Планеризм

Планер - це безмоторний літальний апарат, який для підтримання та набору висоти використовує вертикальні потоки повітря. Для того, щоб планер тривалий час міг знаходитися в польоті, планерист (пілот планера) повинен знаходити висхідні повітряні потоки та набирати висоту в них. Висхідні потоки, в свою чергу, бувають різних видів (залежно від причин та умов їх формування), що обумовлює стратегію та тактику пошуку таких потоків та техніку польоту в них:

• термічні потоки (терміки);
• потоки обтікання;
• хвильові потоки;
• вихори.

Планер L-13 "Blanik" на буксирі за літаком K-10 "Swift"

Оскільки планер (як правило) не має власної силової установки, для зльоту та набору висоти він потребує зовнішнього джерела енергії. Існують два основних способи запуску планера: за літаком-буксиром та за допомогою лебідки. Після досягнення певної висоти (залежно від завдання на політ, а також від метеорологічної обстановки) планерист за допомогою замка, що керується з кабіни планера, відчіпляється від буксиру і продовжує політ самостійно. Літак після цього, не від'єднуючи та не вибираючи буксирний фал, повертається на аеродром.

Лебідка для запуску планерів

Буксирування за літаком є одним зі складних елементів польоту та потребує як від планерста, так і від пілота літака-буксира певних теоретичних знань та практичних навичок.

Зліт за допомогою лебідки застосовується дещо рідше, оскільки при цьому збільшується навантаження на планер, порівняно зі зльотом за літаком, що призводить до зменшення ресурсу планера.

Конструкція більшості планерів передбачає "велосипедне" шасі, і це вносить цікаву особливість в старт планера: при нульовій швидкості, тобто до початку і на самому початку буксирування, член стартової команди повинен утримувати крило планера паралельно до землі. Втім, в разі потреби, можливий також зліт "з крила", коли одна з консолей планера торкається землі безпосередньо на початку буксирування.

Окремо слід розглянути мотопланери, тобто планери, оснащені власною силовою установкою. Існують планери з електричними двигунами, двигунами внутрішнього згоряння та турбореактивними двигунами. Такі планери здатні виконувати зліт самостійно, без залучення сторонніх джерел енергії (буксирування).

Стоянка планерів аеродрому "Київ-Бузова"

Станом на 2018 рік в Україні діють кілька планерних організацій:

• Планерний клуб аеродрому "Бузова" ЦАК ім. О.К. Антонова (Київська обл.)
• Рівненський авіаційно-спортивний клуб TCO України
• Вінницький аероклуб

До аеродрому "Бузова" можна дістатися з м. Києва маршрутним таксі №762 "м. Святошин - с. Неграші" (вийти на повороті на аеродром).

Або власним автомобілем за Google-картою.

Проект планера Cayley в журналі Mechanics Magazine, 1852

В середині 1850-х років британський винахідник George Cayley запропонував власний проект безмоторного літального апарата, важчого за повітря. У другій половині 19-го сторіччя з планерами активно експериментував Отто Лілієнталь, про якого сказано в окремому розділі цієї статті.

У 1891-му році російський професор М.Є. Жуковський опублікував наукову працю "О парении птиц", у якій дав теоретичне обґрунтування польоту на планері.

В Києві за проектом 17-річного Георгія Адлера у 1904 році планер побудувала група учнів Київського реального училища. Наступні планери конструкції Адлера будувалися у 1907 та 1908 роках[4].

Люди здавна мріяли літати подібно птахам. Згадайте, наприклад, казку про килим-літак, міф про Дедала та Ікара. Однак лише в XVIII столітті людині вдалося злетіти, тільки не по-пташиному, а на громіздкій тепловій кулі-монгольф'єрі, яка підпорядковувалася не аеронавту, а повітряним течіям. Першим льотчиком-дослідником став Отто Лілієнталь. Його роботи отримали загальне визнання, а досліди - послідовників.

Карл-Вільгельм-Отто, таким було його повне ім'я, народився 23 травня 1848 року в померанському містечку Анклам. Його батько, торговець сукном, був типовим буржуа, хоча і вів свій родовід від вихідців зі Швеції, які одягали прізвище Ліліендал або Юлендал. Уже в дитинстві Отто виявляв здібності до ліплення та сницарюва́ння, але скрутне фінансове становище сім'ї змусило його вступити не в художнє училище, а в ремісничу школу в Потсдамі.

Отто любив спостерігати за польотами птахів, особливо лелек, залучив до цього заняття молодшого брата Густава, який став його помічником і соратником. У 14 років він провів перший експеримент - підчепив невеликі саморобні крила і стрибнув з сараю. На щастя, все обмежилося синцями. У 1866 році Отто став практикантом на машинобудівному заводі Шварцкопф і незабаром отримав запрошення вступити в невелике конструкторське бюро при ньому. Брати все ж знаходили час і майстрували моделі планерів, які дуже непогано ширяли. Потім Отто зайнявся експериментами з махолітом біпланової схеми, збалансовано підвішуючи його у стіни сараю в маєтку дядечка. Зворотно-поступальний рух на крила передавався передачею велосипедного типу, а 40-кілограмова противага утримувала апарат на у висячому положенні. Після серії дослідів Лілієнталь переконався, що зусиль людини не вистачить, щоб підняти його в повітря.

Влітку 1870 р Отто з відзнакою завершив навчання в Королівській ремісничій академії, був покликаний в армію під час недовгої франко-пруської війни, а вийшовши в запас, продовжив експерименти. Оскільки коштів як і раніше не вистачало, Лілієнталь став оформляти чужі, а потім і свої патенти. Відразу виникли юридичні складності, і свій перший патент 1877 року на «поліпшення роботи гірськодобувничих машин за допомогою дискового різця» він записав на брата. Втім, на рахунку Отто було 20 патентів на різні удосконалення та винаходи.

Восени 1881 року Лілієнталь задумав поправити фінансові справи більш надійним способом і відкрив у Берліні майстерню з виготовлення котлів. Нестачі в замовленнях не було, майстерня перетворилася в завод, а Отто прилаштував до неї ділянку, призначену для роботи над апаратами для польотів. Діяльність німецького винахідника можна умовно розділити на три етапи. Перший (1871 ... 1874 роки) був часом планомірних експериментальних розробок, який завершився створенням крила зі злегка викривленою поверхнею.

Другий почався у 1888 році польотно-технічними дослідами, в ході яких перевірялися результати попередніх теоретичних досліджень. Наступного року вийшла книга «Польоти птахів, як основа мистецтва літання». Уже назва книги натякала, що ця праця присвячена майбутнім керованим польотам, а нижче підкреслювалося, що вона «складена на підставі численних дослідів братів Отто і Густава Лілієнталь, інженерів і будівельників машин». Потім був малюнок польоту лелек з їх алегоричним зверненням до людей. Ось воно: «Нас підтримують крила, підняті вітром. Людино, яка порпається у пилу, коли ж полетиш і ти? Якщо ти одержимий бажанням зрівнятися з нами в ширянні, хочеш випробувати принадність польоту в повітряному океані, подивись на будову наших крил, зміряй нашу силу і постарайся визначити дію крил по тому руху повітря, яке створює нам опору. Ти міг би зробити правильні висновки про те, чим нас наділила природа, і таким чином вирішити проблему керованих польотів. Звернись до сили розуму. Він підтримає тебе в польоті!»

Це незвичайне звернення справляло сильне враження на ентузіастів новонародженої авіації, серед яких були російський професор М.Є. Жуковський, американські механіки брати О. і В. Райт, француз Фербер. Зокрема, Жуковський продовжив деякі теоретичні дослідження Лілієнталя і в 1892 році написав знамениту статтю «Про ширяння птахів», науково обґрунтувавши можливість еволюцій апаратів для польотів, аж до виконання ними маневру в вертикальній площині - «мертвої петлі».

Тим часом Лілієнталь приступив до третього етапу - льотних випробувань. Зауважимо, що з піонерів авіації тільки він протоколював навіть найнезначніші експерименти. Наприкінці 1889 року побудував перший планер-моноплан, через рік - другий. На них винахідник зробив кілька стрибків-підльотів, набувши досвіду балансування апарату власним тілом, переміщаючи центр ваги рухами ніг вперед і назад, а тілом в сторони. До речі, саме так чинять нинішні дельтапланеристи.

Влітку 1891 року Лілієнталь виготовляє з вербових гілок, обтягнутих просоченим воском шертінгом (вид батисту), третій планер, оснастивши його хвостовим стабілізатором і кілем. Площа крила досягала 10 м2. На ньому 43-річний Лілієнталь зробив в Дервіці, під Берліном, перший справжній політ на дистанцію 25 м, почавши тим самим відлік ери практичної авіації. Через деякий час брати відшукали неподалік від Ліхтенфельду відповідний для стартів конічний пагорб, збільшили його висоту підсипанням до 15 м. Тепер з нього можна було злітати в будь-яку сторону і сідати, подолавши 50 ... 100 м.

Четвертий апарат з'явився в 1892 році. На ньому Лілієнталь подвоїв площу крил. На п'ятому застосував незвичайні увігнуті крила розмахом 11м і площею 16 м2, однак планер вийшов занадто великим і важким (24 кг), тому при сильному вітрі майже не тримався в повітрі. Так винахідник методом спроб і помилок перейшов до апаратів з крилом розмахом не більше 7 м. У наступному році брати спорудили новий старт - вежу з похилим дахом. З неї Лілієнталь ширяв на шостому апараті з крилом площею 14 м2 і вагою 20 кг. Саме чудове полягало в тому, що апарат був складним і саме на ньому Лілієнталь вперше подолав понад 200 м.

Треба сказати, що подібне видовище завжди приваблювало цікавих. Справи братів стали поліпшуватися ще й за рахунок гонорарів за лекції, продажу фотографій і реклами. При цьому Отто і Густав не залишали без уваги котельний завод, сумлінно виконуючи замовлення.

Лілієнталь у польоті. 1895 рік.

... Звістки про людину, яка вміє літати, як птах, поширилися по світу. Подивитися на нього приїжджали не тільки туристи і цікаві, але й відомі фахівці. Зокрема, в 1895 році познайомитися з Отто приїхав Жуковський, з яким німецький дослідник вже листувався, обмінюючись результатами наукових досліджень. Лілієнталь звично надів крила, дочекався пориву вітру і після невеликого розбігу полетів над схилом пагорба. Набравши швидкість і трохи висоти, почав знижуватися і безпечно приземлився. Поки помічник складав крила, у Отто і Миколи Єгоровича зав'язалася суто професійна розмова, і раптом Лілієнталь підняв крила і подав їх Жуковському: «Я прошу вас прийняти їх на пам'ять про нашу зустріч!» Нині вони виставлені в меморіальному музеї М.Є. Жуковського в Москві. Інший планер роботи німецького вченого зберігається в Аерокосмічному музеї у Вашингтоні, третій - в одному з лондонських музеїв, один в Празькому політехнічному музеї, ще два апарати знаходяться на батьківщині Лілієнталя в Анкламі, причому один з них експериментальний, з махаючими крилами.

... Згадуючи про зустрічі з Отто, Микола Єгорович часто приводив його слова: «Люди без сумніву навчаться літати! Завоювання повітря прийде через планеризм». Він виявився провидцем, так і сталося, проте це не зрозуміли багато сучасників. Наприклад, в 1894 році газета «Берлінер Локальцайтунг» вийшла з аншлагом: «Якщо хочете побачити двох божевільних, їдьте в Ліхтенфельд. Там декому захотілося літати!». Звичайними були карикатури на братів, єхидні відгуки на експерименти. Втім, так часто бувало з тими, хто випередив свій вік ... Що ж стосується Лілієнталя, то він не звертав уваги на глузування і виготовив 18 моделей планерів та скоїв понад 2 тис. польотів на них. Незабаром у нього з'явилися послідовники. Наприклад, в 1896 році американський фізик Р. Вуд не обмежився фотозйомкою Лілієнталя в повітрі, а попросив дозволу випробувати апарат. Після короткого інструктажу він спланував з гірки і відразу замовив такий планер. Приїжджали подивитися на «літаючу людину» американці Пільчер, Герінг і Ленглі. Потім перші самі будували балансирні планери і успішно ширяли на них, а Ленглі спробував зробити аероплан. Та й Лілієнталь прийшов до висновку, що, оснастивши планер мотором, міг би не просто планувати з висоти, а літати по-справжньому. Для цього випробував двигун, що працював на природному газі і що обертає гвинт з шести лопатей, але він виявився недостатньо потужним. Аналогічною невдачею завершився досвід з двоциліндровим, 2,5-сильним мотором, що працювали на випарах вуглекислоти за принципом парової машини. Інших компактних і сильних силових установок в той час ще не існувало.

Цікаво, що Лілієнталь навіть почав оснащувати свої апарати «парашутами» (починаючи з 9ї модифікації). Так він охрестив прямі, еластичні рейки, вбудовані в носову частину планера, які оберігали його і пілота при падінні після пікірування. Одного разу Отто допустив помилку в пілотуванні, зірвався в піке з висоти 20 м, і «парашути» врятували йому життя.

Задумавши зробити одинадцятий апарат більш керованим, винахідник встановив на ньому кермо висоти, яким керував за допомогою троса.

З 1895 року Лілієнталь став займатися виключно біпланами, оскільки така схема дозволила скоротити розмах крила, зберігши його несучі властивості. Відкриттям німецького вченого стали дві штанги, якими пілот змінював у польоті кривизну крила - балансування старим способом ставала непотрібною. Так Лілієнталь першим застосував в практиці літакобудування «гошірування», що пізніше з успіхом повторили інші піонери авіації, в тому числі американці брати Райт і француз Л. Блеріо. Чи варто сумніватися в тому, що талановитий дослідник і експериментатор подарував би авіації чимало інших новинок. Однак доля розпорядилася інакше...

3 серпня 1896 року Лілієнталь зробив черговий політ з пагорба і почав готуватися до наступного, на новому біплані з кермом висоти. Одягнувши апарат на плечі, він після короткого розбігу злетів у повітря, а його помічник Бейлі включив хронометр, щоб контролювати час польоту. Спочатку все йшло добре - апарат плавно спустився до підніжжя пагорба, потім почав набирати висоту і раптом втратив швидкість, на мить зупинися, «встав на диби» і круто впав з висоти 30 м.

Коли Бейлі підбіг до місця катастрофи, Лілієнталь був без свідомості. Потім встановили, що у нього був переламаний третій шийний хребець. Викликали лікарів, відправили авіатора до берлінської лікарні, але врятувати його не вдалося - на наступний день Лілієнталь помер. Його останніми словами були: «Жертви повинні бути принесені ...»