Елена Качур

Самолеты и авиация

Автор текстов заданий Анастасия Ванякина

Научные редакторы Михаил Киселёв, Александр Поляков

© Текст. ООО «Детское издательство Елена», 2016

© Издание, оформление. ООО «Манн, Иванов и Фербер», 2017

* * *

Давайте знакомиться!

Здравствуйте, ребята! Меня зовут Чевостик. Я живу на книжной полке в библиотеке у дяди Кузи. Не удивляйтесь, я небольшого роста, а нижняя полка в книжном шкафу дяди Кузи очень высокая и просторная, поэтому мне на ней хорошо и удобно. Какой я? Похож на обыкновенного мальчишку, волосы рыжие, характер весёлый. Дядя Кузя в шутку зовёт меня Чевочка с хвостиком. Но никакого хвоста у меня нет, зато есть ушки на макушке. Больше всего на свете я люблю узнавать новое, поэтому всё время задаю всякие вопросы дяде Кузе. О чём бы я ни спросил, он всё знает и мне рассказывает. Это потому, что дядя Кузя очень умный. Он прочитал много-много разных книг. А ещё мы с ним любим путешествовать! В путешествиях нам помогает времяскок. Это такой прибор, его дядя Кузя изобрёл. Набираешь на времяскоке место и время, куда хочешь попасть, раз, два – и уже там! Сегодня мы наверняка тоже куда-нибудь отправимся!

Путешествие начинается

– Чевостик!

– Я здесь! Здравствуй, дядя Кузя!

– Привет, Чевостик! Скорее собирайся, мы отправляемся в путь.

– Здорово! А куда?

– В увлекательное путешествие. Я уверен, что оно тебе понравится, ведь тема этого приключения – самолёты и авиация.

– Вот это да! Самолёты! И авиация. Дядя Кузя, а что такое «авиация»?

– Слово «авиация» происходит от латинского «авис», в переводе – «птица». Авиация – это раздел науки и техники, посвящённый полётам летательных аппаратов тяжелее воздуха.

– Значит, я наконец-то пойму, как здоровенные самолёты по воздуху летают! И наверняка узнаю ещё много нового и интересного!

– Это я тебе обещаю! А теперь – в путь! Вот только возьму с полки тот пакет. Он нам пригодится. Итак, включаю времяскок. Мы отправляемся в лето: полдень, луг на берегу реки.

Мечта о полётах. Летательный аппарат Леонардо да Винчи

– Как хорошо! На небе ни облачка! Правда, и самолётов в нём что-то не видно. Зато высоко над нами птицы летают! Дядя Кузя, я догадался, почему слово «авиация» произошло от слова «авис» – птица! Наверное, тот, кто придумал такое название – авиация, очень хотел научиться летать, как птицы!

– О полётах многие мечтали с незапамятных времён. Тысячи лет люди с восхищением и завистью следили за птицами, легко и свободно парящими высоко в небесах.

– А сделать большие крылья, чтобы летать с их помощью, люди не пробовали?

– Пробовали. Только все эти попытки заканчивались неудачей…

– Почему, дядя Кузя?

– У птиц к полёту приспособлены не только крылья, но и всё тело. Кости у птиц лёгкие, а грудные мышцы, которые работают, когда птица машет крыльями, очень крупные и мощные. У человека же вес слишком велик, а грудные мышцы слабоваты. Нам никогда не хватит сил, чтобы поднять своё тело в воздух.

Крылья самолета и птицы устроены похоже. Воздух над верхней поверхностью крыла движется быстрее, чем под нижней поверхностью. Из-за этого давление воздуха сверху меньше, чем снизу. Так крыло позволяет не падать в полёте.

– Жалко!

– А вот великий российский учёный Николай Егорович Жуковский говорил: «Человечество полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума!»

– Так и получилось?

– Да, малыш! Только произошло это не сразу. Много столетий подряд люди пытались научиться летать. Чего они только не выдумали за это время! Один изобретатель даже собирался отправиться в полёт на лодке, которую повезут по воздуху дрессированные голуби или орлы!

– Ничего себе! На такой лодке не летать, а в цирке выступать!

– Согласен! Но среди изобретений прошлого были и полезные находки. Например, гениальный художник и учёный Леонардо да Винчи, живший в Италии более пятисот лет назад, придумал и нарисовал воздушный винт, который вращается и тянет за собой летательный аппарат.

– Дядя Кузя! Почему же люди уже тогда самолёт не построили?

– Изобретатель не стал делиться с другими открытиями. Правда, он написал о них в своих тетрадях. Но эти записи учёные смогли прочесть и понять только в начале прошлого века, когда самолёты уже вовсю летали.

– Эх! Если бы Леонардо да Винчи вовремя рассказал о своих изобретениях! Люди смогли бы полететь гораздо раньше!

– Не думаю. Для полёта необходим мощный двигатель. Во времена Леонардо такого просто не было. Но годы шли. Мечтатели продолжали грезить о небе. И вот им на помощь пришёл…

– Кто?

– Не кто, а что. Одна игрушка, которую придумали тысячи лет назад. Ты её отлично знаешь. Настало время заглянуть в пакет, который я взял с собой.

Задание

А ты хочешь придумать свой летательный аппарат, как когда-то сделал Леонардо да Винчи? Конечно, полететь на нём вряд ли получится, но зато можно отправить в полёт ЛЕГО-человечка (или любую другую маленькую фигурку). Попробуй! Может быть, он поместится на бумажном самолётике, если приклеить его туда скотчем? Или полетит на дирижабле, сделанном из воздушного шарика, надутого гелием? Или прыгнет с парашютом из салфетки? Наверняка ты сможешь придумать какой-то новый способ, как научить ЛЕГО-человечка летать!

Самый древний летательный аппарат. Сила притяжения и подъёмная сила

– Дядя Кузя! Да это же воздушный змей! Красивый, яркий, с длинным хвостом!

– Перед нами – самый простой и самый древний летательный аппарат. Можно сказать, прародитель авиации.

– Ничего себе! Воздушный змей – дедушка авиации! Вот так открытие!

– Чевостик, а не запустить ли этого змея? Мне кажется, он поможет нам узнать что-то новое о полётах.

– Надо попробовать. Я знаю – чтобы змей взлетел, нужно хорошенько разбежаться. Тогда ветер подхватит его и унесёт высоко в небо.

– Главное, успеть достаточно размотать верёвку, к которой он привязан. Раз, два, три! Разбегаюсь…

– Дядя Кузя! Получилось! Змей взлетел под облака! Наверное, если ты его отпустишь, он взовьётся ещё выше!

– Наоборот. Упадёт на землю. Вот, смотри.

– Ой, дядя Кузя, а он и правда не вверх полетел, а начал падать! Вот и приземлился. В чём же дело?

– Слушай внимательно: на нашей планете на всё, что на ней находится, действует сила притяжения. Именно из-за притяжения Земли мы падаем со стула на пол, а не на потолок. Сила притяжения, или сила тяжести, действует и на тебя, и на меня…

– И на нашего змея?

– Правильно!

– А почему же он тогда взлетает?

– Вспомни, ведь для этого мне нужно разбежаться. Я бегу, а змей летит за мной. Он как будто быстро плывёт в потоке воздуха, как в реке. Только плывёт он навстречу течению.

– Потому что воздух дует на змея!

– Но наш змей всё равно движется вперёд, навстречу воздушному потоку (ведь я его тяну). При таком движении змея навстречу воздушному потоку на него начинает действовать новая сила. Она больше силы притяжения и направлена прямо вверх.

– Поэтому новая сила и поднимает змея высоко в небо. А как она называется?

– Очень просто: подъёмная сила. И знаешь, Чевостик, чтобы почувствовать действие подъёмной силы, тебе вовсе не обязательно взлетать под облака. Сейчас я отвяжу у змея хвост и все верёвки. Получился просто картонный лист. Возьмись за его края руками и подними над головой. Пусть лист как бы лежит на воздухе. А теперь попробуй побежать.

– Дядя Кузя! Лист из рук вверх вырывается, взлететь хочет!

– Это и есть действие подъёмной силы.

– Я всё понял! Для возникновения подъёмной силы надо, чтобы лист двигался навстречу ветру!

– Нет, Чевостик. Если ты побежишь, держа лист над собой, как парус, никакой подъёмной силы не почувствуешь. Наоборот, лист будет тебе только мешать.

– Значит, хитрая подъёмная сила действует, только когда ей удобно?

– Верно. Непросто было людям понять все хитрости подъёмной силы. Но в конце XIX века стало ясно следующее: большой плоский лист должен двигаться в воздухе почти плашмя, но слегка наклонённым передним краем вверх к набегающему ветру. В таком положении при движении появляется подъёмная сила. Чем быстрее движется лист и чем он больше, тем больше подъёмная сила, которую этот лист создаёт.

– А значит, очень большой лист сможет создать такую подъёмную силу, которая поднимет в воздух и сам лист, и человека вместе с ним! Кажется, уже и до самолёта недолго!

– Точно! И произошло это в самом начале ХХ века. С помощью времяскока мы сможем перенестись в день, когда человек впервые поднялся в небо на летательном аппарате тяжелее воздуха. Внимание! Нам нужно 17 декабря 1903 года, Соединённые Штаты Америки, берег океана.

Сделай своего воздушного змея по этой схеме! Задание ниже подскажет как.

Задание

1. Возьми лист цветной бумаги и согни его пополам.

2, 3. Половинку листа согни так, как показано на рисунке.

4. Приклей вдоль сгиба полоску скотча, чтобы склеить две части.

5. Возьми деревянную палочку и приклей её скотчем от угла до угла змея.

6. Переверни змея и проделай дырочку так, как показано на рисунке, а потом привяжи прочную нитку.

7. Посгибай среднюю часть вправо и влево до тех пор, пока она не будет стоять прямо.

8. Если хочешь, приклей к нижней части змея разноцветные полоски гофрированной бумаги, чтобы получился длинный хвост.

Змей готов! Теперь дождись хорошего ветра и дай ему как следует полетать.

Первый управляемый полёт. Летательный аппарат братьев Райт

– Ух, с океана дует холодный ветер. На песчаный пляж набегают волны. Кругом пусто. Хотя нет! Вон там, на пригорке, здание. Какие-то люди открыли его широкие двери и вытаскивают… Дядя Кузя! Что же это такое?

– Это летательный аппарат братьев Райт. Два отважных американских авиатора собираются его испытать.

– Неужели эта штуковина взлетит?! Она похожа не на летательный аппарат, а на какой-то сарай. Вместо стен – деревянные палки! Снизу – пол, сверху – плоская крыша.

– Чевостик, это не пол и крыша! Это два… крыла.

– Крыла?

– Крылом в авиации называют часть летательного аппарата, которая создаёт подъёмную силу. Изобретатели поняли, что подъёмная сила, которая действует на два одинаковых крыла, будет в два раза больше той, что действует на одно крыло.

– Это-то и я понимаю.

– Братья Райт решили расположить эти крылья одно над другим. А ещё они постарались сделать свой летательный аппарат устойчивым в воздухе: чтобы он в полёте не качал крыльями, братья приделали к нему хвост и сделали крылья и хвост управляемыми. Теперь полёт можно было контролировать.

– Молодцы, братья Райт! Только зачем они к своей машине снизу полозья, как у санок, приделали? Они что, на ней ещё и с горки собираются кататься?

– Ну ты и шутник, Чевостик! Эти полозья помогут летательному аппарату скользить по земле, когда он разгоняется. А когда приземлится, позволят ему плавно затормозить.

– Ясно. Только у меня ещё один вопрос появился: а зачем этому летательному аппарату целых два вентилятора? Они что делают?

– Чевостик, это пропеллеры. При полёте они вращаются, загребают – захватывают – воздух и двигают весь летательный аппарат.

– Быстро же им крутиться придётся! Дядя Кузя, а почему они вращаются? Может быть, там какие-нибудь педали, как у велосипеда, вот лётчик их и крутит во время полёта?

– Ох, ну ты и придумаешь! Ни у какого лётчика не хватит на это сил. Пропеллеры прикреплены к двигателю. Двигатель и заставляет их вращаться.

– Значит, в этом летательном аппарате даже двигатель есть?

– Есть. Братья Райт установили на свою крылатую машину новейшее изобретение того времени – автомобильный двигатель внутреннего сгорания. Это было очень правильное и важное решение. Ведь в результате у них получился летательный аппарат тяжелее воздуха, с неподвижным крылом и с двигателем. Одним словом – самолёт! Чевостик! Как бы нам не прозевать событие, из-за которого мы сюда прибыли. Кажется, у братьев Райт всё готово к полёту!

– Точно! Им помогают несколько человек – устанавливают самолёт на тележку.

– Она будет двигаться по наклонному деревянному рельсу. Это поможет самолёту набрать нужную скорость.

– Один из братьев лёг на середину нижнего крыла.

– Авиатор взял в руки рычаги управления. Сейчас второй брат запустит мотор.

– Мотор заработал, самолёт вместе с тележкой всё быстрее катится по рельсу. Ура! Оторвался от земли! Полетел!!! Он то взмывает, то опускается, как будто учится летать! А теперь его полозья коснулись песка. Вот и приземлился. Так быстро?

– Первый полёт длился всего 12 секунд. Но это был первый управляемый полёт на аппарате тяжелее воздуха. С этого момента в истории человечества началась эра авиации.

Задание

Представь, что ты управляешь самолётом «Флайер-1», который построили братья Райт. Кабины и штурвала нет, а есть только два больших крыла. Перед взлётом проверь, сможешь ли ты безопасно «вылететь» из комнаты, если размах крыльев – 12 метров! Да-да, именно такие длинные крылья нужны были, чтобы поднять в воздух одного человека. Ну как, поместится ли самолёт братьев Райт в твоей квартире?

Эра авиации. Аэродинамика

– Дядя Кузя, наверное, после полёта братьев Райт все начали строить самолёты и летать на них?

– Да. В Америке, Англии, Франции авиастроители придумывали самолёты самых разных конструкций. Какие только машины не взлетали тогда в небо! Авиаконструкторы всегда располагали два крыла одно над другим.

– Как у самолёта братьев Райт?

– Точно! Такой самолёт – с двумя крыльями – называется бипланом. А самолёт с одним крылом называется монопланом. Правда, некоторые считали, что чем больше крыльев, тем лучше. И громоздили их одно над другим. Десять, а то и двенадцать!

– И все эти самолёты хорошо летали?

– Не все. Часто новая машина оказывалась неудачной. То двигатель слишком слабый, то пропеллер не того размера, то крылья такие большие и тяжёлые, что самолёт от земли оторваться не может. Из-за ошибок авиастроителей самолёты часто падали. Случалось, что и разбивались…

– Дядя Кузя, по-моему, перед тем как самолёт строить, надо всё хорошенько продумать и посчитать. Разве авиастроители про это не знали?

– Знали, конечно. Но вот в чём сложность, малыш, – чтобы всё правильно просчитать, нужны научные знания. Поэтому в начале ХХ века начала развиваться новая наука – аэродинамика.

– Аэродинамика… Красиво звучит. А что это слово значит?

– В переводе с греческого «аэро» – «воздух», «динамис» – «сила». Аэродинамика – наука, которая изучает законы движения в воздухе. В первую очередь эта новая наука должна была ответить на важные вопросы: почему появляется подъёмная сила, как сделать её больше и какая форма крыла для этого нужна.

– Трудные вопросы.

– Не спорю. Но настоящие учёные любят решать непростые задачи. Именно таким человеком и был Николай Егорович Жуковский.

– Ты уже говорил про этого учёного в самом начале нашего путешествия! Я запомнил его имя.

– Молодец, Чевостик! Имя этого учёного нужно помнить. Ведь именно Жуковский смог открыть важнейшие законы аэродинамики.

– И про подъёмную силу крыла всё понял?

– Не только понял, но и объяснил, как её рассчитать.

– Дядя Кузя, а если есть правила для расчётов, значит, каждый сможет построить свой самолёт?

– Что ты, малыш. Аэродинамика – наука очень непростая. И построить самолёт сможет только настоящий знаток своего дела – авиаконструктор. Так называется специалист, который придумывает, рассчитывает и строит новые самолёты. Одним из самых первых и знаменитых авиаконструкторов был француз Луи Блерио. Его самолёты-монопланы прославились на весь мир.

– Они были самыми быстрыми и лучшими?

– Понять это можно было, только… устроив соревнования! Первое такое соревнование прошло во Франции, в 1909 году. После него многие люди стали интересоваться авиацией и конструированием самолётов, начали успешно работать сразу несколько заводов. На них чуть ли не каждую неделю строили новые модели самолётов – то есть самолёты, не похожие на все остальные.

Схема устройства моноплана Луи Блерио. В своё время этот самолёт был одним из самых эффективных.

– Дядя Кузя, а кто же летал на всех этих новых моделях самолётов? Ведь лётчиков было совсем мало!

– Верно. Поэтому во Франции одна за другой стали открываться лётные школы. Затем мастерству управления крылатой машиной стали учить и в других странах.

– А у нас тоже появились школы для лётчиков?

– Конечно! И за короткое время наши авиаторы стали одними из лучших. Они устанавливали рекорды в международных соревнованиях. А в своей стране устраивали целые воздушные представления.

– Где же они их устраивали, прямо в городе?

– Нет, ну что ты… К тому времени около многих крупных городов стали появляться аэродромы.

– А я знаю, что это слово значит. Аэродром – большое поле. На нём самолёты разгоняются, чтобы взлететь, и приземляются, когда полёт окончен!

– Верно, малыш! И вот представь: вокруг аэродрома собралась толпа. Люди затаив дыхание смотрят в небо. А там, в вышине, бесстрашный лётчик выполняет на своём самолёте сложнейшие фигуры высшего пилотажа.

– Ух ты! Побывать бы на таком представлении! А ещё узнать, что это за высший пилотаж.

– Для нас это просто. Я настрою времяскок, и он перенесёт нас на одно очень интересное выступление российского лётчика. Итак, Россия, август 1913 года, аэродром около Киева.

Задание

Хочешь увидеть, как воздух поднимает крыло самолёта вверх? Возьми тетрадный лист и отрежь от него узкую полоску шириной 3–4 см. Короткой стороной поднеси её ко рту и подуй горизонтально над полоской бумаги. Что произойдёт? Конец листа, который сначала опускался, приподнимается, как только ты начинаешь дуть. Удивительно? А всё дело в подъёмной силе! Несмотря на то, что ты вовсе не дуешь на бумагу снизу, она всё равно поднимается.

* * *

Высший пилотаж. Петля Нестерова

– Мы у лётного поля. Здесь собралось много людей: лётчики, военные, просто любопытные. А на краю поля стоит маленький самолётик. Моноплан. Так называется самолёт, у которого только одно крыло. Я запомнил!

– Молодец! Вот моноплан разогнался и взлетел.

– Как он быстро поднимается в небо!

– Этим самолётом управляет очень смелый и решительный человек – Пётр Николаевич Нестеров, один из лучших российских авиаторов. Он одним из первых понял, что на крылатой машине можно не только летать по прямой или плавно поворачивать, но и…

– Что?

– Сейчас ты это увидишь. Самолёт Нестерова поднялся над землёй уже на целый километр. Самое время начинать.

– Дядя Кузя! Самолёт с огромной скоростью полетел вниз! Почти носом в землю! Он же так разобьётся! Ой, смотри, самолёт снова начал взлетать! Набирает высоту всё круче и круче. Он летит прямо вверх!

– А теперь внимание! Крылатая машина делает в небе переворот – и вот она уже летит «вверх ногами».

– Ах!

– Но вот самолёт снова опускает нос в сторону земли, затем выравнивается и продолжает полёт. Теперь он летит как обычно.

– Как все обрадовались! Ведь храбрый лётчик не разбился и смог выполнить… просто фокус: его самолёт нарисовал в небе круг так же легко, как можно нарисовать круг на школьной доске!

– Нестеров впервые выполнил в небе фигуру высшего пилотажа, то есть такую, которую может исполнить только пилот высшего класса. До этого полёта лётчики считали, что выполнить такую фигуру невозможно. И назвали её мёртвой петлёй.

– А Нестеров доказал, что это очень даже живая петля!

– С этих пор в честь отважного авиатора её стали называть «петля Нестерова». Эта фигура высшего пилотажа и в наши дни считается очень сложной. Чтобы выполнить её, за рулём – или, правильнее сказать, за штурвалом – самолёта должен находиться настоящий ас.

– Кто?

– Ас. Так называют лётчика, который отлично управляет самолётом и легко выполняет фигуры высшего пилотажа.

– Трудно, наверное, стать асом. Зато все восхищаются, когда ас в небе всякие удивительные штуки проделывает, ходят смотреть на его выступления, может даже, цветы дарят…

– Что-то ты размечтался, Чевостик. В настоящей жизни всё гораздо серьёзнее. Лётчики оттачивают своё мастерство не только для показательных выступлений. Многие из фигур высшего пилотажа могут пригодиться в воздушном бою, помогут уйти от противника или, наоборот, догнать его. Такое умение просто необходимо военному лётчику!

Задание

Представь, что ты – самолёт, который выполняет фигуры высшего пилотажа. Сможешь ли ты изобразить «бочку»? Для этого нужно лечь на пол и быстро-быстро крутиться. Получилось? Тогда давай сделаем «петлю Нестерова»! Садись на корточки и делай кувырок назад (только не забудь подстелить что-нибудь мягкое), а потом быстрее вставай на ноги и «лети» вперёд. Придумай собственные фигуры высшего пилотажа, дай им названия и потренируйся их выполнять. Можно даже устроить соревнования и проверить, кто из твоих друзей настоящий ас.

ФИГУРЫ ВЫСШЕГО ПИЛОТАЖА

Военная и гражданская авиация. Какие самолёты нужны для войны?

– Дядя Кузя, значит, самолёты строили не только для того, чтобы просто летать или путешествовать?

– Так уж получилось, что авиацию с самых первых лет её существования стали использовать в военных целях. Мир тогда переживал сложные времена. С начала прошлого века много где шли небольшие войны, потом началась Первая мировая война. В боевых действиях стали применять новейшее изобретение – самолёты. Так появилась военная авиация.

– А какими были эти первые военные самолёты?

– Чаще всего это были бипланы. Их основу делали из дерева. Снаружи «тело» самолёта, фюзеляж, обшивали материей. Матерчатой была и обшивка крыльев. Впереди у самолёта был деревянный винт. Чтобы самолёту было легче разбегаться при взлёте и приземляться при посадке, внизу, на специальном креплении, располагались колёса. В авиации у этих колёс и у конструкции, которая прикрепляет их к фюзеляжу, есть своё название – шасси.

– Сколько новых слов сразу! Дядя Кузя, а почему эти военные самолёты не делали из металла?

– В те времена просто не было настолько мощного двигателя, который смог бы поднять в воздух самолёт с тяжёлым металлическим фюзеляжем.

– Тогда нужно было использовать для одного самолёта сразу несколько двигателей!

– А ведь ты прав! Именно так поступил российский авиаконструктор Сикорский. Он создал первый в мире тяжёлый четырёхдвигательный самолёт. По тем временам это была самая большая машина, она могла поднять в небо целых 20 человек! Да и размеры самолёта Сикорского были в несколько раз больше, чем у других самолётов.

– Настоящий самолёт-великан!

– Или богатырь. Самолёты этой модели получили название «Русский витязь».

– Так называли отважных воинов и русских богатырей?

– Верно! И воевали эти самолёты так же храбро, как былинные богатыри. Крылатые машины оказались мощной военной силой. Поэтому авиаконструкторы разных стран стали придумывать всё новые модели самолётов. Да и самих самолётов производили в сотни раз больше. Для этого в России и в других странах открывали всё новые самолётостроительные заводы.

– И все эти заводы выпускали только военные самолёты?

– Пока шла война, так и было. Потом она закончилась и у самолётов появилась мирная работа. Крылатые машины стали перевозить почту, грузы, людей. Чтобы отличить такие самолёты от военных, их назвали гражданскими. Гражданские самолёты, которые перевозят грузы, называются транспортными или иногда грузовыми.

– А гражданские самолёты, которые перевозят людей, – людскими?

– Нет, пассажирскими – от слова «пассажир».

– Дядя Кузя, а пассажирские и военные самолёты только названием отличаются?

– Нет, конечно. У них совершенно разные задачи. Для пассажирского самолёта важно, чтобы полёт был безопасным, а пассажирам было удобно. К военному самолёту другие требования: например, ему нужна манёвренность, то есть умение легко и точно выполнять в воздухе различные манёвры – поворачивать в любую сторону, быстро менять высоту полёта и скорость.

– Военные и гражданские самолёты такие разные…

Задание

А ты знаешь, что «Илья Муромец» стал первым в мире пассажирским самолётом? На его борту были специальная спальная комната, удобный салон с плетёными креслами, ванная с туалетом, прогулочная палуба, свет и отопление! Там даже накрывали завтрак! Представь, что ты строишь свой собственный самолёт из стола, диванных подушек и табурета. Что будет у тебя в салоне? Библиотека любимых книг? Барабанная установка? Кукольный театр? Кстати, если у тебя есть настоящая или игрушечная собака, не забудь взять её с собой в полёт, ведь на «Илье Муромце» первыми полетели не только люди, но и пёс Шкалик.

Авиаконструкторы. Конструкторские бюро

– А вот проектировали их, то есть придумывали и разрабатывали, одни и те же авиаконструкторы.

– Ух ты! Наверное, это были очень умные люди.

– Верно, Чевостик! А ещё настоящему авиаконструктору требуется умение много и напряжённо работать. Он должен до мелочей продумать новую модель самолёта, чтобы в ней не было никаких ошибок: на его крылатой машине будут летать люди и любая неточность в расчётах может обернуться большой бедой.

– Трудная работа у авиаконструктора!

– Согласен. Но есть одна вещь, которая помогает справляться со всеми трудностями.

– Что же это?

– Любовь к своему делу. Думаю, без этого невозможно стать настоящим авиаконструктором. Таким, каким был ученик Жуковского Туполев, а также многие другие преданные своему делу конструкторы самолётов: Яковлев, Ильюшин, Сухой.

– Дядя Кузя, а авиаконструктор один придумывает весь самолёт или ему кто-нибудь помогает?

– В одиночку человек сможет создать только самый простой самолёт. Чем сложнее крылатая машина, тем больше специалистов должно над ней работать. Кто-то отвечает за прочность фюзеляжа, кто-то рассчитывает форму крыла, кто-то продумывает конструкцию шасси.

– Как же тогда разобраться, кто придумал новый самолёт?

– Очень просто. Все эти специалисты работают вместе, в одном и том же конструкторском бюро. В нашей стране конструкторское бюро чаще всего носит имя авиаконструктора, который был его руководителем. И первые буквы фамилии этого человека скрывают в своём названии все самолёты, которые разрабатывает данное конструкторское бюро.

– Это как? Объясни!

– Модели самолётов, созданные в конструкторском бюро имени Туполева, называются Ту. Например, Ту-104, Ту-154. Самолёты конструкторского бюро (сокращённо – КБ) имени Яковлева называются Як, КБ имени Сухого – Су, Ильюшина – Ил.

– Значит, у самолётов, как и у нас, есть имена!

– Чевостик, позволь мне продолжить рассказ. В двадцатые годы прошлого века в нашей стране один за другим начинали работать самолётостроительные заводы. Самолётов требовалось всё больше. Талантливые авиаконструкторы разрабатывали новые модели, которые становились всё быстрее и летали всё дальше. Самолётами управляли отважные лётчики. Они совершили много славных дел: перелетали через океаны и материки, летали через Северный полюс и даже спасали полярных исследователей.

– Это были лучшие в мире лётчики на лучших в мире самолётах!

– Не торопись. В других странах лётчики были нисколько не хуже и авиаконструкторы были не менее талантливы. Но всё же мы доказали своё превосходство в небе. Вот только доказывать это пришлось в очень трудное для всей страны время… В 1941 году на нашу землю напал враг. Началась Великая Отечественная война.

– Но у нас ведь было чем воевать? Были сильные военные самолёты?

– Были. Но и противник имел мощную военную авиацию. Поэтому нашим авиаконструкторам нужно было очень быстро решить необыкновенно сложную задачу.

– Придумать и построить много новых, сильных и быстрых военных самолётов?

– Правильно! Сделать это непросто даже в мирное время. А когда идёт война, такое задание почти невыполнимо.

– Но наши авиастроители с ним всё равно ведь справились! Правда, дядя Кузя?

– Правда. В суровые зимние дни 1941 года целые авиационные заводы были спешно переправлены за горы Урала. Подальше от боёв и вражеской авиации. Там, на новом месте, днём и ночью, без перерыва, трудились конструкторы и рабочие – самолётостроители. И очень скоро в небо поднялись новые боевые машины. С каждым месяцем их выпускали всё больше. Авиация стала мощной и грозной силой, которая помогла нашей стране победить.

– Дядя Кузя, наверное, все наши самолёты сражались, как герои. А был какой-нибудь самый-самый самолёт? Расскажи про него.

– Я даже могу тебя с ним познакомить. В Москве есть парк, посвящённый нашей победе в той войне. Там стоят настоящие самолёты тех лет. Набираю на времяскоке: наши дни, Москва, Парк Победы.

Задание

А ты знаешь, что однажды самолёты помогли спасти людей, которые оказались в океане на льду? Корабль «Челюскин» затонул, и 104 человека два месяца жили на льдине.

Хочешь поиграть в лётчиков-спасателей? Положи на пол несколько больших книг – это будет льдина в Северном Ледовитом океане. Расставь на ней человечков, построй игрушечную палатку из конструктора или кубиков. Пусть человечки пережидают полярную зиму и ловят белых медведей, пока ты складываешь самолёты из бумаги. Когда все будет готово, попробуй запустить самолёты так, чтобы они приземлились прямо на льдину. Получилось?

Ил-2. Как устроен военный самолёт?

– Вот и наш герой. Знакомься – это самолёт Ил-2.

– Он совсем небольшой. На носу – пропеллер. Сверху, на фюзеляже, – прозрачная кабинка.

– Эта часть фюзеляжа называется фонарём кабины лётчика. Лобовое стекло фонаря кабины Ил-2 – надёжная защита. Оно настолько толстое и прочное, что не треснет, даже если прямо в него попадёт осколок снаряда.

– Ничего себе! Дядя Кузя, а из чего сделан сам самолёт? Он деревянный?

– Из дерева сделана только задняя часть фюзеляжа. Это позволяет уменьшить массу крылатой машины. Но вес у неё всё равно немаленький, ведь она поднимает в воздух вооружение и снаряды. А ещё крыло и носовая часть Ил-2 обшиты металлом – для военного самолёта необходима мощная защита. Толстые металлические листы укрывают от вражеских выстрелов бензобак и сердце самолёта – мотор, который расположен в носовой части.

– Хорошо, что металл их защищает. Об этом сразу и не догадаешься, потому что самолёт краской покрашен. Снизу – голубой, под цвет неба, сверху – тёмно-зелёной. А на хвосте нарисована красная звезда.

– С 1918 года красную звезду наносят на все наши военные самолёты. Этот знак помогает отличать свои самолёты от чужих. Его размещают на хвосте, фюзеляже…

– И на крыльях. Вон у Ила на правом и левом крыле по звезде.

– Чевостик! Какое ещё правое и левое крыло? Настоящий знаток авиации никогда так не скажет. Подумай. Перед нами моноплан. Крыло у этого самолёта только…

– Одно! И значит, у Ил-2 звёзды нарисованы на крыле. Слева и справа.

– Вот так – правильно! А я продолжу свой рассказ. На самолёте Ил-2 наши отважные лётчики бомбили аэродромы и войска противника, сражались с врагом в открытом небе, летали на разведку – Ил-2 справлялся с любыми задачами. За годы войны было выпущено больше 36 тысяч таких самолётов. Они стали одной из главных сил, обеспечивших нашу победу.

– Но кто же придумал такой удивительный самолёт?

– Конструкторское бюро, которым руководил Сергей Владимирович Ильюшин.

– Поэтому и самолёт называется Ил!

– Верно. А рядом с «илами» в небе храбро сражались самолёты конструктора Яковлева – Як-2 и Як-9, лёгкие деревянные бипланы По-2 конструктора Поликарпова, самолёты и других известных российских авиаконструкторов – Микояна, Петлякова, Лавочкина, самолёты Ту-2, сконструированные под руководством Андрея Николаевича Туполева. Кстати, об этом авиаконструкторе я хочу рассказать подробнее.

Задание

Представь себе, что у тебя дома открылось конструкторское бюро и вам нужно придумать совершенно новый, ещё не виданный самолёт. Нарисуй его чертёж, дай ему название по первым буквам своей фамилии и номер модели. Не забудь придумать знак, который будет нарисован на крыле. В конструкторском бюро Чевостика и дяди Кузи могли бы появиться самолёты Чево-1 и ДяКу-2!

СХЕМА УСТРОЙСТВА САМОЛЁТА ИЛ-2

КБ Андрея Туполева. Изобретение реактивного двигателя

– Туполев посвятил самолётостроению всю свою жизнь. Авиация увлекла будущего авиастроителя в ранней юности. Уже в те годы он понял главное: чтобы строить самолёты, нужно много учиться.

– Наверное, не просто учиться, а на одни пятёрки.

– Да, учился он всегда на отлично. Талантливого молодого человека заметил сам Жуковский. Туполев стал его лучшим учеником.

– А потом – лучшим авиаконструктором?

– Талант и трудолюбие помогли Туполеву стать одним из главных людей в авиации нашей страны. Представь себе, под его руководством было разработано более ста моделей самолётов!

– Вот это да! А что это были за самолёты?

– Боюсь, что рассказать обо всех я просто не смогу. Начинал Андрей Николаевич с постройки одного простого полудеревянного спортивного самолёта. А затем самолёты его конструкции стали строить на заводах тысячами. При их создании использовались самые последние достижения науки. Множество специалистов под руководством Туполева придумывали и испытывали новые формы крыла и фюзеляжа. Материалы, из которых делали самолёты, тоже менялись. Туполев использовал лёгкие и прочные сплавы разных металлов, чтобы вес крылатой машины стал меньше.

– А эти лёгкие самолёты и летали быстрее?

– Верно. В этом им помогали также двигатели нового типа – реактивные.

– А чем они отличаются от тех, что были раньше?

– Вначале и для самолётов, и для автомобилей использовали похожие двигатели – двигатели внутреннего сгорания. В автомобиле такой двигатель вращает колёса.

– А у самолёта он вращает винт! Пропеллер загребает воздух и тянет за собой самолёт!

– Верно. А вот реактивный двигатель работает по-другому. Пропеллер ему не нужен. Двигатель сам с силой выбрасывает назад воздух или другой газ. Но, удивительное дело, газ при работе реактивного двигателя вылетает назад, а самолёт при этом движется вперёд. Туда его тянет двигатель. Авиаконструкторы говорят, что двигатель «создаёт тягу».

– Дядя Кузя, что-то я запутался. Газ выбрасывается назад, а тяга тянет самолёт вперёд? Разве так бывает?

– Конечно, бывает. Представь, у тебя в руках надутый, но не завязанный воздушный шарик. Что будет, если его отпустить?

– Будет очень весело! Шарик полетит вперёд, прыгая в стороны. И будет летать, пока весь воздух из него не выйдет!

– Вот тебе и пример простейшего реактивного двигателя. В самолёте он работает похожим образом. Только самолёт, конечно, движется строго вперёд, об этом позаботились авиаконструкторы. С новым двигателем самолёты могли лететь со скоростью звука. И это не самая большая скорость. Прошло не так много времени, и крылатые машины стали летать ещё быстрее, со сверхзвуковой скоростью.

– Ого! Вот так реактивный двигатель! Дядя Кузя, а реактивные двигатели бывают только у военных самолётов?

– Почему же? Мощные двигатели нужны и гражданским самолётам. Ведь они поднимают в небо десятки пассажиров и грузы. Кстати, наш первый пассажирский самолёт с реактивным двигателем сконструировали именно в КБ под управлением Туполева. Было это в середине ХХ века. Потом, в конце прошлого века, пассажиров перевозили два сверхзвуковых красавца: первый сверхзвуковой пассажирский самолёт – наш Ту-144 и англо-французский «Конкорд».

– Вот бы на них полетать!

– К сожалению, в наши дни от этих самолётов пришлось отказаться. Они, конечно, очень быстрые, но уж больно много топлива им требуется. Полёт получается слишком дорогостоящим.

– А на каких же самолётах летают пассажиры?

– Авиастроительных компаний в мире довольно много. У нас пассажирские самолёты долгие годы проектируют КБ имени Туполева и КБ имени Ильюшина.

– Значит, «илы» продолжают летать! И пассажиров перевозят.

– Конечно. А знаешь, Чевостик, надо нам с тобой отправиться в современный аэропорт.

Задание

Давай смастерим самолёт, у которого вместо реактивного двигателя будет воздушный шар. Нарисуй на бумаге самолётик и вырежи его. Возьми прямую трубочку для сока и приклей её скотчем вдоль самолётика с обратной стороны (посередине). Затем тебе понадобится толстая нитка: один конец привяжи повыше, например за спинку стула, а другой продень через трубочку и привяжи пониже – к ножке стола, чтобы нитка шла под углом. Она должна быть натянута. Надуй шарик и, пока мама держит его хвостик, сделай колечко из скотча липкой стороной наружу и приклей на него шарик к трубочке. Нужно, чтобы воздушный шар оказался под самолётиком и чтобы его хвостик смотрел назад. А теперь отпускайте шарик и наблюдайте за самолётом!

В аэропорту. Как работает аэропорт?

– Мы в большом светлом зале. Одна стена у него стеклянная, а за ней огромное серое поле. На поле стоят красивые самолёты.

– Мы в зоне вылета, Чевостик. Здесь пассажиры ожидают посадки на самолёт своего рейса. Самолёты из аэропорта летят во все концы мира. Чтобы люди не запутались, кому на какой самолёт нужно попасть, пассажиров каждого рейса проводят в отдельный зал. Отсюда их на специальном автобусе подвезут к трапу. Так называется лестница, по которой пассажиры поднимаются в самолёт. В авиации говорят: поднимаются на борт самолёта.

– Дядя Кузя, вон люди как раз на борт своего самолёта по трапу заходят! А рядом разгружают целую гору сумок и чемоданов!

– Это вещи пассажиров – багаж, сейчас его отправят в грузовое отделение самолёта.

– Дядя Кузя, этот самолёт пока просто стоит, а вон там другой самолёт какая-то машина за собой повезла. А куда?

– Тягач повёз самолёт на взлётно-посадочную полосу. По ней самолёт разгоняется, чтобы набрать скорость, которая обеспечит необходимую подъёмную силу.

– Ой, а там ещё один самолёт. И он как раз разгоняется! Взлетел! Дядя Кузя, сколько же в аэропорту сразу всего происходит! Один самолёт грузится, другой к полёту готовится, третий взлетает.

– Не забывай, самолётов здесь не три, а гораздо больше. И они не только взлетают, но и приземляются.

– Как же со всем этим разобраться?!

– Для этого необходима чёткая и слаженная работа очень многих людей. Авиадиспетчеры в диспетчерском пункте внимательно следят за огромными экранами. На экранах яркими точками движутся самолёты, которые находятся сейчас в небе. Летят они не кто как захочет, а по своим дорогам, проложенным в воздухе, – воздушным коридорам.

– А как лётчики эти коридоры в воздухе находят?

– Не лётчики, а пилоты. Пилотом в нашей стране называют человека, который управляет гражданским самолётом. Управлять самолётом пилотам помогает техника. В кабине пилотов множество приборов, которые следят за полётом и принимают указания с земли: когда снижаться, когда подниматься, правее или левее следует двигаться.

– А что же делает пилот самолёта? Спит, что ли?

– Мог бы и спать. В современных самолётах есть автопилот, который способен сам прекрасно управлять крылатой машиной. Но в авиацию лентяи и лежебоки не идут.

– Да. Пилотом быть непросто.

– А знаешь, Чевостик, в авиации работают не только пилоты, но и люди многих других профессий. Стюардессы обслуживают пассажиров на борту самолёта. Рабочие следят за бетонным покрытием аэродрома – оно должно быть ровным, без ям и трещин. Водители снегоуборочных машин чистят аэродром зимой. Механики отвечают за исправность самолётов. Заправщики заливают топливо в топливные баки.

– Сколько же людей в авиации!

– Да. И от работы каждого из них зависит безопасность полётов.

– Да уж, понимаю.

– Но не забывай, безопасность полётов зависит не только от пилотов и работников аэропорта. В авиации трудятся рабочие и инженеры, которые строят на заводах самолёты. Отважные лётчики-испытатели, которые первыми поднимают в небо новый самолёт. И конечно, авиаконструкторы, которые продолжают создавать новые модели крылатых машин.

– Дядя Кузя, но ведь уже есть много хороших и быстрых самолётов. Зачем же ещё новые придумывать?

– Жизнь не стоит на месте. Появляются новые требования. Например, в наши дни пассажирские самолёты должны быть не только удобными и безопасными, но и меньше шуметь, чтобы не мешать тем, кто живёт рядом с аэродромом. Поэтому авиаконструкторы продолжают работать. Заводы строят новые модели «илов» и «тушек». Разработало свой первый пассажирский самолёт и конструкторское бюро Сухого. Раньше буквы «Су» стояли только на военных моделях.

– Значит, в наши дни тоже есть военная авиация?

– А как же! И в моделях военных самолётов авиаконструкторы используют самые последние изобретения науки и техники. На таких машинах современные воздушные асы могут демонстрировать в небе настоящие чудеса маневрирования и управления самолётом.

– Вот бы всё это увидеть!..

– Значит, нам нужно посетить авиасалон. Так называется выставка, где можно познакомиться с самыми новыми самолётами и увидеть их выступление в воздухе. Мы отправляемся на авиасалон в подмосковный город Жуковский.

– Этот город назвали в честь того самого учёного?

– Именно! А я настраиваю времяскок. Город Жуковский. Авиасалон. Выступление самолётов.

Задание

Представь, что ты самолёт, а мама – авиадиспетчер. Какие указания ты можешь получить от диспетчера? Например, набрать высоту в Комнатной стране, вылететь в Коридорный пролив, повернуть на Кухонный архипелаг, сорвать в Холодильных джунглях яблочные плоды, взлететь и вернуться на аэродром Комнатной страны. Если полёт пройдёт успешно, пилот с диспетчером смогут перекусить заморскими яблоками. Не забудьте поменяться ролями: наверняка маме тоже хочется побыть самолётом!

На авиасалоне. Праздник в Жуковском

– Сколько народу! Целые тысячи! Все на небо смотрят! Дядя Кузя! Самолёты! Их несколько, они летят треугольником. Вот одновременно повернули. А теперь выстроились в небе в прямую линию! Секунда, и разлетелись в разные стороны. Их уже не видно, вот это скорость!

– Сверхзвуковая. А теперь внимание. Сейчас воздушный ас на военном самолёте Су-35 выполнит фигуры высшего пилотажа.

– На краю неба самолётик появился. Он на наконечник стрелы похож. Нос у него как ракета. Не успели оглянуться, а он уже над нами. Теперь он летит не так быстро. И низко, можно различить красные звёзды на его крыле. Дядя Кузя! Да он же петлю Нестерова делает!

– Только современные асы выполняют эту фигуру высшего пилотажа на низких скоростях и совсем близко к земле.

– А самолёт развернулся и снова сюда летит. Наверное, ещё какую-нибудь сложную фигуру покажет. Ой! Что это? Дядя Кузя! Самолёт в воздухе почти встал на хвост! И ненадолго замер! Такого же не может быть!

– В современной авиации – может. Это тоже фигура высшего пилотажа. Называется «кобра». А выполнить её позволяют новые возможности самолёта, которые дали ему талантливые авиаконструкторы.

– А что же они придумали, чтобы у самолёта получалась «кобра»?

– Расположили в хвостовой части фюзеляжа мощнейшие двигатели. Эти двигатели могут менять направление реактивной струи прямо во время полёта. При этом направление тяги тоже меняется. Такая конструкция и позволяет самолёту стоять в небе. Это выглядит как чудо, но за этим чудом стоит многолетний труд авиаконструкторов и точные расчёты учёных.

– В небе снова самолёты появились. За каждым тянется, как хвост, яркая полоса: красная, синяя, белая. Как будто кто-то нарисовал в небе огромный флаг. Он всё ещё виден, а самолёты уже улетели.

– Праздничное выступление закончилось. Всем пора домой возвращаться. Выключаю времяскок.

Задание

Если бы дядя Кузя не выключил времяскок, то Чевостик увидел бы, как разноцветные хвосты, которые оставляли в небе самолёты, медленно расплываются в воздухе и смешиваются друг с другом. Конечно, было бы здорово, если можно было бы самим смешивать в небе разноцветный дым и смотреть, как он движется. Но поскольку мы не пилоты на авиашоу, давай вместо воздуха порисуем на молоке жидкими пищевыми красителями. Налей в неглубокую тарелку молока и капни несколько капель красителя так, чтобы они не смешивались. Возьми зубочистку, окуни её кончик в жидкость для мытья посуды и попробуй нарисовать на молоке разноцветные самолётные следы.

СХЕМА УСТРОЙСТВА САМОЛЁТА БОИНГ-787

Вот мы и дома

– Вот мы и дома. О чём задумался, Чевостик?

– Знаешь, дядя Кузя, я мечтаю стать авиаконструктором, придумывать новые двигатели и всё-таки построить самолёт с крыльями, как у птицы. Чтобы когда-нибудь полететь высоко над землёй. Представляешь, как здорово – просто лететь, смотреть на красивую Землю внизу и улыбаться!..

Content

Елена Качур
Самолеты и авиация

Давайте знакомиться!

Путешествие начинается

Мечта о полётах. Летательный аппарат Леонардо да Винчи

Самый древний летательный аппарат. Сила притяжения и подъёмная сила

Первый управляемый полёт. Летательный аппарат братьев Райт

Эра авиации. Аэродинамика

Высший пилотаж. Петля Нестерова

Военная и гражданская авиация. Какие самолёты нужны для войны?

Авиаконструкторы. Конструкторские бюро

Ил-2. Как устроен военный самолёт?

КБ Андрея Туполева. Изобретение реактивного двигателя

В аэропорту. Как работает аэропорт?

На авиасалоне. Праздник в Жуковском

Вот мы и дома