Возможно, теперь вы еще больше недоумеваете: как самолет может летать в перевернутом положении? Наверняка на вас повлиял и мой рассказ о том, что крыло слегка искривлено наверху и имеет плоскую поверхность внизу, чем обусловлена разница давлений, которая, в свою очередь, обеспечивает подъемную силу. Если лететь в перевернутом положении, разве она не будет направлена в противоположном направлении, заставляя самолет двигаться к земле? Да, отчасти это так. Но, как мы уже выяснили, крыло создает подъемную силу, направленную в обе стороны, и разница давлений по Бернулли в данном случае не очень важна. Обычное изменение угла атаки крыла играет гораздо более важную роль. Все, что требуется от пилота, — удерживать правильный угол, при котором будет отклоняться достаточное количество воздушного потока, а отрицательная подъемная сила от перевернутого аэродинамического профиля с легкостью компенсируется за счет «эффекта воздушного змея»[9].
Вы утверждали, что не собираетесь утомлять читателей специальной терминологией. «Описание устройства реактивного двигателя, — писали вы, — точно будет неинтересным». И все же, если вас не затруднит, расскажите, как он устроен
Представьте себе устройство двигателя как последовательную сборку вращающихся зубчатых дисков — компрессоров и турбин. Воздух втягивается и направляется через крутящиеся компрессоры. Он плотно сжимается, смешивается с распыленным керосином и воспламеняется. Сгоревший газ затем шумно вылетает из сопла двигателя. Перед этим ряд вращающихся турбин поглощает часть энергии газа. Турбины обеспечивают энергией компрессоры и большой вентилятор в передней части гондолы (обтекателя) двигателя.
Двигатели более ранних поколений получали почти всю тягу из горячего сгоревшего газа. В современных двигателях большой вентилятор, расположенный впереди, делает основную часть этой работы. Реактивный двигатель можно уподобить вентилятору в кольцевом обтекателе, вращающемуся во внутреннем контуре турбины и компрессора. Наиболее мощные двигатели — компаний Rolls-Royce, General Electric и Pratt &Whitney — имеют тягу почти в 450 тысяч ньютонов. Двигатели дают энергию системам электрики, гидравлики, нагнетания давления и борьбы с обледенением. Поэтому реактивные двигатели часто называются энергетическими установками.
Что такое турбовинтовой двигатель?
Все современные гражданские самолеты с воздушными винтами имеют турбовинтовые двигатели. Это, по сути, реактивные двигатели. Только компрессоры и турбины обеспечивают энергией воздушный винт, а не вентилятор — так достигается высокая производительность на малых высотах и во время перелетов на небольшие расстояния. Иными словами, это реактивный двигатель с воздушным винтом. В турбовинтовом двигателе нет поршней, поэтому вас не должна вводить в заблуждение приставка «турбо». Здесь нет никакой связи с автомобильным турбонаддувом. Турбовинтовые двигатели надежнее поршневых и отличаются высокой тяговооруженностью.
Реактивные и турбовинтовые двигатели работают на реактивном топливе, то есть очищенном керосине (варианте того вещества, которое используется в походных лампах). Существуют разные сорта этого топлива — авиакомпании используют Jet-A[10]. Реактивное топливо на удивление стабильно, но менее воспламеняемо, чем кажется на первый взгляд — как минимум до распыления. Если зажечь спичку и бросить в лужицу разлившегося топлива, оно не загорится. (Издательство не несет ответственности за любой ущерб, который может быть причинен вследствие данного заявления.)
Я заметил как-то отверстие под хвостом, в верхней части, которое испускает какой-то выхлоп. Что это такое?
Это ВСУ (вспомогательная силовая установка) — небольшой реактивный двигатель. Он используется для поддержки систем электричества и кондиционирования воздуха, когда не действуют основные двигатели, или для того чтобы дополнить их, когда они работают. На всех современных самолетах есть ВСУ. Она, как правило, расположена в конце фюзеляжа под хвостом. Если вы поднимаетесь на борт по открытому трапу, и вам кажется, что вокруг вас работают десять тысяч фенов, знайте — это ВСУ.
9
Имеется в виду, что происходит компенсация за счет набегающего потока при увеличении угла атаки крыла.
10
Российские компании используют отечественный авиационный керосин, например ТС-1 (его применяют при более низких температурах).