотор очень хорошо заработал, аппарат полез в небо и начал ложиться на спину. Моя левая рука находилась всё время на бензиновом кране, чтобы точнее регулировать работу мотора, хотя мне очень хотелось рукой опереться, как при спуске, о кожух. Одно мгновение мне показалось было, что я слишком долго не вижу земли, но… чуть больше потянул за ручку и увидел землю. Закрыл бензин опять и, выровняв аппарат, начал планировать к ангарам. За всё время этого… полёта я чувствовал себя так же, как и при горизонтальном повороте с креном градусов 70—80, то есть ощущаешь телом поворот аэроплана, как, например, лёжа в поезде, чувствуешь телом поворот вагона. 
Я очень малокровный: стоит мне немного поработать согнувшись в кабинке "ньюпора", и в результате от прилива крови сильное головокружение. Здесь же я сидел несколько мгновений вниз головой и прилива крови в голове не чувствовал, стремления отделиться от сиденья тоже не было, и ноги давили на педали. Мой анероид не выпал из кармана куртки, и инструменты в открытых ящиках остались на своих местах. Бензин и масло также удерживались центробежной силой на дне бака, то есть вверху, и нормально подавались в мотор, который великолепно работал всю верхнюю половину петли. 
В общем, всё это доказывает, что аэроплан сделал обыкновенный поворот, только в вертикальной плоскости, так как всё время существовало динамическое равновесие. 
С этим только поворотом воздух является побеждённым человеком. По какой-то ошибке человек позабыл, что в воздухе везде опора, и давно ему пора отделаться определять направления по отношению к земле…»

Таким образом, Нестеров, впервые в мире выполнив на самолёте «Ньюпор-4» с двигателем «Гном» в 70 л. с. замкнутую петлю в вертикальной плоскости, положил начало высшему пилотажу.

«Сегодня в 6 часов вечера военный лётчик 3-й авиационной роты Нестеров в присутствии других лётчиков, врача и посторонней публики сделал на "ньюпоре" на высоте 600 м "мёртвую петлю", т.е. описал полный круг в вертикальной плоскости, после чего спланировал к ангарам», — говорилось в официальной телеграмме в газету «Вечернее время» 27 августа 1913 г.

Заслуга Нестерова в том, что он начал использовать подъёмную силу крыла для манёвра и в горизонтальной, и в вертикальной плоскостях. Он так доверял своим расчётам, что перед выполнением «мёртвой петли» не пристегнулся ремнями к самолёту. Расчёты оказались правильными, и в верхней точке петли он не выпал, как предостерегали некоторые, — центробежная сила прижимала лётчика к сиденью.

Траектория «мёртвой петли», лично вычерченная П.Н. Нестеровым

При изучении схемы выполнения «мёртвой петли» П.Н. Нестеровым я обратил внимание на то, что он совершал фигуру высшего пилотажа из пикирования. Я думаю, что это объясняется небольшой мощностью двигателей самолётов того времени, ведь для того чтобы успешно выполнить «мёртвую петлю» нужно иметь достаточную начальную скорость, которую в горизонтальном полёте развить было нельзя. Ведь у самолёта Ньюпор-IV мощность двигателя была всего лишь 70 л.с. Помимо скорости, важной характеристикой самолёта для выполнения данной фигуры является прочность, так как при выполнении петли на самолёт действует перегрузка. Я считаю, что П.Н Нестеров был очень смелым и отважным человеком, ведь он шел на очень большой риск, так как точно не было известно, выдержит ли самолёт такую перегрузку и хватит ли ему скорости для выполнения фигуры.

Весть о выполнении «мёртвой петли» Нестеровым разнеслась по всему свету. Дошла она и до Франции. Тамошние пилоты были и обрадованы, что действительно «в воздухе везде опора», и обескуражены, что их обошел никому не ведомый русский лётчик.

Спустя двенадцать дней 21 сентября 1913 года  Адольф Пегу тоже выполняет «мертвую петлю».  Популярность Пегу в Европе была  фантастической. Причина в том, что Пегу был довольно популярным лётчиком, известным своим шоу, в то время как Нестеров был малоизвестным военным. «Мертвая петля» в  исполнении Пегу  вызвала почти истерические восторги прессы и всей авиационной общественности. Сгоряча Нестерова записали в последователи Пегу, но честный француз отказался от чужих лавров.

Документальная видеозапись выполнения Пегу «мертвой петли» 21 сентября 1913 года на самолёте Bleriot

В мае 1914 г. Пегу приехал в Санкт-Петербург специально для наглядной демонстрации опробованной им «мертвой петли». Нестеров, справедливо убежденный в непререкаемом приоритете российской авиационной школы, счел своим долгом разослать уведомительные телеграммы в редакции тиражных российских газет: «Императорскому аэроклубу уже давно необходимо подтвердить, что первую «мертвую петлю» совершил русский летчик…»

Чтобы исправить возникшее недоразумение, вносившее определенный диссонанс во все более упрочивавшиеся российско-французские отношения в преддверии большой войны со странами австро-германского блока, французский летчик счел полезным лично встретиться с Нестеровым и во всеуслышание признать первенство россиянина в теоретическом обосновании и первом исполнении «мертвой петли»

Для большей убедительности 18 мая 1914 г. авиаторы П.Н. Нестеров, А. Пегу и профессор Н. Е. Жуковский совместно выступили в московском Политехническом музее, подробно изложив особенности опробованной на практике техники высшего пилотажа и с физическими выкладками обосновав новые открывающиеся перед авиацией возможности выполнения сложных маневров в воздухе.

Стоит заметить, что среди авиационного начальства и в печати появлялись самые разные мнения о беспримерном полете Нестерова над Сырецким полем в августе 1913 г. Одни отрицали практическую ценность «мертвой петли», другие просто считали подобные «трюки» неоправданным риском.

Однако военные летчики, соратники Нестерова, и сам Петр Николаевич видели в «мертвой петле» одну из важнейших фигур высшего пилотажа, которая поможет бойцу в небе решать самые неожиданные задачи. Время доказало, как прав был Нестеров...

10 февраля 1914 г. Киевское общество воздухоплавания отметило Нестерова за научную разработку вопроса о глубоких кренах аэроплана в полете и за выполненную им «мертвую петлю», присудив ему золотую медаль общества за 1913 год. А затем киевский генерал-губернатор от имени жителей вверенного его попечению города вручил отважному пилоту-новатору памятный золотой жетон, с которым Петр Николаевич не расставался до самой смерти.

Кроме этих знаков отличия, Нестеров также получил при жизни от императора офицерские ордена Св. Анны 3-й степени и Св. Станислава 3-й степени. Посмертно, после прогремевшего на весь мир воздушного боя с австрийским летчиком, завершившегося первым в истории тараном, Петр Николаевич был также награжден очень престижным в армии и обществе орденом Св. Георгия IV степени (25 января 1915 г.).

2.4 Применение мертвой петли и ее развитие, разновидности; мертвая петля в современности

По признанию современников, весной 1914 г. Россию захлестнула волна высшего пилотажа, который преимущественно ассоциировался с исполнением «мёртвой петли». Несмотря на триумфальное развитие высшего пилотажа, все чаще стали раздаваться голоса о необходимости ограничения воздушной акробатики. Даже неискушенному человеку становилось понятно, что она стремительно превращается в орудие желаний толпы зрителей, настойчиво требующей от летчиков исполнения все новых безумных фигур, сопряжённых часто со смертельным риском.

В начале Первой мировой войны авиация использовалась для продолжительных перелётов, разведки, фотографирования местности и объектов, отражения нападения. «Мёртвая петля» и другие фигуры высшего пилотажа не применялись при выполнении данных задач.

Но в дальнейшем с развитием авиации мастера пилотирования переориентировались на решение военных задач, где приоритет отдавался уже искусству ведения воздушного боя, оказавшего большое влияние на развитие отечественного высшего пилотажа.

Мертвая петля Нестерова дала начало целой серии фигур высшего пилотажа – иммельманам, ранверсманам, бочкам, полубочкам, горкам, штопорам и т.д. Все эти фигуры служили не только и даже не столько обязательным подтверждением квалификации летчика, сколько были приемами реального воздушного боя.

Мёртвая петля является непосредственной основой для выполнения ещё двух маневров: полупетля (иммельман), переворот («обратный иммельман»).

Схема полупетли (переворота Иммельмана)

Переворот («Обратный иммельман»)

Полупетля включает в себя первую часть (восходящую)  выполнения «мёртвой петли», которая завершается в верхней точке переворотом на 180 градусов для выхода в обычный горизонтальный полёт, а переворот - вторую часть (нисходящую), когда самолёт поворачивается вокруг продольной оси на 180° с прямолинейного полёта в перевёрнутый относительно горизонта с последующим движением по нисходящей траектории в вертикальной плоскости и выходом в горизонтальный полёт в направлении, обратном входу.

Эти две фигуры названы в честь немецкого военного лётчика Макса Иммельмана. Во время Первой мировой войны Иммельман  летал на Фоккере Е.III и мог выполнять практически все известные сегодня фигуры сложного пилотажа. Именно на Фоккере он обессмертил своё имя, проделав названный впоследствии в его честь боевой разворот — полубочку в верхней части полупетли. Макс Иммельман заложил основы тактики воздушного боя. Он придавал особое значение факторам высотности и скороподъёмности истребителя, что необходимо для активного, наступательного ведения боя. О том, что касается искусства ведения воздушного боя, сам Иммельман писал: «Я безоружен, пока я ниже»

Макс Иммельман

Fokker E.III

Одной из разновидностей «мёртвой петли» является косая петля. В ней плоскость выполнения маневра отклонена от вертикали на некоторый угол.

Лётчики современных пилотажных групп выполняют «мёртвую петлю» группой из нескольких самолётов. Одними из известных российских групп, выполняющих петлю группой, являются «Стрижи» и «Русские витязи». Групповой пилотаж требует высокого мастерства  лётчиков.  При нём расстояния между самолётами составляет несколько метров и ошибки лётчиков недопустимы. Такая точность пилотирования достигается долгими тренировками. 

Особый восторг вызывает совместный пилотаж «Русских витязей» и «Стрижей».  Групповой полёт самолётов разных типов (тяжёлых истребителей Су-27 и лёгких Миг-29) требует высочайшего мастерства лётчиков. 

Пилотажные группы: «Русские витязи» и «Стрижи»

Видеозапись выполнения «мертвой петли» пилотажной группой «Русские витязи»

Наряду с самолётами, «мёртвую петлю» выполняют также на вертолётах.

Впервые «мёртвая петля» на вертолёте была выполнена американцем Гарольдом Томпсоном ("Harold E. Thompson"-англ) 9 мая 1949 года в Бриджпорте, штат Коннектикут.  Для выполнения фигуры был выбран вертолёт Sikorsky S-52. За один полёт американский лётчик выполнил 10 петель. Полёт был записан 8-миллиметровой видеокамерой.

Sikorsky S-52

Документальная видеозапись первого выполнения «Мёртвой петли»
на вертолёте Sikorsky S-52 американским лётчиком Томпсоном в 1949 году

В наше время «мёртвую петлю» выполняет большинство современных вертолётов.

Однако выполнение «мёртвой петли» на вертолётах с соосной схемой винтов, у которых пара установленных параллельно винтов вращается в противоположных направлениях вокруг общей геометрической оси, является опасным. На вертолёт во время выполнения петли действует перегрузка, вследствие чего лопасти вертолёта могут схлестнуться, что приведёт к неизбежной катастрофе.

Примерами таких русских вертолётов с соосной схемой винтов, выполняющих «мёртвой петлю», являются Ка-50 и Ка-52. Ка-50 был  первым вертолётом такого типа способным выполнить «мёртвую петлю». 

 

Видеозапись выполнения «мёртвой петли» и других фигур высшего пилотажа на вертолёте Ка-50

В последние годы развитие маневренных характеристик самолётов шло по пути оснащения их передним горизонтальным оперением  и отклоняемым (управляемым) вектором тяги . Эти технические средства повышения маневренности, применяемые отдельно или вместе, позволяют получить надёжное управление положением самолёта в любом диапазоне углов атаки, в том числе и на малых скоростях полёта. Это привело к появлению новых фигур высшего пилотажа: «Кобра Пугачёва», Чакра Фролова, Колокол. Одна из этих фигур - Чакра Фролова, со стороны очень похожа на «Мёртвую петлю», но имеет существенно меньший радиус выполнения. Эта фигура выполняется на очень маленькой скорости, и самолёт  буквально разворачивается вокруг своего хвоста, совершая своеобразный воздушный кульбит. Но при некотором внешнем сходстве с петлёй Нестерова выполнение этой фигуры имеет существенные отличия. При совершении «мёртвой петли» искривление траектории в вертикальной плоскости происходит за счет большой подъёмной силы крыла, для создания которой требуется достаточно большая скорость полёта. Если из-за ошибки пилотирования скорость уменьшится ниже допустимой величины, то самолёт может потерять управляемость и свалиться в штопор. Это происходит из-за того, что на малой скорости рули управления теряют эффективность, а самолёт не может создавать нужную перегрузку. На самолётах последнего поколения был достигнут значительный прогресс в обеспечении устойчивости и управляемости на малых скоростях полёта и больших углах атаки за счёт улучшение аэродинамической компоновки, применения переднего горизонтального оперения и отклоняемого вектора тяги. При выполнении Чакры Фролова  разворот самолёта в вертикальной плоскости осуществляется не за счет перегрузки, а за счёт отклонения вектора тяги на малой скорости полёта при сохранении воздушным судном устойчивости и управляемости.

В связи с этими существенными отличиями от петли Нестерова, новой фигуре дано собственное название. Она носит имя русского лётчика-испытателя  Евгения Ивановича Фролова, впервые выполнившего её на самолёте Су-37 (модернизированный Су-27М) с отклоняемым вектором тяги. В данный момент Чакра Фролова выполняется на российских самолётах Миг-29ОВТ, Су-37, Су-35, Су-30МКИ, Су-57 (известный ранее как Т-50 или ПАК ФА), а также на американском  F-22 Raptor.

Слово "чакра" произошло от индийского слова, означающего "кольцо", "круг", "диск". Так именуется метательное оружие у индусов.

Схема выполнения Чакры Фролова

Видеозапись выполнения Чакры Фролова на самолёте Су-35С

В мировой авиации «мёртвая петля» неразрывно связана с именем великого русского лётчика – Петра Николаевича Нестерова, давшего ей начало и утвердившего за Россией вершину первенства в её испытании. Этот путь успешно продолжают современные российские лётчики.

Памятник П.Н. Нестерову в Киеве на проспекте Победы.
Скульптор Е.А. Карпов, архитектор А.А. Сницарев

Заключение

В ходе исследовательской работы я пришёл к следующим выводам:

  1. Возможность выполнения петлеобразной фигуры на самолёте была доказана русским учёным Н.Е. Жуковским в 1891 году.
  2. По причине несовершенства первых летательных аппаратов при попытках выполнения петли погибло много лётчиков, поэтому она получила название «мёртвая».
  3. Первым  «мёртвую петлю» выполнил русский лётчик П.Н.Нестеров в 1913 году, опередив француза Пегу. После этого фигура получила второе название - петля Нестерова.
  4. Выполнение «мёртвой петли» положило начало другим фигурам высшего пилотажа, многие из которых нашли применение в боевых условиях. 
  5. Впервые «мёртвую петлю» на вертолёте выполнил американец Г. Томпсон в 1949 году на вертолёте Sikorsky S-52. Но на вертолётах с соосной схемой винтов петля выполняется только на российских вертолётах Ка-50, Ка-52.
  6. Развитие современных технологий открыло  возможности выполнения новых фигур высшего пилотажа на малых скоростях полёта. Лидерство в этой области принадлежит России. Новые фигуры: Кобра Пугачёва,Чакра Фролова названы в честь русских лётчиков, впервые выполнивших эти фигуры. Российские лётчики и ныне продолжают дело, начатое Нестеровым.

Источники информации

  1. Книга. Защитники русского неба от Нестерова до Гагарина. О.С. Смыслов
  2. Мёртвая петля. Википедия.
  3.  Сложности высшего пилотажа.
  4.  Мёртвая петля» поручика Нестерова. К 100-летию выполнения первой в мире фигуры высшего пилотажа
  5. 3 ноября 1891 года – ровно 125 лет назад – Николай Жуковский сделал в Москве на заседании Московского математического общества доклад «О парении птиц», в котором дает теоретическое обоснование фигурных полетов.
  6. Петля Нестерова
  7. «Мертвая петля» Нестерова
  8. Мертвая петля
  9. 100 лет петле Нестерова
  10. Книга Гинесса об авиации. Майкл Тейлор. Давид Мандэй.
  11. Википедия. Соосные несущие винты.
  12. Английская википедия. Harold E. Thompson.
  13. Fokker E.III. English wikipedia.
  14. Иммельман, Макс. Википедия
  15. Переворот (пилотаж). Википедия
  16. Переворот Иммельмана. Википедия
  17. "Чакра Фролова" - фигура высшего пилотажа: описание. Самолёты, выполняющие "чакру Фролова".
  18. Чакра Фролова. Википедия.
  19. Сверхманевренность. Википедия.
Категория: Пятнадцатая олимпиада (2017/18 уч.год) | Добавил: Service (03.01.2018) | Автор: Демидов Сергей Владимирович E W
Просмотров: 889 | Рейтинг: 3.4/8
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ НАЧАТО!
ПРИЁМ РАБОТ ОТКРЫТ!

Календарь
Google+
Их многие читают
Нет материалов
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2018