Низкопланы и высокопланы: зачем такая разница?

Что можно сказать в общем о конструкции самолета, если посмотреть на него снаружи? Фюзеляж, хвост да крылья. Вот на последних мы сегодня и остановимся поподробнее. Присмотритесь внимательнее: у некоторых лайнеров крылья сверху, у других – снизу, а у третьих проходят через центр корпуса. Зачем так усложнять: нельзя ли было строить по одной схеме?


На заре авиации не сразу рассмотрели возможность крепления крыла разными способами. В то время экспериментировали с монопланами и бипланами: никак не могли решить, что лучше.



В конце концов, обратили внимание и на способ установки крыла. После ряда исследований выяснилось, что это серьезно влияет на аэродинамические качества машины и не только.

Высокопланы

Как явствует из названия, это самолеты с верхним расположением плоскостей. Заметьте: такая схема в основном присуща транспортным воздушным судам. И это естественно: грузить воздушное судно легче и быстрее, если у него крылья наверху и не мешают свободному проезду техники.


А еще низкорасположенное «брюхо» позволяет обходиться без громоздкого трапа, дорогих высоченных стоек шасси. Есть и банальная причина: если самолет винтовой, то при низком расположении плоскостей пропеллеры задевали бы землю.


А как насчет аэродинамики? Она лучше, чем у низкопланов, на 4-5%. Дело в том, что крыло образует как бы единую общую плоскость, которую верхние воздушные потоки свободно обтекают. Еще у высокоплана лучше устойчивость и стабильность: он неохотно кренится и скользит на крыло. Именно поэтому все истребители и спортивно-тренировочные самолеты, для которых важна маневренность, изготавливают с нижним расположением плоскостей.


Есть и другие плюсы, например, связанные с посадкой на грунтовых аэродромах. Двигатели находятся высоко и грязь, пыль в них попадает меньше. А если аварийная посадка? Низкорасположенный силовой агрегат черканет по земле и отвалится. Не забудьте о самолетах-амфибиях, у которых двигатели и вовсе размещаются наверху, чтобы до них не доставала вода.


Впрочем, не все так гладко: у конструкции есть отрицательные моменты. Чтобы в них разобраться, давайте взглянем на его «конкурента».

Низкопланы

Почти все большие пассажирские самолеты выполнены именно по такой схеме. Начать можно с той же безопасности: ведь речь идет о десятках, сотнях жизней. Если в воздухе случится аварийная ситуация, например, не выпускаются шасси, машину придется сажать на «пузо». В этом случае низкорасположенные крылья стабилизируют приземление, помогут лайнеру быстрее остановиться.


Стоит упомянуть и т. н. ground-эффект. В случае плотного приближения к любой поверхности у крыла «автоматически» увеличивается подъемная сила. Это смягчает посадку, как штатную, так и аварийную.


А если самолет сядет на воду, его плоскости будут долго поддерживать плавучесть. Еще один момент связан с коммерческим использованием лайнера: чем он чаще и дальше будет летать, тем это выгоднее его владельцу. Поэтому время техобслуживания должно быть минимальным. На низкопланах двигатели расположены под крыльями, поэтому сервисные работы проводить удобно, оперативность возрастает. Еще такое размещение турбин снижает шумность в салоне.


А что можно сказать о среднеплане? Подобная схема сегодня распространена разве что на военных машинах, т. к. делает конструкцию более жесткой и прочной.

Резюме

Вышесказанное, однако, не означает, что все транспортники высоко-, а пассажирские самолеты – низкопланы. По тем или иным причинам конструкторы делали и делают исключения. Главное – предназначение летательного аппарата, ради которого его и строят.