Авиация - Aviation

Эта статья про самолет. Для коктейля см. Авиация (коктейль). Для использования в других целях см. Авиация (значения).
В Боинг 747
Часть серии по
Транспорт
Библиотека
Режимы
Темы
Приложения Nuvola ksysv square.svg Транспортный портал

Авиация деятельность, связанная с механическими рейс и самолет промышленность. Самолет включает в себя с неподвижным крылом и винтокрылый типы, изменяемые крылья, подъемные тела без крыльев, а также самолет легче воздуха такие как горячие воздушные шары и дирижабли.

Авиация началась в 18 веке с развитием воздушный шар, аппарат, способный перемещать атмосферу через плавучесть.[1] Некоторые из наиболее значительных достижений в авиационной технике были связаны с управляемым планирующим полетом. Отто Лилиенталь в 1896 г .; затем большой шаг в значении произошел с постройкой первого самолета с двигателем. Братья Райт в начале 1900-х гг. С тех пор в авиации произошла технологическая революция с появлением струя который позволил использовать основной вид транспорта по всему миру.

Этимология

Слово авиация был придуман французским писателем и бывшим морским офицером Габриэлем Ла Ланделем в 1863 году.[2] Он получил термин от глагола Авиер (неудачный неологизм для «летать»), образованное от латинского слова avis ("птица") и суффикс -ation.[3]

История

Основная статья: История авиации

Раннее начало

Есть ранние легенды о полете человека, такие как рассказы о Икар в греческом мифе, Джамшид и Шах Кай Кавус в персидском мифе,[4] и летающий автомат Archytas из Тарент (428–347 до н. Э.).[5] Позже появляются несколько более правдоподобные утверждения о полетах людей на короткие расстояния, такие как крылатые полеты Аббас ибн Фирнас (810–887), Эйлмер из Малмсбери (11 век) и горячий воздух Пассарола из Бартоломеу Лоренсу де Гужман (1685–1724).

Легче воздуха

LZ 129 Гинденбург в Военно-морская авиабаза Лейкхерст, 1936

Современная эра авиации началась с первого непривязанного полета человека легче воздуха 21 ноября 1783 г. воздушный шар разработан Братья монгольфье.[1] Практичность воздушных шаров была ограничена, потому что они могли летать только по ветру. Сразу стало понятно, что управляемый, или дирижабль, баллон требовался. Жан-Пьер Бланшар пилотировал первый управляемый человеком дирижабль в 1784 году и пересек Ла-Манш в одном из них в 1785 году.

Жесткие дирижабли стал первым самолетом для перевозки пассажиров и грузов на большие расстояния. Наиболее известные самолеты этого типа были произведены немецким дирижабль Компания.

Самым успешным Zeppelin был Граф Цеппелин. Он пролетел более миллиона миль, включая кругосветный полет в августе 1929 года. Однако преобладание цеппелинов над самолетами того периода, имевшими дальность полета всего несколько сотен миль, уменьшалось по мере развития конструкции самолетов. . «Золотой век» дирижаблей закончился 6 мая 1937 г., когда Гинденбург загорелся, погибли 36 человек. Первоначально причиной аварии в Гинденбурге считалось использование водорода вместо гелия в качестве подъемного газа. Внутреннее расследование, проведенное производителем, показало, что покрытие, использованное в материале, покрывающем корпус, было легковоспламеняющимся и позволяло накапливать статическое электричество в дирижабле.[6] Изменения в составе покрытия снизили риск дальнейших несчастных случаев типа Гинденбурга. Хотя периодически выдвигались инициативы по возрождению их использования, с тех пор дирижабли находили лишь нишевое применение.[7]

Тяжелее воздуха

В 1799 году сэр Джордж Кэли изложил концепцию современного самолета как летательного аппарата с неподвижным крылом с раздельными системами подъемной силы, движения и управления.[8][9] Ранние разработки дирижаблей включали двигательную установку с машинным приводом (Анри Жиффар, 1852), жесткие рамы (Дэвид Шварц, 1896 г.) и повышенной скорости и маневренности (Альберто Сантос-Дюмон, 1901)

Первый пилотируемый и управляемый полет Братья Райт, 17 декабря 1903 г.

Есть много конкурирующих требований для самого раннего полета с двигателем тяжелее воздуха. Первый зарегистрированный полет с двигателем был выполнен Клеман Адер 9 октября 1890 г. на своем крылатом, полностью самоходном самолет, то Адер Эоле. Сообщается, что это был первый пилотируемый, управляемый двигателем полет тяжелее воздуха на значительное расстояние (50 м (160 футов)), но незначительную высоту над ровной поверхностью.[10][11][12] Семь лет спустя, 14 октября 1897 г. Авион III был безуспешно испытан на глазах у двух представителей военного министерства Франции. Отчет об испытаниях не публиковался до 1910 года, поскольку они были военной тайной. В ноябре 1906 года Адер утверждал, что 14 октября 1897 года совершил успешный полет, достигнув "непрерывного полета" около 300 метров (980 футов). Хотя в то время это было широко распространено, эти утверждения были позже дискредитированы.[13][14]

В Братья Райт совершили первый успешный управляемый и продолжительный полет на самолете 17 декабря 1903 года, что стало возможным благодаря их изобретению трехосный контроль. Только десять лет спустя, в начале Первая Мировая Война самолеты тяжелее воздуха стали практичными для разведки, обнаружения артиллерии и даже атак на наземные позиции.

Самолеты начали перевозить людей и грузы по мере того, как конструкции становились больше и надежнее. Братья Райт подняли в воздух первого пассажира, Чарльза Фурнаса, одного из их механиков, 14 мая 1908 года.[15][16]

В 1920-1930-е годы в области авиации был достигнут большой прогресс, в том числе первые трансатлантический перелет Олкока и Брауна в 1919 г., Чарльз Линдберг одиночный трансатлантический перелет в 1927 году, и Чарльз Кингсфорд Смит рейс через Тихий океан в следующем году. Одним из самых успешных проектов этого периода был Дуглас DC-3, который стал первым авиалайнер быть выгодным перевозить исключительно пассажиров, положив начало современной эре пассажирских авиаперевозок. К началу Второй мировой войны во многих городах были построены аэропорты, и было доступно множество квалифицированных пилотов. Война принесла в авиацию много новшеств, в том числе и первые. струя самолет и первый на жидком топливе ракеты.

НАСА с Гелиос исследования на солнечных батареях рейс.

После Второй мировой войны, особенно в Северной Америке, произошел бум авиация общего назначения как частные, так и коммерческие, поскольку тысячи пилотов были освобождены от военной службы, и появилось много недорогих транспортных и тренировочных самолетов, оставшихся от войны. Такие производители, как Cessna, Пайпер, и Бичкрафт расширила производство, чтобы предоставить легкие самолеты для нового рынка среднего класса.

К 1950-м годам разработка гражданских самолетов росла, начиная с de Havilland Comet, хотя первым широко используемым пассажирским самолетом был Боинг 707, потому что он был намного экономичнее других самолетов того времени. В то же время, турбовинтовой Двигательная установка стала появляться для небольших пригородных самолетов, что позволило обслуживать маршруты небольшого объема в гораздо более широком диапазоне погодных условий.

С 1960-х гг. композитный материал стали доступны планеры и более тихие и эффективные двигатели, а также Конкорд предоставлена сверхзвуковое обслуживание пассажиров уже более двух десятилетий, но наиболее важные устойчивые инновации были внесены в контрольно-измерительные приборы и управление. Прибытие из твердое состояние электроника, спутниковая система навигации, спутниковая связь, и все более маленькие и мощные компьютеры и СВЕТОДИОД дисплеи, резко изменили кабины авиалайнеры и, все чаще, и более мелких самолетов. Пилоты могут более точно ориентироваться и просматривать местность, препятствия и другие близлежащие самолеты на карте или через синтетическое зрение даже ночью или в условиях плохой видимости.

21 июня 2004 г. SpaceShipOne стал первым частным самолетом, который космический полет, открывая возможность авиационного рынка, способного покинуть атмосферу Земли. Между тем, летающие прототипы самолетов, работающих на альтернативных видах топлива, таких как этиловый спирт, электричество, и даже солнечная энергия, становятся все более распространенными.

Эксплуатация самолетов

Гражданская авиация

Основная статья: Гражданская авиация

Гражданская авиация включает в себя все невоенные полеты, как авиация общего назначения и регулярный воздушный транспорт.

Воздушный транспорт

Основная статья: Авиакомпания
Northwest Airlines Airbus A330-323

Существует пять основных производителей гражданской транспортной авиации (в алфавитном порядке):

Боинг, Аэробус, Ильюшин и Туполев сконцентрироваться на широкофюзеляжных и узкофюзеляжных самолетах авиалайнеры, а Bombardier, Embraer и Сухой сконцентрироваться на региональные авиалайнеры. Этих производителей поддерживают обширные сети специализированных поставщиков запчастей со всего мира, которые иногда обеспечивают только первоначальное проектирование и окончательную сборку на своих заводах. Китайский Консорциум ACAC также скоро выйдет на рынок гражданского транспорта с его Comac ARJ21 региональный самолет.[17]

До 1970-х годов большинство крупных авиакомпаний были перевозчики флагов, спонсируемые их правительствами и надежно защищенные от конкуренции. С того времени, открытое небо соглашения привели к усилению конкуренции и выбора для потребителей в сочетании с падением цен для авиакомпаний. Сочетание высоких цен на топливо, низких тарифов, высоких зарплат и кризисов, таких как 11 сентября 2001 г. и Эпидемия атипичной пневмонии привели многие старые авиакомпании к государственной финансовой помощи, банкротству или слиянию. В то же время, лоукостеры такие как Ryanair, Юго-запад и WestJet процветали.

Авиация общего назначения

Основная статья: Авиация общего назначения
1947 Cessna 120

Авиация общего назначения включает в себя все нерегулярные гражданские полеты, как частный и коммерческий. Авиация общего назначения может включать бизнес-полеты, воздушный чартер, частная авиация, летная подготовка, воздушный шар, парапланеризм, парашютный спорт, скольжение, дельтапланеризм, аэрофотосъемка, дельтапланы с ножным пуском, скорая помощь, уборка урожая, чартерные рейсы, отчеты о трафике, воздушное патрулирование полиции и тушение лесных пожаров.

В каждой стране авиация регулируется по-своему, но авиация общего назначения обычно подпадает под разные правила в зависимости от того, является ли она частной или коммерческой, и от типа задействованного оборудования.

Многие производители небольших самолетов обслуживают рынок авиации общего назначения, уделяя особое внимание частной авиации и летному обучению.

Наиболее важными недавними разработками для малых самолетов (которые составляют основную часть парка авиалайнеров) стало внедрение передовых авионика (в том числе GPS ), которые раньше встречались только в крупных авиалайнеры, и введение композитные материалы сделать малый самолет легче и быстрее. Сверхлегкий и самодельный самолет также становятся все более популярными для использования в развлекательных целях, поскольку в большинстве стран, где разрешена частная авиация, они намного дешевле и менее строго регулируются, чем сертифицированные самолеты.

Военная авиация

Основные статьи: Военная авиация и Воздушная война

просто шарики использовались в качестве самолетов наблюдения еще в 18 веке. С годами военный самолет были созданы для удовлетворения постоянно растущих требований к возможностям. Производители военной авиации соревнуются за контракты на поставку арсенала своего правительства. Самолеты выбираются на основе таких факторов, как стоимость, характеристики и скорость производства.

В Локхид SR-71 остается непревзойденным во многих областях производительности.[18]

Виды военной авиации

Безопасность полетов

Основная статья: Авиационная безопасность

Авиационная безопасность означает состояние авиационной системы или организации, в котором риски, связанные с авиационной деятельностью, связанной с эксплуатацией воздушных судов или непосредственно поддерживающей их, снижены и контролируются до приемлемого уровня. Он включает в себя теорию, практику, расследование и категоризацию отказов полета, а также предотвращение таких отказов посредством регулирования, обучения и подготовки. Его также можно применять в контексте кампаний, информирующих общественность о безопасности авиаперелетов.

Авиационные происшествия и инциденты

Основная статья: Авиационные происшествия и инциденты
А USAF Thunderbird пилот выталкивание от его F-16 самолет на авиасалон в 2003 году

An авиационная катастрофа определяется Конвенция о международной гражданской авиации Приложение 13 как событие, связанное с эксплуатацией воздушного судна, которое происходит между моментом, когда какое-либо лицо садится на воздушное судно с намерением совершить полет, до того момента, когда все такие люди высаживаются, когда человек получает смертельные или серьезные травмы, воздушное судно получает повреждение или структурную неисправность, или самолет отсутствует или полностью недоступен.[19]

Первое авиационное происшествие со смертельным исходом произошло в Райт Модель А самолет в Форт Майер, Вирджиния, США 17 сентября 1908 г. в результате ранения пилота, Орвилл Райт, и смерть пассажира, лейтенанта связи Томас Селфридж.[20]

An авиационный инцидент определяется как происшествие, отличное от авиационного происшествия, связанное с эксплуатацией воздушного судна, которое влияет или может повлиять на безопасность полетов.[21]

Авиационное происшествие, при котором повреждение самолета таково, что его необходимо списать, или при котором самолет разрушен, называется аварией. авария с потерей корпуса.[21]

Управления воздушным движением

Основная статья: Управления воздушным движением
Башни управления воздушным движением в Амстердам аэропорт

Управление воздушным движением (УВД) включает в себя связь с воздушным судном, чтобы помочь поддерживать эшелонирование, то есть они обеспечивают достаточно большое расстояние между воздушными судами по горизонтали или вертикали для исключения риска столкновения. Диспетчеры могут координировать отчеты о местоположении, предоставляемые пилотами, или в районах с интенсивным движением (например, в США) они могут использовать радар чтобы увидеть позиции самолетов.

Обычно существует четыре различных типа УВД:

  • диспетчеры центра, которые управляют самолетами, курсирующими между аэропортами
  • диспетчерские вышки (включая вышку, наземный диспетчерский пункт, диспетчерскую службу и другие службы), которые управляют воздушными судами на небольшом расстоянии (обычно 10–15 км по горизонтали и 1000 м по вертикали) от аэропорта.
  • океанические диспетчеры, которые управляют воздушными судами над международными водами между континентами, как правило, без радиолокационной службы.
  • диспетчеры терминалов, которые управляют воздушными судами на более широкой территории (обычно 50–80 км) вокруг загруженных аэропортов.

УВД особенно важно для самолетов, летящих под правила полетов по приборам (IFR), когда они могут находиться в погодных условиях, которые не позволяют пилотам видеть другие самолеты. Однако в районах с очень интенсивным движением, особенно вблизи крупных аэропортов, самолеты, летящие под правила визуального полета (VFR) также должны следовать инструкциям УВД.

Помимо отделения от других воздушных судов, УВД может предоставлять пилотам метеорологические рекомендации, эшелонирование местности, навигационную помощь и другие услуги в зависимости от их рабочей нагрузки.

УВД не контролирует все полеты. Для большинства полетов по ПВП (Правила визуальных полетов) в Северной Америке не требуется связываться с УВД (кроме случаев, когда они проходят через оживленную зону терминала или не используют крупный аэропорт), а также во многих областях, таких как северная Канада и низкая высота в северной части. Шотландия. Службы управления воздушным движением недоступны даже для полетов по ППП на малых высотах.

Воздействие на окружающую среду

Основная статья: Воздействие авиации на окружающую среду

Как и все мероприятия с участием горение, работающих с двигателями самолетов (от авиалайнеров до воздушных шаров). сажа и другие загрязнители в атмосферу. Парниковые газы такие как углекислый газ (CO2) также производятся. Кроме того, существуют специфические для авиации воздействия на окружающую среду: например,

Водяной пар следы покинул высотный самолет авиалайнеры. Они могут способствовать перистое облако формирование.
  • Самолеты, работающие на больших высотах вблизи тропопауза (в основном большие реактивные авиалайнеры ) испускают аэрозоли и уходят следы, оба из которых могут увеличить перистое облако формирование - облачность увеличилась на 0,2% с момента зарождения авиации.[22] Облака могут иметь как охлаждающий, так и согревающий эффект. Они отражают часть солнечных лучей обратно в космос, но также блокируют часть тепла, излучаемого поверхностью Земли. В среднем как тонкие естественные перистые облака, так и инверсионные следы имеют чистый эффект потепления.[23]
  • Самолеты, работающие на больших высотах вблизи тропопаузы, также могут выделять химические вещества, которые взаимодействуют с парниковыми газами на этих высотах, особенно соединения азота, которые взаимодействуют с озоном, увеличивая концентрацию озона.[24][25]
  • Горят самые легкие поршневые самолеты avgas, который содержит тетраэтилсвинец (ТЕЛ). Некоторые поршневые двигатели с более низкой степенью сжатия могут работать на неэтилированном мога, а турбинные двигатели и дизельные двигатели - ни один из которых не требует свинца - появляются на некоторых новых легкий летательный аппарат.

Еще одно воздействие авиации на окружающую среду: шумовое загрязнение, в основном вызванные взлетом и посадкой самолетов.

Смотрите также

Заметки

  1. ^ а б https://www.britannica.com/technology/balloon-flight, Дональд Л. Пикар в Британской энциклопедии, опубликованной 16 ноября 2018 г. По состоянию на 25 октября 2020 г.
  2. ^ "Aviation ou Navigation aerienne par G. de La Landelle".
  3. ^ Кассар 2008, п. 77.
  4. ^ Шахнама Фирдоуси. Vol. II. (1906), стр. 103-104, стих 111. Перевод Артура Джорджа Уорнера и Эдмонда Уорнера. Лондон. Кеган Пол, Trench, Trübner & Co. Ltd
  5. ^ Берлинер 1996, п. 28.
  6. ^ De Angelis 1997 С. 87–101.
  7. ^ https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9780470686652.eae379, Эгберт Торенбек, Джанфранко Ла Рокка для Encyclopedia of Aerospace Engineering. Опубликовано 15 декабря 2010 г. По состоянию на 25 октября 2020 г.
  8. ^ «История авиации». В архиве из оригинала от 13.04.2009. Получено 2009-07-26.
  9. ^ «Сэр Джордж Карли (британский изобретатель и ученый)». Британика. В архиве из оригинала от 11.03.2009. Получено 2009-07-26. Английский пионер в области воздушной навигации и авиационной техники и разработчик первого успешного планера, который поднял в воздух человека.
  10. ^ «Клеман Адер - французский изобретатель». В архиве из оригинала от 08.03.2012.
  11. ^ «ЛЕТАЮЩИЕ МАШИНЫ - Клемент Адер». В архиве из оригинала от 04.02.2012.
  12. ^ "EADS N.V. - Eole / Clément Ader". 20 октября 2007 г. Архивировано с оригинал 20 октября 2007 г.
  13. ^ Гиббс-Смит, К. Х., Авиация. Лондон, NMSO 2003, стр. 75.
  14. ^ L'homme, l'air et l'espace, стр. 96
  15. ^ Том Д. Крауч (29 августа 2008 г.). "1908: год, когда самолет стал публичным". Воздух и космос / Смитсоновский институт. Получено 21 августа, 2012.
  16. ^ «В этом месяце в исследованиях: май». НАСА. В архиве из оригинала от 6 апреля 2012 г.. Получено 21 августа, 2012.
  17. ^ Кингсбери, Кэтлин (11 октября 2007 г.). "Глаза в небо". Время. В архиве с оригинала 31 октября 2010 г.. Получено 26 апреля, 2010.
  18. ^ [1], "In Homeland Security" о стратегическом преимуществе SR-71 blackbird. Проверено 25 октября 2020 года.
  19. ^ Сайт ресурсов исследования процесса расследования. «Международные стандарты расследования». В архиве из оригинала 27 апреля 2012 г.. Получено 7 мая 2012.
  20. ^ About.com Изобретатели. "Братья Райт - первая авиакатастрофа со смертельным исходом в 1908 году". Получено 7 мая 2012.
  21. ^ а б AirSafe.com. «Определения основных терминов, используемых AirSafe.com». В архиве из оригинала 20 апреля 2012 г.. Получено 7 мая 2012.
  22. ^ «Авиация и глобальная атмосфера». В архиве из оригинала от 29.06.2007.
  23. ^ Ле Паж, Майкл. «Оказывается, самолеты еще хуже для климата, чем мы думали». www.newscientist.com. Получено 2019-07-05.
  24. ^ Lin, X .; Тренер М. и Лю С.С. (1988). «О нелинейности образования тропосферного озона» (PDF). Журнал геофизических исследований. 93 (D12): 15879–88. Bibcode:1988JGR .... 9315879L. Дои:10.1029 / JD093iD12p15879.
  25. ^ Grewe, V .; Д. Бруннер; М. Дамерис; Дж. Л. Гренфелл; Р. Хайн; Д. Шинделл; Дж. Стахелин (июль 2001 г.). «Происхождение и изменчивость оксидов азота и озона в верхних слоях тропосферы в северных средних широтах». Атмосферная среда. 35 (20): 3421–33. Bibcode:2001AtmEn..35.3421G. Дои:10.1016 / S1352-2310 (01) 00134-0. HDL:2060/20000060827.

Список используемой литературы

внешние ссылки