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Breve Historia
En 1903, el avión diseñado y fabricado por los hermanos Wright en Estados Unidos voló con éxito. Fue la primera vez en el mundo que un objeto más pesado que el aire. El avión estaba propulsado y controlable. En la Primera Guerra Mundial, los aviones se utilizaban en combate. En ese momento, la velocidad de los aviones alcanzaba de 180 a 220 kilómetros por hora, el techo era de 6.000 a 7.000 metros, el alcance era de 400 a 450 kilómetros y la carga de bombarderos era de 1.000. a 2.000 kilogramos. En la Segunda Guerra Mundial, la velocidad de los aviones alcanzó los 750 kilómetros por hora y la carga de bombas de los bombarderos podía alcanzar unas 10 toneladas.
Después de mediados de la década de 1940, los motores evolucionaron desde motores de pistón hasta motores a reacción, y el rendimiento de vuelo de los aviones mejoró significativamente. En la década de 1980, el techo de los aviones superaba los 30.000 metros, su velocidad máxima superaba tres veces la velocidad del sonido, su alcance superaba los 20.000 kilómetros y su capacidad de carga máxima superaba las 100 toneladas.
Tendencias de desarrollo
Mejorar aún más la velocidad de las aeronaves (algunos países están considerando desarrollar aviones a reacción hipersónicos) y el rendimiento de los vuelos supersónicos, mejorar el rendimiento y la seguridad de las aeronaves y mejorar el mantenimiento Garantizar el rendimiento y mejorar la economía ( especialmente reducir los costos del ciclo de vida) son las direcciones de desarrollo futuro. El desarrollo de vehículos transatmosféricos también es una tendencia digna de mención.
Los hermanos Wright, los inventores del avión
En el invierno de 1877, una fuerte nevada cayó en la zona de Dayton, Estados Unidos, y en las colinas de las afueras. de la ciudad estaban cubiertas de blanco. Un grupo de niños llegó a una ladera cubierta de una espesa nieve blanca y se deslizó rápidamente hacia abajo en un trineo casero. De repente sonaron carcajadas en la ladera.
A su lado, dos niños permanecían en silencio, observando el alegre trineo que pasaba de arriba a abajo. El niño mayor suspiró: "¡Oye! ¡Sería genial si también tuviéramos un trineo!".
El otro niño hizo un puchero y dijo: "¡Nuestro papá siempre no está en casa!". Tan pronto como se movió, continuó: "¡Hermano, hagámoslo nosotros mismos!" Al escuchar esto, el niño que se llamaba hermano se rió y dijo alegremente:
"¡Sí! Nosotros también podemos hacerlo. " "¡Vamos, Orville, volvamos!" Entonces los dos niños saltaron colina abajo y corrieron rápidamente hacia casa.
Estos dos hermanos son los hermanos Wright, el mayor es Wilbur y el menor es Orville. Les gusta jugar con juguetes desde que eran pequeños y, a menudo, juegan varios juegos juntos. Su abuelo era un artesano que hacía ruedas y en la casa había todo tipo de herramientas. Los dos hermanos la consideraban su paraíso y a menudo iban a ver trabajar a su abuelo. Con el paso del tiempo, imitaron y fabricaron algunos juguetes pequeños. Por eso, los dos hermanos decidieron construir esta vez un trineo y tirarlo hasta la ladera para competir con sus compañeros. Esa noche, los hermanos le contaron esta idea a su madre. Cuando mi madre escuchó esto, dijo alegremente: "¡Está bien, hagámoslo juntos!".
Entonces, los dos hermanos corrieron al taller de su abuelo y encontraron mucha madera y herramientas sin pensar. él.
"No", su madre los detuvo y dijo: "Tenemos que tener un plan para todo lo que hacemos. ¡Primero debemos hacer un dibujo y luego hacerlo!". Dos hermanos entendieron esta verdad. Diseñé el patrón con mi madre. La madre primero midió las dimensiones corporales de los dos hermanos y luego sacó un trineo corto. "Mamá, los trineos de otras personas son muy altos, ¿por qué los trineos que dibujaste son tan cortos? ¿Está bien?", Preguntó confundido su hermano menor, Orville.
"Hija, si quieres que el trineo corra rápido, tienes que hacerlo más corto. Esto puede reducir la resistencia del viento y la velocidad será mucho más rápida", explicó mamá suavemente. Sólo entonces los dos hermanos comprendieron que no debían ser imprudentes en nada de lo que hicieran, sino que primero debían comprender la verdad.
Un día después, el trineo enano de los hermanos Wright estaba terminado. Los dos hermanos lo empujaron hacia una colina. Tan pronto como lo colocaron en la ladera, un niño subió corriendo.
"¡Ven y mira, los hermanos Wright han traído un monstruo!", gritó el niño alborotado.
Después de un rato, los niños se reunieron alrededor, gesticulando y hablando sobre esta cosa de aspecto extraño. Los hermanos Wright lo desaprobaron y dijeron con valentía: "¡Quién competirá con nosotros!".
El chico que atropelló antes rápidamente gritó: "¡Iré! ¡Competiré con ellos!". Tiró de su trineo. Ven.
El resultado del concurso fue, por supuesto, que los hermanos Wright ganaron. Los niños ya no se rieron del trineo, sino que se reunieron alrededor y miraron a izquierda y derecha, como si quisieran encontrar algo en él. .
Los hermanos Wright estaban muy contentos y se marcharon a casa con la alegría de la victoria.
Ya está aquí la Navidad y mi padre ha vuelto de otros lugares. La mañana de Navidad, su padre les dio un regalo. Los dos hermanos lo abrieron con entusiasmo y vieron que era un juguete desconocido, que parecía muy extraño.
Papá les dijo que era una espiral voladora que podía volar muy alto en el aire. "¡Un pájaro puede volar! ¡Cómo puede volar!" Wilbur estaba un poco dudoso.
Papá sonrió y actuó en el acto. Vi que primero giró la banda elástica y cuando la soltó, emitió un gemido y voló alto en el aire. Sólo entonces el hermano creyó que, además de los pájaros y las mariposas, también los objetos creados por el hombre pueden volar hacia el cielo. Entonces, los dos hermanos lo desmontaron y quisieron explorar por qué podía volar hacia el cielo.
A partir de entonces, en sus jóvenes mentes, tuvieron la idea de que en el futuro crearían algo que pudiera volar alto hacia el cielo. Este deseo siempre les ha afectado. En 1896, los hermanos Wright vieron una noticia en el periódico: la alemana Lilienthal había muerto en un accidente de planeador. Esta noticia los sorprendió mucho y los hermanos decidieron estudiar vuelo aéreo.
En esta época, los hermanos Wright abrieron una tienda de bicicletas. Mientras trabajaban para ganar dinero, investigaban información sobre aviación. Tres años más tarde, adquirieron muchos conocimientos sobre aviación y decidieron construir una réplica de un planeador.
Primero observaron los movimientos de las águilas volando en el aire, luego los dibujaron uno tras otro y luego comenzaron a diseñar el planeador. En octubre de 1900, los hermanos Wright finalmente construyeron su primer planeador y lo llevaron a Kitty Hawk Beach, lejos de Dayton. Era muy remota, sin árboles ni casas alrededor, y el viento era muy fuerte, muy adecuado para volar. planeadores.
Los hermanos pasaron una semana montando el planeador, atándolo a una cuerda y haciéndolo volar como una cometa, y lo lograron. Luego Wilbur se sentó sobre él para realizar el experimento. Aunque voló, sólo tenía más de 1 metro de altura.
Al año siguiente, los hermanos fabricaron otro planeador después de muchas mejoras basadas en el último. En el otoño de este año, volvieron a Kitty Hawk Beach. Después de una prueba, la altura del vuelo alcanzó repentinamente los 180 metros.
Los hermanos estaban muy contentos, pero no satisfechos. Se preguntaron si podrían construir una máquina que pudiera volar sin energía eólica.
Los hermanos pensaron una y otra vez, reunieron información sobre el vuelo y la estudiaron una y otra vez, pero todavía no podían determinar qué potencia usar para transportar el gran planeador y a las personas en el aire. . Un día, un coche se estacionó frente al concesionario y el conductor les pidió prestada una herramienta. Ven y repara el motor de tu coche. Los hermanos tuvieron una idea y se preguntaron si podrían utilizar el motor de un coche para impulsar su vuelo.
A partir de entonces, los hermanos empezaron a pensar en el motor. Primero midieron que la capacidad de carga máxima del planeador era de 90 kilogramos, por lo que pidieron a fábrica un motor que no excediera los 90 kilogramos. Pero el motor más ligero en aquel momento pesaba 190 kilogramos y la fábrica no podía producir un motor tan ligero.
Más tarde, un ingeniero que construyó el motor se enteró de esto y aceptó ayudar a los hermanos Wright. Después de un tiempo, el ingeniero construyó un motor de gasolina de 12 caballos de fuerza que pesaba sólo 70 kilogramos.
Los hermanos estaban muy contentos y pronto comenzaron a estudiar cómo utilizar el motor para impulsar el planeador y poder volar. Después de innumerables experimentos, finalmente instalaron el motor en el planeador. Simplemente instalaron una hélice en el planeador, y el motor hizo que la hélice girara y hiciera volar el planeador.
En septiembre de 1903, los hermanos Wright tomaron su vuelo equipado con motor hasta Kitty Hawk para realizar nuevamente un vuelo de prueba. Aunque el vuelo de prueba fracasó, aprendieron mucho de él. Poco después, realizaron varios vuelos de prueba seguidos, ya sea por fallas de la hélice, fallas del motor o problemas de habilidad para conducir.
Los hermanos Wright no se desanimaron y aun así insistieron en volar. En ese momento, un inventor llamado Langley, por encargo del gobierno de Estados Unidos, construyó un avión con motor de gasolina, que se estrelló en el mar durante un vuelo de prueba.
Cuando los hermanos Wright escucharon la noticia, fueron a investigar y aprendieron del fallo de Lanley y adquirieron mucha experiencia. Realizaron inspecciones estrictas de cada parte de la aeronave y formularon un cumplimiento de estrictas normas operativas. El 14 de diciembre de 1903, el avión llegó a Kitty Hawk para realizar vuelos de prueba.
Esta tarde, los hermanos primero colocaron en el suelo dos raíles fijados sobre madera con cierta pendiente para permitir que el avión se deslizara con facilidad. Luego, pusieron el avión que hicieron sobre los rieles.
Al final, la cuestión era quién debía volar primero. Los dos hermanos no podían discutir, así que tuvieron que lanzar una moneda y Wilbur volaría primero.
Después de que Wilbur subió al avión, se acostó en el medio del avión. Después de un rato, puso en marcha el avión. El motor rugió y la hélice giró lentamente.
El avión acababa de deslizarse 3 metros por la pendiente cuando se soltó de los cables atados detrás y rugió en el aire.
"¡Está volando!", gritó Orville emocionado.
Antes de que terminara de hablar, el avión repentinamente redujo la velocidad y rápidamente cayó al suelo. El vuelo completo dura menos de 4 minutos.
Orville corrió apresuradamente hacia adelante. Wilbur había saltado del avión caído. Los hermanos observaron rápidamente el avión y descubrieron que no estaba dañado.
"¿Cuál es el problema?" Los hermanos lo pensaron y comprobaron uno por uno. Al motor no le pasa nada, la hélice gira bien y el funcionamiento técnico es totalmente correcto. ... "Hermano, sé la razón", dijo Orville con una sonrisa en su rostro: "Estábamos rodando en la pendiente y el avión despegó cuando la distancia era de solo 3 metros. En ese momento, la rotación del La hélice no había alcanzado alta velocidad, por lo que cayó inmediatamente. "¡Sí!" Wilbur asintió con la cabeza y luego dijo: "No podemos usar la pendiente para despegar, sino confiar en la potencia de la hélice para volar hacia arriba. Instalamos los rieles en un lugar plano y lo intentamos nuevamente”
Trabajaron durante tres días consecutivos para reubicar los rieles en un terreno plano.
A las 10 de la mañana del 17 de diciembre de 1903, el cielo estaba cubierto de nubes bajas y el viento era cortante. El granjero que fue invitado por los hermanos a observar el vuelo se estremeció de frío y repetidamente instó a los hermanos a volar más rápido.
Esta vez Orville hizo el vuelo de prueba. Subió al avión y se tumbó en el asiento del conductor. Después de un rato, el motor empezó a rugir y la hélice empezó a girar.
De repente, el avión comenzó a deslizarse, de repente se elevó a una altura de más de 3 metros y luego voló hacia adelante horizontalmente.
"¡Está volando! ¡Está volando!", gritaron alegremente varios granjeros y siguieron a Wilbur detrás del avión.
Después de volar 30 metros, el avión aterrizó de manera constante. Wilbur corrió hacia adelante, se arrojó emocionado sobre su hermano que acababa de bajar del avión y gritó con lágrimas en los ojos: "¡Lo logramos! ¡Lo logramos!".
45 minutos después, Wilbur voló de nuevo. y la distancia alcanzó los 52 metros. Después de un rato, Orville voló nuevamente, esta vez durante 59 segundos, y la distancia alcanzó los 255 metros.
Este fue el primer vuelo exitoso en la historia de la humanidad. Los hermanos Wright contaron la noticia al periódico, pero el periódico no creyó tal cosa y se negó a publicar la noticia. A los hermanos Wright no les importó. Continuar mejorando sus aviones. Pronto, los hermanos construyeron un avión que podía transportar a dos personas y voló en el aire durante más de una hora.
Después de que se difundió la noticia, la gente se apresuró a contárselo. El gobierno de Estados Unidos se lo tomó muy en serio y decidió dejar que Wright realizara un vuelo de prueba.
El 10 de septiembre de 1908, el tiempo estaba excepcionalmente despejado y el lugar donde volaba el avión estaba abarrotado de gente observando. La gente esperaba ansiosamente el vuelo de los hermanos Wright.
Alrededor de las 10 en punto, su hermano menor Orville voló su avión libremente hacia el cielo en medio de vítores. Dos largas alas atravesaron el cielo, como un águila volando.
La gente ya no pudo reprimir su emoción. Levantaron la cabeza hacia el cielo y pronunciaron los nombres de los hermanos Wright. Los sueños de muchas personas finalmente se hicieron realidad.
El avión voló durante 1 hora y 14 minutos a una altitud de 76 metros y llevaba a un valiente pasajero. Cuando aterrizó, la gente lo rodeó desde todas direcciones. Poco después, con el apoyo del gobierno, los hermanos Wright fundaron una compañía aérea y abrieron una escuela de vuelo. A partir de entonces, el avión se convirtió en otro medio avanzado de transporte de personas.
Aeronave
Aeronave
Avión más pesado que el aire, con planta motriz y alas fijas. La unidad de potencia se utiliza para generar fuerza de empuje (tracción) o sustentación eléctrica, y las alas se utilizan para generar sustentación cuando se mueve en la atmósfera. Algunas personas también se refieren a los aviones que no sean globos ni dirigibles como aviones.
Clasificación
Se dividen en aeronaves militares y aeronaves civiles según sus usos. Los aviones militares incluyen: aviones de combate, aviones de ataque, bombarderos, cazabombarderos, aviones antisubmarinos, aviones de reconocimiento, aviones de alerta temprana, aviones de contramedidas electrónicas, aviones cisterna, aviones de transporte militar, aviones de entrenamiento militar, etc. Los aviones civiles incluyen: aviones de transporte (aviones de pasajeros, aviones de pasajeros y de carga, aviones de carga), aviones deportivos, aviones de negocios, aviones agrícolas, aviones de investigación experimental y otros aviones para fines especiales, etc.
Las aeronaves también se pueden clasificar según la forma, número y posición relativa de los componentes. Según el número de alas, se puede dividir en monoplano, biplano y multiplano. Según la posición de las alas con respecto al fuselaje, se pueden dividir en aviones de ala baja, ala media y ala alta. Según la forma del plano del ala, se puede dividir en aviones de ala recta, aviones de ala en flecha, aviones de ala en flecha hacia adelante y aviones de ala delta. Según la posición de la cola horizontal y la presencia o ausencia de la cola horizontal, se puede dividir en aviones de diseño normal (la cola horizontal está detrás del ala), aviones canard (el fuselaje delantero está equipado con un ala pequeña) y avión sin cola (sin cola horizontal normal) El diseño del avión incluye una cola vertical única, una cola vertical doble, una cola vertical múltiple y una cola en V. Según el tipo de dispositivo de propulsión, se puede dividir en aviones de hélice y aviones a reacción; según el tipo de motor, se puede dividir en aviones de pistón, aviones de turbohélice y aviones a reacción; dividido en aviones monomotor, aviones bimotores y aviones multimotor. Según el tipo de tren de aterrizaje, se puede dividir en aviones terrestres, hidroaviones y aviones anfibios. También se puede clasificar según el rendimiento de vuelo del avión: según la velocidad de vuelo del avión, se puede dividir en aviones subsónicos, aviones supersónicos y aviones hipersónicos. Según el alcance del avión, se puede dividir en aviones de corto alcance, aviones de medio alcance y aviones de largo alcance.
Composición
Los componentes principales de una aeronave son el organismo, el tren de aterrizaje, la planta motriz, el sistema de control de vuelo, el equipo aerotransportado y otros sistemas. Los aviones de combate también tienen sistemas de armas a bordo.
La estructura del avión incluye alas, fuselaje y cola.
La función de las alas es generar sustentación cuando se mueven en la atmósfera, y también están equipadas con alerones y spoilers; los aviones sin cola están equipados con dispositivos de control longitudinal (elevons) en las alas. Las alas también están equipadas con dispositivos para aumentar la sustentación.
El fuselaje se utiliza para alojar personal y cargar equipos, carga, armas, unidades de potencia, combustible, etc. Las alas y la cola están fijadas al fuselaje, y los puntales del tren de aterrizaje de algunos aviones también están fijados al fuselaje.
La cola se divide en cola horizontal y cola vertical. La cola horizontal generalmente consta de un estabilizador horizontal y un elevador, y la cola vertical consta de un estabilizador vertical y un timón. Algunos aviones tienen la cola horizontal en su conjunto, que se puede controlar y desviar, lo que se denomina cola horizontal de movimiento completo. Algunos aviones no tienen cola horizontal y están equipados con pequeñas alas horizontales delante de las alas, llamadas alas delanteras o canards. La cola horizontal garantiza la estabilidad del cabeceo, la maniobrabilidad y el equilibrio del avión. La cola vertical asegura la estabilidad direccional y maniobrabilidad de la aeronave, y junto con las alas, alerones o spoilers o cola horizontal diferencial, asegura la estabilidad lateral y maniobrabilidad de la aeronave.
Tren de aterrizaje
Se utiliza para asegurar que la aeronave despegue, aterrice, estacione en tierra (agua) y apoye a la aeronave durante el rodaje. Incluye tren de aterrizaje, dispositivo de elevación de alas, dispositivo de aceleración de despegue y dispositivo de desaceleración de aterrizaje. Algunos aviones también tienen ganchos de detención, etc.
El tren de aterrizaje generalmente se puede retraer cuando el avión está en vuelo. El tren de aterrizaje de algunos aviones antiguos y de baja velocidad no se puede retraer. El tren de aterrizaje viene en ruedas, pontón, casco, patín y otros tipos.
Planta de energía
Término general para los motores aeroespaciales y diversos dispositivos y sistemas que garantizan el funcionamiento del motor. Incluyendo sistema de propulsión, sistema de arranque, sistema de control, sistema de combustible, sistema de aceite lubricante, accesorios del motor, sistema de control de dirección de empuje y equipo de extinción de incendios.
Los motores más utilizados en los aviones modernos son los motores de turbina de gas, incluidos los motores turborreactores, los motores turbofan, los motores turbohélice y los motores de ventilador de hélice. Los motores de pistón se utilizan únicamente en aviones ligeros y los motores de cohetes se utilizan en aviones de prueba y dispositivos de aceleración.
Sistema de control de vuelo
Se utiliza para transmitir instrucciones de control, impulsar superficies de timón y otros mecanismos para controlar la actitud de vuelo. Se divide en sistema de control principal y sistema de control auxiliar.
El primero se utiliza para controlar la trayectoria de vuelo, incluida la columna de dirección (disco), los pedales, el timón, el dispositivo de transmisión que conecta el elevador (o la cola horizontal de movimiento completo) y el alerón, y otros dispositivos especializados. Este último incluye pestañas de ajuste, flaps, frenos de velocidad, estabilizadores ajustables y mecanismos de control para el ángulo de barrido variable de las alas. Según la fuente de instrucciones de control, los sistemas de control de vuelo de las aeronaves se pueden dividir en sistemas de control de vuelo manuales de las aeronaves y sistemas de control de vuelo automáticos de las aeronaves.
Equipos aerotransportados
Incluyendo instrumentos de navegación para conducción, instrumentos de motor, equipos de comunicación por radio, radares, equipos eléctricos, equipos de control ambiental y equipos de soporte vital. Los aviones militares también están equipados con equipos especiales, como contramedidas electrónicas.
El sistema de armas de un avión de combate incluye armas y municiones, sistemas de control de fuego, dispositivos de montaje y lanzamiento de armas, etc.