Как устроен самолет и как он летает - Жабров А. - Страница 3

Главная часть мотора — это цилиндр, цилиндров обычно — несколько. Цилиндр делается из стали, внутри его двигается поршень, который своим шатуном соединен с коленчатым валом мотора. Значит, чтобы заставить вращаться вал, надо заставить двигаться шатун и поршень. Как же это делается?

В верхнем конце цилиндра есть два клапана, впускной и выпускной. Тут же есть особое приспособление для зажигания попадающего в цилиндр бензина (его паров); это приспособление называется зажигательной свечой.

Пусть в цилиндр через впускной клапан попадает смесь бензина с воздухом (горючая смесь). Если теперь заставить поршень двигаться, то он сожмет горючую смесь. Когда смесь достаточно сжата, внутри цилиндра на свече проскакивает электрическая искра. От искры горючая смесь воспламеняется и образуется много раскаленных газов, которые так сильно давят на поршень, что он приходит в движение, поршень своим шатуном толкает коленчатый вал, который приходит от этого во вращательное движение. Отработанные газы выпускаются из цилиндра через выпускной клапан а через впускной поступает новая порция горючей смеси. Она снова воспламеняется снова поршень толкает шатун и т. д. Таким образом и происходит работа мотора.

«А как же мотор начинает работать?» — спросит читатель.

Для того чтобы запустить мотор, надо несколько раз, вращая пропеллер, провернуть вал мотора. От этого поршни в цилиндрах задвигаются, в цилиндры засосется горючая смесь (воздух с бензином), электрическая машинка (магнето), которая соединена шестеренкой с валом мотора, начнет работать и на свече одного из цилиндров проскочит электрическая искра. Он зажжет смесь, а дальше мотор уж сам будет продолжать работу. Все дальше выполняется автоматически. Цилиндры нижними концами (открытыми) укреплены в особой большой металлической коробке, которая называется картером; в нем-то и вращается коленчатый вал. Цилиндры во время работы так сильно нагреваются, что их надо обязательно охлаждать. Это делается или с помощью встречного воздуха — тогда наружная поверхность цилиндров делается ребристой, отчего она скорее охлаждается. Чаще же для охлаждения применяется вода, которая из особого резервуара (радиатора) поступает в так называемые рубашки — особые металлические чехлы, которыми покрыты цилиндры. Смазка мотора производится автоматически с помощью масленой помпы, которая приводится в движение от вала мотора.

Для приготовления горючей смеси устроен особый прибор, называемый карбюратором.

Бензин из бака попадает в этот прибор и здесь автоматически смешивается в нужной пропорции с воздухом и уже в газообразном состоянии попадает в рабочую камеру цилиндров.

На передний, выдающийся из картера, конец коленчатого вала насаживается своей втулкой воздушный винт, или пропеллер.

Воздушный винт делается из дерева, а в последнее время — из металла (рис. 11).

Рис. 11. Металлический воздушный винт (пропеллер).

Будущее конечно — за металлическим винтом. У современных самолетов вал мотора (а следовательно и винт) делает около 1500 оборотов в минуту. Число оборотов, а значит и тягу винта и скорость самолета летчик может регулировать. Действуя левой рукой на маленькие рычажки, идущие от мотора, летчик может уменьшать или увеличивать количество горючей смеси, попадающей в цилиндры, и тем ослаблять или усиливать силу взрывов, получающихся от воспламенения смеси в цилиндре.

Ряд приборов позволяет летчику судить о правильности работы мотора или его недостатках.

Конечно самолетом управлять труднее, чем, например, моторной лодкой или автомобилем. Лодку или автомобиль надо поворачивать только влево и вправо, для чего у лодки и имеется один руль, а у автомобиля шофер с помощью штурвала поворачивает колеса в ту или другую сторону. Но ведь самолет надо уметь поворачивать не только в стороны, но и направлять то вниз, то вверх. Мало того, если самолет накренится — его надо суметь выровнить.

Сколько же надо рулевых приспособлений для управления самолетом? Ясно — надо три: руль направления, руль глубины и элероны (см. рис. 5). Как же они устроены и как летчик может ими двигать (рис. 12)?

Рис. 12. Устройство самолета и его органов управления (на рисунке для ясности как бы сорвана обшивка левой и нижней стороны фюзеляжа). 1 Мотор. 2 Моторная рама. 3 Бак для бензина. 4 Бак для масла. 5 Доска с приборами. 6 Козырек. 7 Регулятор газа. 8 Элероны. 9 Ножной рычаг для движения руля направления. 10 Рычаг управления рулем глубины и элеронами (ручка).

Руль направления у самолета устроен в точности так, как руль обыкновенной лодки. От него идут к летчику два тонких троса и прикрепляются к концам поперечного горизонтального рычага, который находится под ногами летчика. Так как этот рычаг может вращаться на болту, то и получается так, что летчик, нажимая ногами, может легко поворачивать руль направления, а значит и поворачивать самолет в ту или другую сторону.

Руль глубины можно наклонять вверх и вниз. От этого руля к летчику тоже идут тонкие тросы и особым образом прикрепляются к вертикальному рычагу, который находится перед летчиком. Этот рычаг устроен на шарнирах и может наклоняться во все стороны. Рычаг этот называется обыкновенно просто ручкой, и мы его так и будем называть. Так вот если летчик наклоняет ручку вперед, или, как говорят, если летчик «дает от себя», то руль глубины наклоняется вниз и самолет наклоняет нос вниз и начинает спускаться. Наоборот, если летчик тянет ручку к себе, как говорят, «берет ручку на себя», то руль глубины и нос самолета поднимаются, и машина начинает забирать высоту.

От элеронов к летчику тоже идут тросы, которые прикрепляются к той же ручке, что находится перед летчиком. Элероны двигаются тогда, когда летчик эту ручку наклоняет вправо или влево. Если летчик наклоняет ручку влево, то и самолет кренится влево, а если — вправо, то и самолет кренится вправо. Обыкновенно летчику приходится одновременно двигать обоими рулями и элеронами. Поэтому всего чаще бывает так, что летчик наклоняет ручку и в сторону и вперед, или в сторону и назад, т. е. делает ручкой косые движения. Ручку летчик обычно держит правой рукой и только в исключительных случаях, когда приходится приложить усилие, он может помочь и левой рукой. Обычно же движения ручкой приходится делать очень малые, и на современных самолетах их делать очень легко (силы надо немного).

Левой рукой летчик управляет рычажками, которые регулируют работу мотора. Левой же рукой обычно летчик включает и выключает (выключателем) электрический ток, который идет от магнето на свечи мотора. Левой же рукой летчик управляет и некоторыми другими приборами и приспособлениями, которые того требуют.

Почему же самолет изменяет свой полет, если летчик подвинет какой-нибудь руль или элероны? А отчего лодка поворачивает вправо, когда вы поворачиваете руль вправо? Оттого что вода начинает давить на его правую сторону, если он повернут вправо, от этого корма лодки поворачивается влево, а нос — вправо. Вот то же самое происходит и с самолетом, только здесь на руль давит не вода, а воздух.

На рис. 13 изображен самолет, у которого летчик левый элерон опустил, а правый поднял.

Рис. 13. Действие элеронов. При поднятом правом элероне и опущенном левом давление встречного воздуха (он показан стрелками) будет значительно больше на левый элерон, чем на правый. Вследствие этого левое крыло поднимется, а правое опустится.