самолета (математическая теория устойчивости движения была разработана А. М. Ляпуновым). Движение, в том числе и полет самолета, называют устойчивым, если, например, при порывах ветра машина сама, без вмешательства летчика, стремится сохранить свое прежнее движение. Для этого нужно, как показано на рисунке 15, расположить центр тяжести впереди от аэродинамического фо­куса самолета, т. е. той точки, где при­ложена суммарная подъемная сила при изме­нении угла атаки.

Рис. 16. Силы, дейст­вующие на самолет: а — в горизонталь­ном полете, б — при развороте.

Тогда, если по каким-ни­будь причинам самолет увеличил свой угол атаки (например, снизу подул ветер), подъемная сила сначала увеличится и самолет начнет под­ниматься. Но это же увеличение подъемной силы создает момент относительно центра тяжести в ту сторону: и без вмешательства летчика угол атаки самолета опять уменьшится до прежней величины.

Горизонтальное оперение можно поместить и спереди (такая схема самолета называется «уткой»), а крыло при этом сдвинуть назад. Но вертикаль­ное оперение для устойчивости необходимо разме­щать на хвосте. Так же устроен, например, и воздушный змей: роль вертикального оперения

играет у него веревочный хвост. А без хвоста змей и летать не будет.

Когда самолет устойчив и хорошо управляем, он может легко и безопасно совершать различ­ные маневры. Простейший маневр — это раз­ворот, или вираж. Летчик накреняет самолет в сторону поворота, например влево, и про­екция подъемной силы будет разворачивать самолет в ту же сторону (рис. 16). Но чтобы са­молет при этом не опустился вниз, надо увели­чить подъемную силу. Летчик одновременно с отклонением ручки управления влево тянет ее на себя и тем самым увеличивает угол атаки.

При этом летчик почувствует, что его силь­но прижимает к сиденью. Иными словами, он испытает перегрузку (перегрузкой называется отношение действующей на летчика или само­лет силы, исключая силу тяжести, к силе их тяжести). Чем интенсивнее разворот, тем больше требуется угол крена и тем больше перегрузка. В горизонтальном полете перегруз­ка равна единице, при угле крена в 60°—2, при 70° — 3, а при 80° — уже 6! Перегрузки возникают при любом маневре самолета, если при этом изменяется подъемная сила, т. е. возникает ускорение. Для легких ма­невренных самолетов максимальная пере­грузка — 10, а для тяжелых или пассажир­ских — около 2. Тренированный летчик дли­тельное время легко переносит перегрузку, равную 5, а если она действует доли секунды, то до 15 и даже 20. На беспилотных ракетах допускаются большие перегрузки. Поэтому самолету трудно увернуться от зенитной ракеты.

Легкие самолеты могут совершать много фи­гур высшего пилотажа (см. цвет. рис. у стр. 72). Высший пилотаж зародился в 1913 г., когда русский летчик Нестеров и французский пилот Пегу почти в один и тот же день выполнили «мерт­вую петлю», или, как ее теперь называют, пет­лю Нестерова. Когда скорость самолетов была небольшой, высший пилотаж применяли не только для спорта или тренировки летчика, но и в воздушных боях между истребителями. Но с повышением скорости сильно возрастает ра­диус разворота. При скорости 500 км/час ра­диус разворота около 600 м, а при скорости 1800 км/час уже около 8 км. При таком раз­вороте легко потерять из виду противника.

Наиболее опасная фигура высшего пилота­жа — «штопор». Угол атаки при «штопоре» доходит до 50°. Плавное обтекание крыла и опе­рений нарушается, и отклонение рулей мало­эффективно. Поэтому вывести самолет из «што­пора» иногда бывает очень трудно.

77