• 1. Аппараты, движущиеся в гравитационном поле Земли^[6], в полёте преодолевающие силу её тяготения. По способу создания силы, уравновешивающей силу тяготения эти аппараты подразделяются на:

  • 1.1. Аэростатические, или аппараты «легче воздуха», поднимаемые в атмосферный полёт архимедовой силой за счёт баллона (оболочки), наполненного газом (в том числе, нагретым воздухом), плотность которого ниже плотности атмосферного воздуха, или применением вакуумированной оболочки (Вакуумный дирижабль). По способу передвижения эти аппараты подразделяются на:

    • 1.1.1. Аэростаты, не имеющие средств целенаправленного передвижения в горизонтальной плоскости и перемещающиеся в ней по ветру.

    • 1.1.2. Дирижабли, имеющие двигатель (двигатели) и средства управления для целенаправленного передвижения по вертикали (вверх или вниз) и в горизонтальной плоскости.

  • 1.2. Аэродинамические — аппараты, поддерживаемые в атмосферном полёте аэродинамической подъёмной силой, возникающей за счёт быстрого движения в воздухе самого аппарата или его частей. Подразделяются на:

    • 1.2.1. Моторные, приводимые в движение двигателем. Подразделяются на:

      • 1.2.1.1. Аппараты с активным управлением течения пограничного слоя, такие как ЭКИП, с вихревой системой управления течением в пограничном слое.

      • 1.2.1.2. Аппараты с неуправляемым течением пограничного слоя

      • 1.2.1.2.1. Вертолёты (геликоптеры), подъёмная сила которых создаётся воздушным винтом, вращаемым двигателем вокруг вертикальной оси.

      • 1.2.1.2.2. Крылатые аппараты, подъёмная сила которых создаётся за счёт ненулевого аэродинамического качества аппарата при его движении в атмосфере. Подразделяются на:

        • 1.2.1.2.2.1. Крылатые аппараты с неподвижным (относительно аппарата) крылом: самолёты^[7], крылатые ракеты^[8], экранолёты, экранопланы, мотодельтапланы, парамоторы.

        • 1.2.1.2.2.2. Крылатые аппараты, с подвижным крылом. К ним относятся:

        • 1.2.1.2.2.2.1. Автожиры^[9], крыло которых свободно вращается вокруг вертикальной оси под воздействием набегающего в горизонтальном полёте воздуха.

        • 1.2.1.2.2.2.2. Махолёты, крыло которых помимо создания подъёмной силы выполняет функцию движителя в горизонтальном полёте.

      • 1.2.1.2.3. Винтокрылы. Аппараты, совмещающие способ (1.2.1.2.1) при отрыве от земли и наборе высоты, подобно вертолётам, со способом как у аппаратов c неподвижным относительно аппарата крылом 1.2.1.2.2.1, в горизонтальном полёте развивающие подъёмную силу крылом, как самолёты, при этом винт, ось которого поворачивается в горизонтальное положение, играет роль движителя в горизонтальном полёте.

    • 1.2.2. Безмоторные аэродинамические аппараты, движущиеся в атмосфере с постепенным снижением^[10] под комбинированным воздействием силы тяжести и аэродинамических сил.

      • 1.2.2.1. Планёры, дельтапланы, парапланы.

      • 1.2.2.2. Парашюты.

      • 1.2.2.3. Спускаемые аппараты космических кораблей.

  • 1.3 Самолёты с аэростатической разгрузкой — подобные БАРС (ЛА) [1][2][3], у которого около 80 % подъёмной силы самолёта (500 тонн) достигается за счёт баллона с гелием, а скорость до 300 км/ч обеспечивают маршевые двигатели.

  • 1.4. Инерционные. Движущиеся в поле тяготения Земли по инерции за счёт скорости, сообщённой им на активном участке траектории ракетным двигателем. Подразделяются на:

    • 1.4.1. Головные части баллистических ракет^[11], движущиеся по баллистическим траекториям.

    • 1.4.2. Искусственные спутники Земли и орбитальные космические станции, движущиеся в космическом пространстве вокруг Земли по замкнутым орбитам.

  • 1.5. Ракетные — аппараты, преодолевающие силу тяготения без взаимодействия с атмосферой, за счёт тяги ракетного двигателя, направленной вертикально вверх, или имеющей достаточную вертикальную составляющую. Такой способ полёта используется на активном участке траектории баллистическими ракетами и ракетами-носителями космических аппаратов.

  • 1.6 Аппараты на воздушной подушке, удерживающиеся над землёй или над водой за счёт повышенного давления воздуха, создаваемого компрессором между днищем аппарата и твёрдой или водной поверхностью.^[12]

• 2. Аппараты свободного полёта, перемещающиеся в космическом пространстве, в отсутствие значительных гравитационных полей планет. К ним относятся межпланетные зонды.

• Принципы полета и классификация летательных аппаратов

• 4.1. Классификация принципов полета

•    Полет основан на преодолении гравитационной силы (силы тяжести) = m , где – сила земного тяготения, Н; m – масса летящего тела, кг; – ускорение свободного падения, м/с².

  Рис. 4.1. Классификация ЛА по принципу полета

•    Сила, преодолевающая силу тяжести, называется подъемной силой. В равномерном горизонтальном установившемся полете подъемная сила уравновешивает силу тяжести ( = – ).    Принцип полета определяется тем, каким образом и за счет чего создается подъемная сила. В настоящее время техническое значение имеют следующие принципы полета:    - баллистический – здесь сила определяется силой инерции летящего тела за счет начального запаса скорости или высоты, поэтому баллистический полет называют также пассивным;    - ракетодинамический – здесь сила определяется реактивной силой за счет отбрасывания части массы летящего тела. В соответствии с законом сохранения импульса системы возникает движение при отделении от тела с какой-либо скоростью некоторой части его массы;    - аэростатический – здесь сила определяется архимедовой силой, равной силе тяжести вытесненной телом массы воздуха;    - аэродинамический – здесь сила определяется реактивной силой за счет отбрасывания вниз части воздуха, обтекающего тело при его движении, т. е. определяется силовым воздействием воздуха на движущееся тело.    При полете в атмосфере кроме силы тяжести приходится преодолевать силу сопротивления внешней среды. Силу, преодолевающую сопротивление внешней среды , называют силой тяги (тягой) .    В равномерном горизонтальном установившемся полете сила тяги уравновешивает силу сопротивления среды ( =  – ).    Силу тяги, как и подъемную силу, можно создавать различными способами.    В соответствии с реализуемым принципом полета (способом создания подъемной силы) можно провести классификацию летательных аппаратов (рис. 4.1).

2 Вопрос

Критерии выбора проектного решения

Средства достижения целей проектирования – это возможные варианты проектных решений (альтернативы – от франц. alternative, от лат. alter – один из двух). Для выбора из ряда альтернативных вариантов некоторого проектного решения определяют критерий выбора – некоторый показатель, обобщенно характеризующий степень достижения поставленной цели тем или иным вариантом проекта.

В качестве обобщенного критерия для выбора рационального варианта и для оптимизации его параметров обычно используют показатель "эффективность-стоимость", отражающий соотношение между эффективностью решения поставленной задачи и суммарными затратами на ее решение (стоимостью данного варианта). При этом задача может быть сформулирована двояко:

1. Обеспечить максимальную эффективность системы при заданных затратах.

2. Обеспечить минимальную стоимость системы при заданном уровне эффективности.

 На всех стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации ЛА можно рассматривать как систему, как совокупность взаимосвязанных управляемых компонентов (подсистем), объединенных общей целью функционирования для решения заданной проблемы в некотором диапазоне условий.

Именно с этих позиций необходимо рассматривать летательные аппараты и отдельные их компоненты.