Μετάβαση στο περιεχόμενο

Αεροπλάνο

Επεξεργασία συνδέσμων
Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
North American P-51 Mustang, πολεμικό αεροπλάνο του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου

Το αεροπλάνο είναι μηχανοκίνητο αεροσκάφος σταθερών πτερύγων το οποίο ωθείται μπροστά από έναν κινητήρα αεριώθησης ή έναν έλικα. Υπάρχουν αεροπλάνα σε διάφορα είδη μεγεθών, σχεδίων, και διάταξης πτερύγων. Το ευρύ φάσμα χρήσης των αεροπλάνων περιλαμβάνει την αναψυχή, τη μεταφορά αγαθών και ανθρώπων, τον στρατό και την έρευνα. Η εμπορευματική αεροπορία είναι μια μαζική βιομηχανία που περιλαμβάνει τις πτήσεις δεκάδων χιλιάδων επιβατών καθημερινά από τις αεροπορικές εταιρείες. Τα περισσότερα αεροπλάνα καθοδηγούνται από έναν κυβερνήτη, αλλά υπάρχουν και μερικά τα οποία ελέγχονται εξ αποστάσεως ή μέσω υπολογιστή.

Βίντεο από πτήση αεροπλάνου

Οι αδελφοί Ράιτ εφηύραν και πέταξαν το πρώτο αεροπλάνο το 1903, και αναγνωρίστηκαν ως «οι πρώτοι που πραγματοποίησαν μια σταθερή και ελεγχόμενη πτήση με δύναμη βαρύτερη του αέρα».[1] Κατασκεύασαν το αεροπλάνο πάνω στα σχέδια του Τζορτζ Κέιλι που χρονολογούνται από το 1799, όταν αυτός όρισε την έννοια του σύγχρονου αεροπλάνου (και αργότερα κατασκεύασε και πέταξε μοντέλα αεροσκαφών και επιβατικά ανεμοπλάνα με επιτυχία).[2] Μεταξύ 1867 και 1896, ο Γερμανός πρωτοπόρος της αεροπορίας για ανθρώπους, Ότο Λίλιενταλ μελέτησε τις βαρύτερες από τον αέρα πτήσεις. Παρά την περιορισμένη χρήση στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο, η τεχνολογία των αεροσκαφών συνέχισε να εξελίσσεται. Τα αεροπλάνα είχαν παρουσία σε όλες τις κύριες μάχες του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου. Το πρώτο αεριωθούμενο αεροσκάφος ήταν το γερμανικό Heinkel He 178 το 1939. Το πρώτο αεριωθούμενο επιβατικό αεροπλάνο ήταν το de Havilland Comet, που πέταξε το 1952. Το Boeing 707, το πρώτο ευρύτατα επιτυχημένο εμπορικό αεριωθούμενο αεροσκάφος, ήταν σε χρήση για πάνω από 50 χρόνια, από το 1958 έως το 2013.

Ετυμολογία και χρήση της λέξης

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η πρώτη μαρτυρία για τη λέξη είναι στα αγγλικά, στα τέλη του 19ου αιώνα (πριν από την πρώτη μηχανική πτήση), με τη λέξη airplane, όπως και aeroplane, που προέρχεται από τη γαλλική λέξη aéroplane, η οποία με τη σειρά της πηγάζει από την ελληνική λέξη ἀήρ, («αέρας»)[3] και είτε από τη λατινική λέξη planus, («επίπεδο»)[4], ή την ελληνική λέξη πλάνος («περιπλάνηση»).[5][6] Η λέξη « Aéroplane » αναφερόταν αρχικά μόνο στο φτερό, καθώς είναι ένα επίπεδο που κινείται στον αέρα.[7] Ως ένα παράδειγμα συνεκδοχής, η λέξη για το φτερό κατέληξε να αναφέρεται σε ολόκληρο το αεροσκάφος.

Σε Ηνωμένες Πολιτείες και Καναδά, ο όρος "airplane" χρησιμοποιείται για τα μηχανοκίνητα αεροσκάφη σταθερών πτερύγων. Στο Ηνωμένο Βασίλειο και τις χώρες της Κοινοπολιτείας, ο όρος "aeroplane" είναι αυτός που χρησιμοποιείται συνήθως για τα αεροσκάφη αυτά.

Ιστορικό

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Κύριο λήμμα: Ιστορία της αεροπορίας
Ο Λε Μπρι και το ανεμόπλανο του, Albatros II, σε φωτογραφία από τον Ναντάρ, 1868
Ο Ότο Λίλιενταλ εν μέσω πτήσης, περίπου 1895

Πρόγονοι

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Κύριο λήμμα: Πρώτες ιπτάμενες μηχανές

Πολλές ιστορίες από την αρχαιότητα περιλαμβάνουν την πτήση, μεταξύ αυτών ο αρχαιοελληνικός μύθος του Ικάρου και του Δαίδαλου, καθώς και της Βιμάνα στην Ινδική επική ποίηση. Περίπου το 400 π.Χ. στην Αρχαία Ελλάδα, ο Αρχύτας ο Ταραντίνος θεωρείται πως σχεδίασε και κατασκεύασε την πρώτη τεχνητή, αυτοκινούμενη ιπτάμενη συσκευή, ένα μοντέλο σε σχήμα πουλιού που ωθούνταν από μηχανή που ήταν πιθανώς ατμός, και λέγεται πως πέταξε περίπου 200 μέτρα.[8][9] Η μηχανή αυτή ίσως διαλύθηκε κατά την πτήση της.[10]

Μερικές από τις πρώτες καταγεγραμμένες απόπειρες με ανεμοπλάνα ήταν αυτές που έγιναν τον 9ο αιώνα από τον ποιητή Αμπάς ιμπν Φιρνάς και τον 11ο αιώνα από τον μοναχό Άιλμερ του Μαλμεσμπέρι. Και τα δύο πειράματα κατέληξαν όμως σε τραυματισμό των πιλότων τους.[11] Ο Λεονάρντο ντα Βίντσι ερεύνησε το σχέδιο των φτερών των πτηνών και σχεδίασε ένα ανθρωποκίνητο αεροσκάφος στο έργο του Κώδιξ στο Πέταγμα των Πουλιών (Codex on the Flight of Birds) (1502).

Το 1799, ο Τζορτζ Κέιλι, όρισε την έννοια του σύγχρονου αεροπλάνου ως μιας ιπτάμενης μηχανής με σταθερά πτερύγια με ξεχωριστά συστήματα άνωσης, προώθησης και ελέγχου.[2][12] Ο Κέιλι κατασκεύαζε και πετούσε μοντέλα αεροσκαφών σταθερών πτερύγων από το 1803, και κατασκεύασε με επιτυχία ένα επιβατηγό ανεμοπλάνο το 1853.[2] Το 1856, ο Γάλλος Ζαν-Μαρί Λε Μπρι πραγματοποίησε την πρώτη μηχανοκίνητη πτήση, με το ανεμοπλάνο του « L'Albatros artificiel » να έλκεται από ένα άλογο σε μια παραλία.[13] Τότε ο Αλεξάντερ Μοζαΐσκι πραγματοποίησε μερικά πρωτοποριακά σχέδια. Το 1883 ο Αμερικανός Τζον Μοντγκόμερι πραγματοποίησε ελεγχόμενη πτήση με ένα ανεμοπλάνο.[14] Άλλοι αεροπόροι που πραγματοποίησαν παρόμοιες πτήσεις ήταν ο Ότο Λίλιενταλ, ο Πέρσι Πίλτσερ, και ο Οκτάβ Σανούτ.

Ο σερ Χάιραμ Μάξιμ κατασκεύασε ένα σκάφος βάρους 3,5 τόνων με άνοιγμα φτερών 34 μέτρων το οποίο τροφοδοτούνταν από δύο ατμομηχανές 360 ίππων (270 kW) οι οποίες κινούσαν δύο έλικες. Το 1894, η μηχανή του δοκιμάστηκε με εναέριες ράγες για να ελεγχθεί η άνοδος του. Η δοκιμή έδειξε πως είχε αρκετό βάρος για να ανυψωθεί. Το σκάφος ήταν ανεξέλεγκτο, κάτι το οποίο ο Μάξιμ, θεωρείται, πως αντιλήφθηκε μιας και σταδιακά εγκατέλειψε το έργο του πάνω σε αυτό.[15]

Τη δεκαετία του 1890 ο Λόρενς Χάργκρεϊβ πραγματοποίησε έρευνα στη δομή των φτερών και ανέπτυξε έναν χαρταετό σε σχήμα κουτιού που μπορούσε να σηκώσει το βάρος ενός ανθρώπου. Τα σχέδια του αυτά υιοθετήθηκαν ευρέως. Αν και επίσης ανέπτυξε έναν τύπο περιστροφικού κινητήρα αεροσκάφους, δεν κατάφερε να δημιουργήσει και να πετάξει ένα μηχανοκίνητο αεροσκάφος σταθερών πτερύγων.[16]

Μεταξύ 1867 και 1896 ο Γερμανός πρωτοπόρος της ανθρώπινης αεροπορίας Ότο Λίλιενταλ πραγματοποίησε μια πτήση βαρύτερη από τον αέρα. Ήταν ο πρώτος άνθρωπος ο οποίος πραγματοποίησε ολοκληρωμένες, επαναλαμβανόμενες και επιτυχημένες πτήσεις με ανεμοπλάνα.[17]

Πρώτες μηχανοκίνητες πτήσεις

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι πτήσεις των αδελφών Ράιτ το 1903 έχουν αναγνωριστεί από τη Διεθνή Ομοσπονδία Αεροναυτικής (ΔΟΑ, γαλλικά: Fédération Aéronautique Internationale, FAI), το κυρίαρχο σώμα που κρατά τα ρεκόρ για την αεροναυτική, ως «η πρώτη παρατεταμένη και ελεγχόμενη βαρύτερη από τον αέρα πτήση».[1] Από το 1905, το Wright Flyer III είχε τη δυνατότητα πλήρους ελέγχου, σταθερής πτήσης για σημαντικό χρόνο. Οι αδελφοί Ράιτ πίστωσαν στον Ότο Λίλιενταλ ως κύριο εμπνευστή τους, την απόφαση τους να συνεχίσουν τις επανδρωμένες πτήσεις.

Η πρώτη πτήση αεροπλάνου, το Wright Flyer στις 17 Δεκεμβρίου 1903

Το 1906, ο Αλμπέρτου Σάντους-Ντουμό πραγματοποίησε αυτό που έμελλε να είναι η πρώτη πτήση αεροπλάνου χωρίς τη βοήθεια καταπέλτη[18] και έθεσε το πρώτο παγκόσμιο ρεκόρ που αναγνωρίστηκε από την Αερολέσχη της Γαλλίας, πετώντας 220 μέτρα σε λιγότερο από 22 δευτερόλεπτα.[19] Η πτήση αυτή πιστοποιήθηκε επίσης και από τη ΔΟΑ.[20]

Το 14-bis του Αλμπέρτου Σάντους-Ντουμό, μεταξύ 1906 και 1907

Ένα πρώτο σχέδιο αεροσκάφους το οποίο συγκέντρωσε τη σύγχρονη διάταξη των ελκυστήρων των μονοπλάνων ήταν το Blériot VIII, σχέδιο του 1908. Είχε κινούμενες επιφάνειες στην ουρά μέσω των οποίων ελεγχόταν η απόκλιση και το βήμα, μια δομή με ρολό ελέγχου που παρεχόταν είτε μέσω της στρέβλωσης των φτερών ή πτερυγίων και ελεγχόταν από τον πιλότο μέσω ενός χειριστηρίου και μιας μπάρας πηδαλίων. Ήταν ένας σημαντικός προκάτοχος του μεταγενέστερου αεροσκάφους του Blériot XI με το οποίο διέσχισε τη Μάγχη το καλοκαίρι του 1909.[21]

Στη Ρουμανία, το αεροσκάφος, A. Vlaicu nr. 1, ολοκληρώθηκε το 1909 και δοκιμάστηκε στις 17 Ιουνίου 1910.[22] Από την πρώτη πτήση το αεροπλάνο δεν χρειαζόταν κάποια αλλαγή. Ήταν κατασκευασμένο από έναν μονό δοκό αλουμινίου 10 μέτρων στον οποίον στηριζόταν ολόκληρο το αεροσκάφος, κάνοντας το εύκολο να πετάξει. Δέκα αεροπλάνα κατασκευάστηκαν για τη Ρουμανική Πολεμική Αεροπορία.

Ο Α΄ Παγκόσμιος Πόλεμος ήταν ένας χώρος δοκιμών για τη χρήση του αεροπλάνου ως όπλο. Τα αεροπλάνα προέβαλλαν τη δυνατότητα τους ως κινητές πλατφόρμες παρακολούθησης, και στη συνέχεια αποδείχθηκαν μηχανές πολέμου ικανές να πραγματοποιήσουν αρκετές απώλειες στον εχθρό.[23] Η πρώτη γνωστή εναέρια επικράτηση μέσω πολεμικού αεροσκάφους οπλισμένο με συγχρονισμένο πολυβόλο πραγματοποιήθηκε το 1915, από τον υπολοχαγό της Γερμανικής Πολεμικής Αεροπορίας (Luftstreitkräfte) Κουρτ Βίντγκεν.[24] Εμφανίστηκαν οι ιπτάμενοι άσοι, και ο σημαντικότερος (με βάση των αριθμό των επικρατήσεων σε εναέριες αναμετρήσεις) ήταν ο Μάνφρεντ φον Ριχτχόφεν.[25]

Μετά τον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο, η τεχνολογία των αεροσκαφών συνέχισε να εξελίσσεται. Οι Άλκοκ και Μπράουν διέσχισαν τον Ατλαντικό ωκεανό χωρίς στάση για πρώτη φορά το 1919.[26] Οι πρώτες εμπορικές πτήσεις έλαβαν χώρα μεταξύ Ηνωμένων Πολιτειών και Καναδά το 1914.[27]

Τα αεροπλάνα είχαν παρουσία σε όλες τις σημαντικές μάχες του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου. Ήταν ουσιαστικό συστατικό των στρατιωτικών στρατηγικών της περιόδου, όπως ο Κεραυνοβόλος πόλεμος στη Γερμανία, η Μάχη της Αγγλίας, και οι Αμερικανοϊαπωνικές αερομαχίες του Ειρηνικού Ωκεανού.[28]

Ανάπτυξη των αεριωθούμενων αεροσκαφών

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το πρώτο 'λειτουργικό' αεριωθούμενο αεροσκάφος ήταν το γερμανικό Heinkel He 178, το οποίο δοκιμάστηκε το 1939. Το 1943, το Messerschmitt Me 262, το πρώτο 'λειτουργικό' πολεμικό αεριωθούμενο αεροσκάφος, τέθηκε σε υπηρεσία στη γερμανική Luftwaffe. Τον Οκτώβριο του 1947, το Bell X-1 ήταν το πρώτο αεροσκάφος το οποίο ξεπέρασε την ταχύτητα του ήχου.[29]

Το πρώτο επιβατικό αεριωθούμενο αεροπλάνο ήταν το de Havilland Comet, το οποίο πέταξε για πρώτη φορά το 1952. Το Boeing 707, το πρώτο ευρέως επιτυχημένο εμπορικό αεροσκάφος, ήταν σε εμπορική χρήση για πάνω από 50 χρόνια, από το 1958 έως το 2010.[30] Το Boeing 747 ήταν το μεγαλύτερο επιβατικό αεροσκάφος από το 1970 μέχρι που το ξεπέρασε το Airbus A380 το 2005.[31]

Προώθηση

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Κινητήρες έλικα

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Ένα διπλάνο τύπου Antonov An-2

Τα μικρότερα και παλαιότερα σκάφη με έλικες χρησιμοποιούσαν κινητήρες παλινδρομικής κίνησης (ή κινητήρες με πιστόνια) για να στρέψουν τον έλικα και να δημιουργήσουν ώθηση. Η ποσότητα ώθησης που προκαλεί ένας έλικας εξαρτάται από την περιοχή δίσκου της - την περιοχή στην οποία περιστρέφονται οι λεπίδες της. Εάν η περιοχή αυτή είναι πολύ μικρή, η αποτελεσματικότητα είναι φτωχή, και αν η περιοχή είναι μεγάλη, ο έλικας θα πρέπει να περιστρέφεται με πολύ χαμηλή ταχύτητα ώστε να αποφευχθεί η πιθανότητα να κινείται υπερηχητικά και να δημιουργεί αρκετό θόρυβο, και όχι πολύ ώθηση. Εξαιτίας αυτού του περιορισμού, οι έλικες προτιμούνται για αεροπλάνα που κινούνται με ταχύτητες κάτω των 5 μαχ, ενώ τα αεριωθούμενα είναι καλύτερη επιλογή για ταχύτητες πάνω από αυτό το όριο. Οι κινητήρες με έλικα ίσως να προκαλούν λιγότερο θόρυβο από ότι οι κινητήρες τζετ (αν και όχι πάντα) και ίσως η απόκτηση ή συντήρηση τους κοστίζει λιγότερο σε ελαφρά αεροπλάνα γενικής αεροπορίας όπως το Cessna 172. Τα μεγαλύτερα ελικοφόρα αεροπλάνα όπως το Dash 8 χρησιμοποιούν έναν αεριωθούμενο κινητήρα για να ενεργοποιήσουν τον έλικα, κυρίως επειδή ένας ισάξιος σε ισχύ κινητήρας με πιστόνια θα ήταν πιο μεγάλος και περίπλοκος.[32]

Κινητήρες τζετ

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Το υπερηχητικό αεροσκάφος τύπου Κονκόρντ.

Τα αεριωθούμενα αεροσκάφη ωθούνται από κινητήρες αεριώθησης, οι οποίοι χρησιμοποιούνται εξαιτίας των αεροδυναμικών περιορισμών των ελίκων που δεν ισχύουν στην προώθηση μέσω τζετ. Οι κινητήρες αυτοί είναι πιο ισχυροί από έναν κινητήρα παλινδρομικής κίνησης για ένα συγκεκριμένο βάρος ή μέγεθος και είναι συγκριτικά πιο αθόρυβοι και λειτουργούν καλύτερα σε υψηλότερο υψόμετρο. Τα περισσότερα σύγχρονα αεριωθούμενα αεροπλάνα χρησιμοποιούν κινητήρες τζετ με στρόβιλους οι οποίοι ισορροπούν τα πλεονεκτήματα ενός έλικα, ενώ διατηρούν την ταχύτητα εξάτμισης και την ισχύ ενός τζετ. Πρόκειται ουσιαστικά για έλικα σε σε αγωγό προσκολλημένο σε έναν κινητήρα τζετ, όπως περίπου ένα τουρμπινοφόρο αεροπλάνο (turboprop), αλλά σε μικρότερη διάμετρο. Όταν πρόκειται για αεροπλάνα αεροπορικής εταιρείας, είναι αποτελεσματικός όσο παραμένει κάτω από την ταχύτητα του ήχου (υποηχητικά). Τα πολεμικά αεριωθούμενα και άλλα υπερηχητικά αεροσκάφη που δεν διατηρούνται πολύ χρόνο υπερηχητικά χρησιμοποιούν συχνά κινητήρες με στρόβιλους, αλλά για να λειτουργήσουν, χρειάζεται εισαγωγή αέρα στον αγωγό για να καθυστερεί τον αέρα κάτω, ώστε όταν αυτός φτάνει στο μπροστινό μέρος του στροβίλου να είναι υποηχητικός. Όταν διαπερνά τον κινητήρα, τότε επιταχύνεται ξανά σε υπερηχητικές ταχύτητες. Για περισσότερη ενίσχυση της ισχύος εξόδου, το καύσιμο ρίχνεται στο ρεύμα της εξάτμισης, όπου αναφλέγεται. Αυτό ονομάζεται μετάκαυση και χρησιμοποιείται στα απλά αεροσκάφη τζετ και στα στροβιλοφόρα αν και κανονικά χρησιμοποιείται μόνο σε μαχητικά αεροσκάφη εξαιτίας της ποσότητας καυσίμων που καταναλώνεται, και ακόμη και τότε χρησιμοποιείται μόνο για μικρές περιόδους. Τα υπερηχητικά επιβατικά αεροσκάφη (όπως το Κονκόρντ) δεν χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως μιας και η πτήση υπερηχητικά δημιουργεί ηχητική έκρηξη η οποία απαγορεύεται στις περισσότερες πυκνοκατοικημένες περιοχές, και εξαιτίας της υψηλότερης κατανάλωσης καυσίμων που απαιτούν οι υπερηχητικές πτήσεις.[33][34]

Τα αεριωθούμενα αεροσκάφη επιτυγχάνουν υψηλές ταχύτητες πλοήγησης (700 με 900 χλμ/ώρα (430 με 560 μίλια/ώρα)) και υψηλές ταχύτητες κατά την απογείωση και την προσγείωση (150 με 250 χλμ/ώρα (93 με 155 μίλια/ώρα)). Εξαιτίας της ταχύτητας που χρειάζεται για την απογείωση και την προσγείωση τα αεριωθούμενα αεροσκάφη χρησιμοποιούν πτερύγια και συσκευές προβαδίσματος για να ελέγξουν την άνωση και την ταχύτητα. Ακόμη, πολλά αεριωθούμενα αεροσκάφη χρησιμοποιούν αναστροφείς ώθησης για να μειώσουν την ταχύτητα του αεροσκάφους κατά την προσγείωση.[35]

Ηλεκτρικοί κινητήρες

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ένα ηλεκτροκίνητο αεροσκάφος χρησιμοποιεί ηλεκτρικούς κινητήρες αντί για κινητήρες εσωτερικής καύσης, με τον ηλεκτρισμό να προέρχεται από τις κυψέλες καυσίμου, ηλιακά κύτταρα, ηλεκτρικούς πυκνωτές διπλής στρώσης, ακτινοβολία ισχύος[36], ή μπαταρίες. Προς το παρόν, οι πτήσεις ηλεκτρικών αεροσκαφών, περιορίζεται σε πειραματικά στάδια, περιλαμβάνοντας επανδρωμένα και μη επανδρωμένα αεροσκάφη, αν και υπάρχουν ήδη κάποια μοντέλα παραγωγής στην αγορά.[37]

Κινητήρες πυραύλων

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Το Bell X-1 εν πτήσει, 1947

Στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, οι Γερμανοί χρησιμοποίησαν τα πυραυλοκίνητα αεροσκάφη τύπου Me 163 Komet. Το πρώτο αεροπλάνο το οποίο έσπασε το όριο του ήχου ήταν ένα αεροπλάνο πύραλος - το Bell X-1. Το μεταγενέστερο North American X-15 έσπασε και άλλα ρεκόρ ταχύτητας και υψομέτρου και έθεσε τις βάσεις για τον μεταγενέστερο σχεδιασμό αεροσκαφών και διαστημικών σκαφών. Τα αεροσκάφη πύραυλοι δεν χρησιμοποιούνται πλέον, αν και υπάρχουν πολεμικά αεροσκάφη που απογειώνονται υποβοηθούμενα από πυραύλους. Πρόσφατα αεροσκάφη πύραυλοι είναι το SpaceShipOne και το XCOR EZ-Rocket.[38]

Κινητήρες ράμτζετ και σκράμτζετ

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Καλλιτεχνική αναπαράσταση του X-43A με το σκράμτζετ τοποθετημένο στην κάτω πλευρά

Ο κινητήρας ράμτζετ είναι μια μορφή αεριωθούμενου κινητήρα που δεν περιέχει κύρια κινούμενα τμήματα και μπορεί να είναι χρήσιμος σε συγκεκριμένες εφαρμογές που απαιτούν μικρό και απλό κινητήρα για χρήση σε υψηλές ταχύτητες, όπως όταν έχουν βλήματα. Τα ράμτζετ απαιτούν εμπρόσθια κίνηση προτού δημιουργήσουν ώθηση και συχνά χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με άλλες μορφές προώθησης, ή με εξωτερικά μέσα για την επίτευξη ικανοποιητικής ταχύτητας. Το Lockheed D-21 ήταν μη επανδρωμένο αεροσκάφος (drone) αναγνώρισης ωθούμενο με ράμτζετ ταχύτητας 3+ Μαχ το οποίο εκκινούσε από ένα γονικό αεροσκάφος. Το ράμτζετ χρησιμοποιεί την εμπρόσθια κίνηση του οχήματος για να εξαναγκάσει τον άερα να περάσει από τον κινητήρα δίχως να καταφεύγει σε στρόβιλους ή ανεμοδείκτες. Το καύσιμο προστίθεται και καίγεται, και στη συνέχεια θερμαίνει και επεκτείνει τον αέρα για να παρέχει ώθηση.[39]

Το σκράμτζετ (scramjet) είναι ένα υπερηχητικό ράμτζετ (ramjet) και εκτός από τις διαφορές που έχουν να κάνουν με το πως λειτουργεί η εσωτερική υπερηχητική ροή αέρα, λειτουργεί όπως ένα συμβατικό. Αυτός ο τύπος κινητήρα απαιτεί πολύ υψηλή αρχική ταχύτητα ώστε να λειτουργήσει. Το NASA X-43, ένα πειραματικό μη επανδρωμένο scramjet, έθεσε το παγκόσμιο ρεκόρ το 2004 για ένα αεριωθούμενο αεροσκάφος με ταχύτητα 9,7 Μαχ, περίπου στα 12.100 χλμ/ώρα (7.500 μίλια/ώρα).[40]

Σχεδιασμός και κατασκευή

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
SR-71 at Lockheed Skunk Works
Γραμμή συναρμολόγησης του SR-71 Blackbird από την εταιρεία Skunk Works, συνεργάτη της Lockheed Martin

Τα περισσότερα αεροπλάνα κατασκευάζονται από εταιρείες που έχουν ως αντικείμενο την παραγωγή τους σε ποσότητα για τους πελάτες τους. Ο σχεδιασμός και η διαδικασία παραγωγής, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών ασφαλείας, μπορούν να διαρκέσουν από τέσσερα χρόνια για μικρά τουρμπινοφόρα αεροπλάνα ή περισσότερο για μεγαλύτερα αεροπλάνα.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ορίζονται οι στόχοι και οι προδιαγραφές σχεδιασμού του αεροσκάφους. Αρχικά η εταιρεία παραγωγής χρησιμοποιεί σχέδια και εξισώσεις, προσομοιώσεις, δοκιμές σε αεροθαλάμους και πειραματισμούς για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς του αεροσκάφους. Οι εταιρείες χρησιμοποιούν υπολογιστές για να σχεδιάσουν, προγραμματίσουν και διεκπεραιώσουν τις αρχικές προσομοιώσεις του αεροσκάφους. Στη συνέχεια μικρά μοντέλα και ομοιώματα των βασικών μερών του αεροπλάνου δοκιμάζονται σε αεροθαλάμους για να πιστοποιηθεί η αεροδυναμική τους.[41]

Όταν ο σχεδιασμός περάσει αυτές τις διαδικασίες, η εταιρεία κατασκευάζει έναν περιορισμένο αριθμό πρωτοτύπων για τις δοκιμές στο έδαφος. Αντιπρόσωποι από τις κυβερνητικές αρχές αεροπορίας της χώρας συνήθως πραγματοποιούν την πρώτη πτήση. Οι δοκιμαστικές πτήσεις συνεχίζονται μέχρι το αεροσκάφος να έχει εκπληρώσει όλες τις απαιτήσεις. Έπειτα η κυβερνητική αρχή αεροπορίας της χώρας εγκρίνει την παραγωγή από την εταιρεία.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η αρχή αυτή είναι η Ομοσπονδιακή Διοίκηση Αεροπορίας (ΟΔΑ, αγγλικά: Federal Aviation Administration, FAA), και στην Ευρωπαϊκή Ένωση, η Ευρωπαϊκή Αρχή Αεροπορικής Ασφάλειας (ΕΑΑΑ, αγγλικά: European Aviation Safety Agency, EASA). Στον Καναδά, η κρατική αρχή που είναι υπεύθυνη για την πιστοποίηση της μαζικής παραγωγής αεροσκαφών είναι η Transport Canada.

Σε περίπτωση που το αεροσκάφος πωληθεί σε άλλη χώρα, απαιτείται άδεια από τη δημόσια αρχή αεροπορίας της χώρας που θα χρησιμοποιείται. Για παράδειγμα τα αεροπλάνα που κατασκευάζονται από την Ευρωπαϊκή Airbus, χρειάζεται να πιστοποιηθούν από την ΟΔΑ ώστε να πετάξουν στις Ηνωμένες Πολιτείες, και αεροπλάνα που κατασκευάζονται από την αμερικανική Boeing πρέπει να εγκριθούν από την ΕΑΑΑ ώστε να μπορούν να πετάξουν στην Ευρωπαϊκή Ένωση.

Ένα Airbus A321 στην τελική γραμμή συναρμολόγησης 3 στο εργοστάσιο της Airbus στο αεροδρόμιο του Αμβούργου.

Τα λιγότερο θορυβώδη αεροπλάνα έχουν ολοένα και περισσότερη ζήτηση εξαιτίας της αύξησης της εναέριας κίνησης, κυρίως πάνω από αστικές περιοχές, μιας και η μόλυνση από τον θόρυβο των αεροσκαφών είναι ένα μείζον ζήτημα.

Μικρά αεροπλάνα μπορούν να σχεδιαστούν και να κατασκευαστούν από ερασιτέχνες στις οικίες τους. Άλλα οικιακά αεροσκάφη μπορούν να συναρμολογηθούν με τη χρήση προκατασκευασμένων τμημάτων τα οποία μπορούν να δημιουργήσουν ένα βασικό αεροπλάνο.

Υπάρχουν λίγες εταιρείες που κατασκευάζουν αεροπλάνα σε μεγάλη κλίμακα. Όμως, η παραγωγή ενός αεροπλάνου είναι μια διαδικασία η οποία για την ακρίβεια απαιτεί δεκάδες, ή ακόμη και χιλιάδες, άλλων εταιρειών και εργοστασίων, τα οποία παρασκευάζουν τα τμήματα που τοποθετούνται στο αεροπλάνο. Για παράδειγμα, μια εταιρεία μπορεί να είναι υπεύθυνη για την παραγωγή των τροχών προσγείωσης, ενώ μια άλλη να είναι υπεύθυνη για το ραντάρ. Η παραγωγή αυτών των τμημάτων δεν περιορίζεται στην ίδια πόλη ή χώρα. Στην περίπτωση των μεγάλων κατασκευαστικών εταιρειών αεροσκαφών, αυτά τα τμήματα προέρχονται από όλο τον κόσμο.

Τα τμήματα αποστέλλονται από το κύριο εργοστάσιο στην εταιρεία παραγωγής των αεροπλάνων, όπου βρίσκεται η γραμμή παραγωγής. Στην περίπτωση των μεγάλων αεροπλάνων, είναι πιθανό να υπάρχουν γραμμές παραγωγής που είναι υπεύθυνες για τη συναρμολόγηση των βασικών τμημάτων του αεροπλάνου, ειδικά για τα φτερά και την άτρακτο.

Όταν ολοκληρωθεί η κατασκευή, το αεροπλάνο ελέγχεται με αυστηρότητα για να βρεθούν τυχόν αστοχίες ή παραλείψεις. Μετά την έγκριση από τους επιθεωρητές, το αεροπλάνο εκτελεί μια σειρά από δοκιμαστικές πτήσεις ώστε να διασφαλιστεί πως όλα τα συστήματα λειτουργούν σωστά και πως μπορεί να πετάξει χωρίς προβλήματα. Αφότου περάσουν αυτές οι δοκιμές, το αεροπλάνο είναι έτοιμο να λάβει τις «τελικές πινελιές» (εσωτερική διαρρύθμιση, βάψιμο, κλπ), και μετά είναι έτοιμο προς παράδοση στον πελάτη.[42]

Χαρακτηριστικά

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Ένα IAI Heron - ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος με διάταξη δίδυμης ουράς (twin-boom)

Κύριο σώμα

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα δομικά μέρη ενός αεροσκάφους σταθερών πτερύγων ονομάζεται κύριο σώμα.[43] Τα τμήματα του μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο του αεροσκάφους και τον σκοπό του. Οι πρώτοι τύποι αεροπλάνων κατασκευαζόταν συνήθως από ξύλο με υφασμάτινες επιφάνειες φτερών. Όταν άρχισαν να χρησιμοποιούνται κινητήρες στις μηχανοκίνητες πτήσεις, τον 20ό αιώνα, οι βάσεις τους κατασκευάστηκαν από μέταλλο. Καθώς οι ταχύτητες αυξανόταν ολοένα και περισσότερα τμήματα γινόταν μεταλλικά, και μέχρι το τέλος του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου, τα περισσότερα αεροσκάφη ήταν μεταλλικά. Στη σύγχρονη εποχή, γίνεται αυξημένη χρήση σύνθετων υλικών.

Στα δομικά τμήματα περιλαμβάνονται[44]:

  • Μια ή περισσότερες οριζόντιες πτέρυγες (φτερά), συχνά σε σχήμα αεροτομής. Η πτέρυγα εκτρέπει τον αέρα προς τα κάτω καθώς το αεροσκάφος κινείται μπροστά, παράγοντας δύναμη άνωσης για την υποστήριξη του στην πτήση. Η πτέρυγα παρέχει επίσης σταθερότητα ώστε να αποφευχθεί η αριστερή ή δεξιά κίνηση κατά τη διάρκεια της σταθεράς πτήσης.
Το An-225 Mriya, το οποίο μπορεί να μεταφέρει ωφέλιμο φορτίου 250 τόνων, έχει δύο κάθετους σταθεροποιητές.
  • Μια άτρακτος, ένα μακρύ, λεπτό σώμα, συνήθως με κωνικές ή στρογγυλεμένες άκρες ώστε να κάνουν το σχήμα του ομαλό αεροδυναμικά. Η άτρακτος συνδέεται με τα άλλα τμήματα του αεροπλαισίου και συνήθως περιέχει σημαντικά αντικείμενα όπως το πιλοτήριο, τον χώρο ωφέλιμου φορτίου και τα συστήματα πτήσης.
  • Ένας κάθετος σταθεροποιητής ή πτερύγιο, που είναι μια κάθετη επιφάνεια που μοιάζει με φτερό τοποθετημένη στο οπίσθιο μέρος του αεροπλάνου και τυπικά προεξέχει πάνω από αυτό. Το πτερύγιο σταθεροποιεί την αριστερή ή δεξιά εκτροπή του αεροπλάνου και ελέγχεται από το πηδάλιο το οποίο ελέγχει την περιστροφή γύρω από αυτόν τον άξονα.
  • Ένας οριζόντιος σταθεροποιητής ή ουραίο πτερύγιο, συνήθως τοποθετημένο στην ουρά πλησίον του κάθετου σταθεροποιητή. Ο οριζόντιος σταθεροποιητής χρησιμοποιείται για τη σταθεροποίηση του ύψους του αεροπλάνου (κίνηση πάνω ή κάτω) και ελέγχεται από τους ελκυστήρες που ελέγχουν αυτή την κίνηση.
  • Τροχοί προσγείωσης, ένα σύνολο τροχών, τροχοπεδών, ή φλοτέρ που στηρίζουν το αεροπλάνο όταν βρίσκεται στο έδαφος. Στα υδροπλάνα το κάτω μέρος της ατράκτου ή των φλοτέρ (πλωτές βάθρες) το υποστηρίζουν όταν βρίσκεται στο νερό. Σε μερικά αεροπλάνα οι τροχοί προσγείωσης ανακαλούνται κατά τη διάρκεια της πτήσης ώστε να μειωθεί η αντίσταση.

Πτέρυγες

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι πτέρυγες ενός αεροσκάφους σταθερών πτερύγων είναι στατικά επίπεδα τα οποία εκτείνονται και από τις δύο πλευρές του αεροσκάφους. Όταν το αεροσκάφος κινείται εμπρός, ο αέρας ρέει πάνω από τις πτέρυγες οι οποίες είναι σχεδιασμένες ώστε να παράγουν άνωση. Το σχήμα αυτό ονομάζεται αεροτομή και είναι παρόμοιο με το φτερό ενός πουλιού.[45]

Δομή των πτερύγων

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα αεροπλάνα έχουν ευέλικτες επιφάνειες πτερύγων οι οποίες εκτείνονται σε ένα πλαίσιο και γίνονται άκαμπτες από τις δυνάμεις άνωσης που ασκούνται από τη ροή του αέρα πάνω τους. Τα μεγαλύτερα αεροσκάφη έχουν άκαμπτες επιφάνειες πτερύγων οι οποίες παρέχουν επιπλέον δύναμη.

Είτε ευέλικτες είτε άκαμπτες, οι περισσότερες πτέρυγες διαθέτουν ένα στιβαρό πλαίσιο από το οποίο παίρνουν το σχήμα τους και το οποίο μεταφέρει την άνωση από την επιφάνεια των πτερύγων προς το υπόλοιπο αεροσκάφος. Τα κύρια δομικά στοιχεία είναι ένας ή περισσότεροι δοκοί που εκτείνονται από τη μία στην άλλη άκρη, και πολλές ραβδώσεις που εκτείνονται από το κορυφαίο (μπροστινό) στο καταληκτικό (οπίσθιο) σημείο.

Οι πρώτοι κινητήρες αεροπλάνων είχαν μικρή ισχύ, και η ελαφρότητα τους ήταν πολύ σημαντική. Επίσης, τα πρώτα τμήματα αεροτομών ήταν πολύ λεπτά, και δεν μπορούσαν να διαθέτουν ένα ισχυρό πλαίσιο στην επιφάνεια τους. Έτσι μέχρι τη δεκαετία του 1930 οι περισσότερες πτέρυγες ήταν πολύ ελαφρές και δεν διέθεταν αρκετή δύναμη. Έτσι προστέθηκαν εξωτερικοί δοκοί αντιστήριξης και καλώδια. Όταν αυξήθηκε η διαθέσιμη ισχύ των κινητήρων κατά τις δεκαετίες 1920 και 1930, οι πτέρυγες μπορούσαν να γίνουν βαρύτερες και αρκετά δυνατές, και η στήριξη δεν χρειαζόταν πλέον. Αυτός ο τύπος των αστήρικτων πτερύγων ονομάζεται διάταξη πτέρυγας υποστηρίγματος.

Διάταξη των πτερύγων

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Μονοπλάνο τύπου Morane-Saulnier L με υποστήριξη καλωδίων.

Ο αριθμός και το σχήμα των πτερύγων διαφέρει σημαντικά ανάλογα με τον τύπο. Ένα συγκεκριμένο επίπεδο πτέρυγας μπορεί να είναι πλήρους ανοίγματος ή διαχωρισμένο από μια κεντρική άτρακτο σε αριστερή και δεξιά πτέρυγα. Σε μερικές περιπτώσεις έχουν χρησιμοποιηθεί και περισσότερες πτέρυγες, όπως το τριπλάνο με τις τρεις πτέρυγες που χρησιμοποιήθηκε αρκετά στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Το τέτρα-πτέρυγο τετραπλάνο και άλλα σχέδια πολυπλάνων είχαν μικρή επιτυχία.[46]

Το μονοπλάνο διαθέτει μια απλή επιφάνεια πτέρυγας, ένα διπλάνο έχει δύο στοιβαγμένες μια πάνω στην άλλη, ένα αεροπλάνο παράλληλης πτέρυγας έχει δύο τοποθετημένα το ένα πίσω από το άλλο. Όταν η διαθέσιμη ισχύς κινητήρα αυξήθηκε κατά τη δεκαετία του 1920 και του 1930 και δεν χρειαζόταν πλέον στήριξη, το αστήρικτο μονοπλάνο έγινε ο πιο κοινός τύπος μηχανοκίνητου αεροπλάνου.

Η κάτοψη της πτέρυγας είναι το σχήμα της όπως φαίνεται από πάνω. Για να είναι αεροδυναμικά αποτελεσματική, μια πτέρυγα πρέπει να είναι ευθεία με μακρά έκταση από τη μία άκρη στην άλλη αλλά να έχει μικρή χορδή (υψηλή αναλογία ή αλλιώς λόγο επιμήκους). Αλλά για να είναι δομικά αποτελεσματική και ως εκ τούτου ελαφριά σε βάρος, μια πτέρυγα πρέπει να διαθέτει μικρή έκταση η οποία θα πρέπει να είναι αρκετή για να παρέχει άνωση (χαμηλή αναλογία).

Στις διηχητικές ταχύτητες (κοντά στην ταχύτητα του ήχου), η σάρωση της πτέρυγας μπροστά ή πίσω βοηθά ώστε να μειώνεται η αντίσταση από τα υπερηχητικά ωστικά κύματα (βλ. οπισθόκλιση πτέρυγας) καθώς αυτά αρχίζουν να δομούνται. Η πτέρυγα σάρωσης είναι μια ευθεία πτέρυγα η οποία κινείται μπροστά ή πίσω.

Δύο πρωτότυπα Dassault Mirage G, ένα με τις πτέρυγες σαρωμένες.

Η πτέρυγα δέλτα είναι ένα τριγωνικό σχήμα το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλούς λόγους. Ως μια ευέλικτη πτέρυγα Rogallo καταλογίζεται ως ένα σταθερό σχήμα στις αεροδυναμικές δυνάμεις, και συχνά χρησιμοποιείται σε υπερελαφριά αεροσκάφη και ακόμη και χαρταετούς. Ως υπερηχητική πτέρυγα συνδυάζει την υψηλή δύναμη με τη χαμηλή αντίσταση και έτσι συχνά χρησιμοποιείται σε γρήγορα αεριωθούμενα.[47]

Μια μεταβλητή γεωμετρική πτέρυγα μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια της πτήσης σε άλλο σχήμα. Οι μεταβλητές πτέρυγες σάρωσης μεταβάλλονται μεταξύ μιας αποτελεσματικής ευθείας διάταξης κατά τη διάρκεια της απογείωσης και της προσγείωσης, σε μια διάταξη σάρωσης χαμηλής αντίστασης κατά τη διάρκεια πτήσεων υψηλής ταχύτητας. Άλλες μορφές μεταβλητών κατόψεων έχουν χρησιμοποιηθεί αλλά καμία δεν έχει περάσει το στάδιο των ερευνών.[47]

Άτρακτος

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μια άτρακτος είναι ένα μακρύ, λεπτό σώμα, συνήθως με κωνικές ή στρογγυλεμένες άκρες ώστε να κάνουν το σχήμα του ομαλό αεροδυναμικά. Η άτρακτος ίσως περιλαμβάνει το πλήρωμα της πτήσης, επιβάτες, εμπορεύματα ή ωφέλιμο φορτίο, καύσιμα και κινητήρες. Οι κυβερνήτες των επανδρωμένων αεροσκαφών τα χειρίζονται από το πιλοτήριο το οποίο βρίσκεται στην κορυφή ή στο εμπρόσθιο τμήμα της ατράκτου και είναι εξοπλισμένο με πλήκτρα και συνήθως παράθυρα και όργανα. Ένα αεροπλάνο ίσως διαθέτει περισσότερες από μια ατράκτους, ή ίσως διαθέτει αλυσίδες που τοποθετούν την ουρά ψηλότερα ώστε να επιστρέψουν στο οπίσθιο τμήμα της ατράκτου να χρησιμοποιηθεί για άλλους λόγους.[48]

Σύγκριση πτερύγων και σωμάτων

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ιπτάμενη πτέρυγα

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Το αμερικανικό B-2 Spirit είναι στρατηγικό βομβαρδιστικό. Διαθέτει διάταξη ιπτάμενης πτέρυγας και μπορεί να ανταπεξέλθει σε διηπειρωτικές αποστολές.

Η ιπτάμενη πτέρυγα είναι ένα αεροσκάφος χωρίς ουρά το οποίο δεν έχει καθορισμένη άτρακτο. Το μεγαλύτερο μέρος του πληρώματος, του ωφέλιμου φορτίου και του εξοπλισμού βρίσκονται εντός της κύριας δομής της πτέρυγας.[49]

Η διάταξη της ιπτάμενης πτέρυγας μελετήθηκε διεξοδικά τις δεκαετίες του 1930 και του 1940, κυρίως από τον Τζακ Νόρθροπ και τον Τσέστον Έσελμαν στις Ηνωμένες Πολιτείες, και τον Αλεξάντερ Λίπις και τους αδελφούς Χόρτεν στη Γερμανία. Μετά τον πόλεμο, πολλά πειραματικά σχέδια βασίστηκαν στην έννοια της ιπτάμενης πτέρυγας, αλλά οι γνωστές δυσκολίες παρέμειναν. Μερικό γενικό ενδιαφέρον συνέχισε να υπάρχει μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1950 αλλά τα σχέδια δεν παρείχαν κάποιο σημαντικό πλεονέκτημα και παρουσίαζαν πληθώρα τεχνικών προβλημάτων, που οδήγησαν στην υιοθέτηση «παραδοσιακών» λύσεων όπως το Convair B-36 και το B-52 Stratofortress. Εξαιτίας της πρακτικής ανάγκης για μια βαθιά πτέρυγα, το σχέδιο για την ιπτάμενη πτέρυγα ήταν πιο πρακτικό για σχέδια αργού προς μεσαίου εύρους ταχύτητας και υπήρχε συνεχές ενδιαφέρον για τη χρήση της ως στρατιωτικές αερογέφυρες.

Το ενδιαφέρον στις ιπτάμενες πτέρυγες ανανεώθηκε τη δεκαετία του 1980 εξαιτίας του χαμηλού επιπέδου εντοπισμού από τα ραντάρ. Η τεχνολογία Stealth στηρίζεται σε σχήματα τα οποία αντανακλούν κύματα ραντάρ σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις, και έτσι κάνουν το αεροσκάφος δύσκολα εντοπίσιμο, εκτός αν το ραντάρ βρίσκεται σε συγκεκριμένη θέση συγκριτικά με το αεροσκάφος - μια θέση η οποία μεταβάλλεται συνεχώς καθώς το αεροσκάφος κινείται. Αυτή η προσέγγιση οδήγησε τελικά στο βομβαρδιστικό τεχνολογίας Stealth B-2 Spirit. Σε αυτή τη περίπτωση τα αεροδυναμικά πλεονεκτήματα των ιπτάμενων πτερύγων δεν είναι η πρωταρχική ανάγκη. Όμως, τα σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου πτήσης βοήθησαν στην εξάλειψη πολλών αεροδυναμικών προβλημάτων των υπτάμενων πτερύγων, κάνοντας τες αποτελεσματικά και σταθερά βομβαρδιστικά μεγάλης εμβέλειας.

Μικτό σώμα πτέρυγας

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Μοντέλο του Boeing X-48 σχεδιασμένο σε υπολογιστή.

Τα αεροσκάφη μεικτού σώματος πτέρυγας διαθέτουν επίπεδο σώμα σχήματος αεροτομής, το οποίο παράγει την περισσότερη άνωση για να τα διατηρήσει ψηλά, και διακριτές και ξεχωριστές δομές πτερύγων, αν και οι πτέρυγες συνδέονται ομαλά με το σώμα.

Έτσι τα αεροσκάφη με μικτό σώμα πτέρυγας ενσωματώνουν στοιχεία σχεδιασμού στη φουτουριστική άτρακτο και το σχέδιο των ιπτάμενων πτερύγων. Τα υποτιθέμενα πλεονεκτήματα αυτής της προσέγγισης είναι οι υπερυψωμένες πτέρυγες και ένα φαρδύ σώμα σχήματος αεροτομής. Αυτό δίνει τη δυνατότητα σε ολόκληρο το σκάφος να συνεισφέρει στην ανύψωση με αποτέλεσμα την αυξημένη οικονομία καυσίμου.[50]

Ανυψωμένο σώμα

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Το X-24 της Martin Aircraft Company κατασκευάστηκε την περίοδο από το 1963 έως το 1975 ως μέρος του πειραματικού προγράμματος των ενόπλων δυνάμεων των ΗΠΑ.

Η διάταξη ανυψωμένου σώματος αναφέρεται στις περιπτώσεις όπου το ίδιο το σώμα δημιουργεί άνωση. Σε αντίθεση με τις ιπτάμενες πτέρυγες, οι οποίες είναι πτέρυγες με μινιμαλιστική ή ανύπαρκτη άτρακτο, ένα ανυψωμένο σώμα μπορεί να θεωρηθεί ως ένα αεροσκάφος με μικρές ή μη λειτουργικές πτέρυγες. Ενώ το ζητούμενο στη διάταξη ιπτάμενης πτέρυγας είναι η αποτελεσματικότητα στις υποηχητικές ταχύτητες μέσω της εξάλειψης των μη ανυψούμενων επιφανειών, η διάταξη ανυψωμένου σώματος γενικά μειώνει την αντίσταση και τη δομή μιας πτέρυγας για υποηχητικές, υπερηχητικές ή εξαιρετικά υπερηχητικές πτήσεις, ή την εισαγωγή διαστημοπλοίου στην ατμόσφαιρα. Όλα αυτά τα συστήματα πτήσης θέτουν προκλήσεις για τη σωστή σταθερότητα πτήσης.[51]

Τα ανυψωμένα σώματα ήταν σημαντικός τομέας έρευνας κατά τις δεκαετίες 1960 και 1970 ως μέσα κατασκευής μικρών και ελαφρών επανδρωμένων διαστημοπλοίων. Οι Ηνωμένες Πολιτείες κατασκεύασαν μερικά από τα διάσημα αεροπλάνα πυραύλους ανυψωμένου σώματος για να δοκιμάσουν το σχέδιο, ενώ επίσης μερικά οχήματα εκτόξευσης πυραύλων δοκιμάστηκαν πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό. Το ενδιαφέρον αδυνάτισε καθώς η Αμερικανική Πολεμική Αεροπορία έχασε το ενδιαφέρον της στις επανδρωμένες αποστολές, και η κύρια εξέλιξη έληξε κατά τη διάρκεια σχεδιασμού διαστημοπλοίων, όταν και έγινε ξεκάθαρο πως ήταν δύσκολο να τοποθετηθούν δεξαμενές καυσίμων στις μεγάλες ατράκτους.

Ουραίο πτερύγιο και πρόσθια πτερύγια

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Εμπρόσθια πτερύγια στο Saab Viggen

Η κλασική πτέρυγα τύπου αεροτομής είναι ασταθής κατά τη διάρκεια της πτήσης, και ο έλεγχος της είναι δύσκολος. Οι τύποι ευέλικτων πτερύγων στηρίζονται συχνά σε μια γραμμή αγκύρωσης ή στο βάρος ενός πιλότου που κρέμεται από κάτω για να διατηρεί τη σωστή στάση. Μερικοί τύποι ελεύθερης πτήσης χρησιμοποιούν μια προαρτημένη αεροτομή η οποία είναι σταθερή, ή άλλους ευφυείς μηχανισμούς στους οποίους συμπεριλαμβάνεται και, ο πιο πρόσφατος, η ηλεκτρονική τεχνητή σταθερότητα.

Αλλά για να επιτευχθεί το τελείωμα, η σταθερότητα και ο έλεγχος, τα περισσότερα αεροσκάφη σταθερών πτερύγων διαθέτουν ένα ουραίο πτερύγιο στο οποίο περιλαμβάνονται ένα πτερύγιο και ένα πηδάλιο τα οποία λειτουργούν οριζοντίως και ένα ουραίο πτερύγιο με έναν ελκυστήρα που λειτουργούν καθέτως. Αυτή η διάταξη είναι τόσο κοινή που θεωρείται πλέον η συμβατική διάταξη. Μερικές φορές υπάρχουν δύο ή περισσότερα πτερύγια, κατανεμημένα κατά μήκος του ουραίου πτερυγίου.

Ορισμένοι τύποι αεροπλάνων διαθέτουν «ψευδή» εμπρόσθια πτερύγια μπροστά από την κύρια πτέρυγα, αντί για πίσω της.[52][53][54] Αυτό το εμπρόσθιο πτερύγιο συνεισφέρει στην άνωση, το τελείωμα ή τον έλεγχο του αεροσκάφους.

Διακόπτες και όργανα

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Πιλοτήριο ελαφρού αεροσκάφους (Robin DR400/500)

Τα αεροπλάνα διαθέτουν περίπλοκα συστήματα ελέγχου πτήσης. Οι κύριοι διακόπτες επιτρέπουν στον κυβερνήτη να διευθύνει το αεροσκάφος στον αέρα με τον έλεγχο της θέσης του αεροσκάφους και της ώθησης του κινητήρα.

Στα επανδρωμένα αεροσκάφη, τα όργανα του πιλοτηρίου παρέχουν πληροφορίες στους κυβερνήτες, συμπεριλαμβανομένων δεδομένων της πτήσης, ισχύος του κινητήρα, πλοήγησης, επικοινωνίας, ενώ ενδέχεται να προστεθούν και άλλα συστήματα.

Ασφάλεια

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Όταν η ασφάλεια προσμετράται με τους θανάτους ανά χιλιόμετρο, το ταξίδι μέσω αέρος είναι περίπου 10 φορές πιο ασφαλές από αυτό με λεωφορείο ή σιδηρόδρομο. Όταν όμως προσμετράται με θανάτους ανά ταξίδι, το ταξίδι μέσω αέρος είναι σε σημαντικό βαθμό πιο επικίνδυνο από ότι το ταξίδι με αυτοκίνητο, σιδηρόδρομο ή λεωφορείο.[55] Η ασφάλιση των αεροπορικών ταξιδιών είναι σχετικά πιο ακριβή για αυτό το λόγο - οι ασφαλιστές γενικά χρησιμοποιούν τη στατιστική θάνατοι ανά ταξίδι.[56] Υπάρχει σημαντική διαφορά από την ασφάλεια που παρέχουν οι αεροπορικές εταιρείες από την ασφάλεια των μικρότερων ιδιωτικών αεροπλάνων, με την ανά μίλι στατιστική να αποδεικνύει πως οι αεροπορικές εταιρείες είναι 8,3 φορές πιο ασφαλείς από τα μικρότερα αεροπλάνα.[57]

Παραπομπές

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
  1. ↑ 1,0 1,1 Benedetti, François (17 Δεκεμβρίου 2003). «FAI NEWS: 100 Years Ago, the Dream of Icarus Became Reality». www.fai.org. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 13 Ιανουαρίου 2011. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. CS1 maint: Unfit url (link)
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 «Sir George Cayley». www.britannica.com. Encyclopaedia Britannica. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2007. 
  3. ↑ Liddell, Henry George· Scott, Robert. «ἀήρ». www.perseus.tufts.edu. A Greek-English Lexicon. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  4. ↑ «Definition of Aeroplane». www.merriam-webster.com. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  5. ↑ Lidell, Henry George· Scott, Robert. «πλάνος». www.perseus.tufts.edu. A Greek-English Lexicon. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  6. ↑ «aeroplane - definition of aeroplane in English». oxforddictionaries.com. Oxford Dictionaries. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 25 Σεπτεμβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  7. ↑ "aeroplane, Oxford English Dictionary online. Ανακτήθηκε στις 2017-01-01
  8. ↑ «Gellius • Attic Nights — Book X». penelope.uchicago.edu. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 13 Ιουλίου 2012. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  9. ↑ «Archytas of Tarentum, Technology Museum of Thessaloniki, Macedonia, Greece». www.tmth.edu.gr. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 26 Δεκεμβρίου 2008. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  10. ↑ «Automata history». automata.co.uk. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 5 Δεκεμβρίου 2002. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  11. ↑ White, Lynn (1961). «Eilmer of Malmesbury, an Eleventh Century Aviator: A Case Study of Technological Innovation, Its Context and Tradition.». Technology and Culture 2 (2): 97–111 (100-101). https://archive.org/details/sim_technology-and-culture_spring-1961_2_2/page/97. 
  12. ↑ Dwyer, Larry. «Sir George Cayley: The Father of Aviation». www.aviation-history.com. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  13. ↑ «Flying Machines - Jean Marie Le Bris». www.flyingmachines.org. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  14. ↑ The Journal of San Diego History, July 1968, Vol. 14, No. 3 [Χρειάζεται σελίδα]
  15. ↑ Becker, Beril (1967). Dreams and Realities of the Conquest of the Skies. New York: Atheneum. σελ. 124-125. 
  16. ↑ Inglis, Amirah (1983). «Hargrave, Lawrence (1850–1915)». Australian Dictionary of Biography. 9. Melbourne University Press. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  17. ↑ «Flying Machines - Otto Lilienthal». www.flyingmachines.org. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  18. ↑ «Bernardo Malfitano - AirShowFan.com». airshowfan.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 30 Μαρτίου 2013. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  19. ↑ Jones, Ernest. «Alberto Santos Dumont». earlyaviators.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Μαρτίου 2016. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. 
  20. ↑ «Centenaire du vol du 14bis d'Alberto Santos-Dumont». www.aeroclub.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 15 Οκτωβρίου 2010. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. CS1 maint: Unfit url (link)
  21. ↑ Crouch, Tom (1982). Bleriot XI, The Story of a Classic Aircraft. Smithsonian Institution Press. σελ. 22-22. ISBN 0-87474-345-1. 
  22. ↑ «aviation timeline 1910». www.century-of-flight.net. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 Μαρτίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  23. ↑ Spaight, James (1914). Aircraft In War. London: MacMilian and Co. σελ. 3. 
  24. ↑ Sands, Jeffrey (Summer 1985). «The Forgotten Ace, Ltn. Kurt Wintgens and his War Letters». Cross & Cockade USA. 
  25. ↑ «Manfred, baron von Richthofen - World War I - HISTORY.com». www.history.com. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  26. ↑ Paur, Jason (15 Ιουνίου 2010). «June 15, 1919: First Nonstop Flight Crosses Atlantic». www.wired.com. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  27. ↑ «IATA - 100 Years of Commercial Flight». www.iata.org. 1 Ιανουαρίου 2014. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 26 Δεκεμβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  28. ↑ «World War 2 Aircraft (1939-1945)». www.militaryfactory.com. http://www.militaryfactory.com/aircraft/ww2-aircraft.asp. Ανακτήθηκε στις 2017-01-03. 
  29. ↑ Hallion, Richard P. «The NACA, NASA, and the Supersonic-Hypersonic Frontier». www.yumpu.com. NASA. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 14 Αυγούστου 2014. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. CS1 maint: Unfit url (link)
  30. ↑ Glancey, Jonathan (20 Οκτωβρίου 2014). «Boeing 707: The aircraft that changed the way we fly». www.bbc.com. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  31. ↑ Davies, Alex (21-09-2010). «Battle of the Jumbo Jets: Airbus A380 Vs. Boeing 747-8I». Business Insider. http://www.businessinsider.com/airbus-a380-v-boeing-747-8i-breakdown-2012-9. Ανακτήθηκε στις 2017-01-03. 
  32. ↑ «Propeller Thrust». www.grc.nasa.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2 Νοεμβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  33. ↑ «Quest for Performance: The Evolution of Modern Aircraft : Part II: The Jet Age». www.hq.nasa.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 14 Σεπτεμβρίου 2010. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  34. ↑ Westcott, Richard (24-10-2013). «Could Concorde ever fly again? No, says British Airways» (στα αγγλικά). BBC News. http://www.bbc.com/news/business-24629451. Ανακτήθηκε στις 2017-01-03. 
  35. ↑ «Jet Engines». cs.stanford.edu. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  36. ↑ «NASA Dryden Power Beaming Photo Collection». www1.dfrc.nasa.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 25 Φεβρουαρίου 2011. Ανακτήθηκε στις 1 Ιανουαρίου 2017. CS1 maint: Unfit url (link)
  37. ↑ Grady, Mary (27 Απριλίου 2013). «Pipistrel Expands Electric Aircraft Line». www.avweb.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 3 Μαΐου 2013. Ανακτήθηκε στις 2 Ιανουαρίου 2017. 
  38. ↑ Pelt, Michel van (2012). Rocketing Into the Future: The History and Technology of Rocket Planes. Leiden: Springer Science & Business Media. ISBN 9781461432005. 
  39. ↑ «NASA - Ramjet Propulsion». www.nasa.gov (στα Αγγλικά). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 28 Μαρτίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  40. ↑ «NASA - What's a Scramjet?». www.nasa.gov (στα Αγγλικά). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 28 Οκτωβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  41. ↑ Kundu, Ajoy Kumar (2010). Aircraft Design. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9781139487450. 
  42. ↑ «How is an aircraft built?». www.airbus.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 30 Ιανουαρίου 2017. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  43. ↑ «Aviation Maintenance Technician Handbook - Airframe». www.faa.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 20 Ιανουαρίου 2017. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  44. ↑ «Parts of Airplane». www.grc.nasa.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 29 Δεκεμβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  45. ↑ «Dynamics of Flight». www.grc.nasa.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Δεκεμβρίου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  46. ↑ «High wing, low wing». www.flightglobal.com. 1975. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  47. ↑ 47,0 47,1 «Introduction to the Aerodynamics of Flight: VII: Supersonic Flow». history.nasa.gov. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  48. ↑ «Fuselage». www.grc.nasa.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 7 Μαΐου 2016. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  49. ↑ Crane, Dale (1997). Dictionary of Aeronautical Terms (3η έκδοση). -: Aviation Supplies & Academics. σελ. 224. ISBN 1-56027-287-2. 
  50. ↑ Liebeck, R.H. (Ιανουάριος-Φεβρουάριος 2004). «Design of the Blended Wing Body Subsonic Transport». Journal of Aircraft 40 (1): 10-25. http://vicomplex.hu/arep/BoeingBWB.pdf. Ανακτήθηκε στις 2017-01-03. 
  51. ↑ «NASA Armstrong Fact Sheet: Lifting Bodies». www.nasa.gov. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  52. ↑ Dale, Crane (1997). Dictionary of Aeronautical Terms (3η έκδοση). Aviation Supplies & Academics. σελ. 86. ISBN 1-56027-287-2. 
  53. ↑ From the Ground Up (27η (αναθεωρημένη) έκδοση). Aviation Publishers Co. Limited. σελ. 10. ISBN 0-9690054-9-0. 
  54. ↑ Ομοσπονδιακή Διοίκηση Αεροπορίας (Αύγουστος 2008). «Title 14: Aeronautics and Space - Part 1 — Definitions And Abbreviations». ecfr.gpoaccess.gov. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 20 Σεπτεμβρίου 2008. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 
  55. ↑ «The risks of travel». www.numberwatch.co.uk. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 7 Σεπτεμβρίου 2001. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. CS1 maint: Unfit url (link)
  56. ↑ Weir, Andrew (7 Αυγούστου 199). «Flight into danger» (στα αγγλικά). New Scientist. https://www.newscientist.com/article/mg16321985.200-flight-into-danger. Ανακτήθηκε στις 2017-01-03. 
  57. ↑ Mantakos, Harry. «Safety vs Driving». www.meretrix.com. Ανακτήθηκε στις 3 Ιανουαρίου 2017. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αεροπλάνο&oldid=10822413"