Введение
Воздушное средство, способное поддерживать полет без бортовой двигательной установки.
Бесдвигательные летательные аппараты могут оставаться в воздухе в течение значительного времени без бортовой двигательной установки. Их можно классифицировать как планеры, воздушные шары легче воздуха и управляемые воздушные змеи. В случае с воздушными змеями подъемная сила достигается за счет привязи к неподвижному или движущемуся объекту, возможно, к другому воздушному змею, для создания потока воздуха над несущими поверхностями. В случае с воздушными шарами подъемная сила обеспечивается за счет естественной плавучести, и воздушный шар может быть как привязанным, так и свободным. Свободный полет на воздушном шаре обладает ограниченным управлением направлением. К планерам относятся планерные самолеты, дельтапланы и парапланы, которые имеют полное управление направлением в свободном полете.
История
Первыми пилотируемыми летательными аппаратами были воздушные змеи, воздушные шары и планеры. Воздушные змеи, поднимаемые людьми, использовались в древнем Китае и Японии, часто в качестве наказания для заключенных. В китайской истории также упоминаются беспилотные воздушные шары и игрушечные "бамбуковые вертолёты". Первый свободный полёт с экипажем был совершён на воздушном шаре, построенном братьями Жозефом Мишелем и Жаком Этьеном Монгольфье в Анноне, Франция, в 1783 году. Водородный воздушный шар появился примерно в то же время и оказался более практичным. Первый практичный, управляемый планер был разработан и построен британским учёным и пионером Джорджем Кейли, которого многие считают первым авиационным инженером. Он совершил полёт в 1849 году. Привязанные воздушные шары и, в меньшей степени, воздушные змеи использовались для военных и метеорологических наблюдений, однако применение воздушных змеев оставалось преимущественно развлекательным. Полёт на воздушных шарах с использованием угольного газа (обладающего примерно вдвое меньшей подъёмной силой, чем водород) стал популярным видом спорта. Планеры использовались в основном для аэродинамических исследований, пока в 1920-х годах не получили спортивное применение. Во время обеих мировых войн в больших количествах производились и использовались привязанные барьерные шары. Во время Второй мировой войны также были разработаны военные штурмовые планеры, а немецкий флот использовал роторный воздушный змей для морской разведки. Современные применения включают экспериментальную выработку энергии ветра на больших высотах.
Планеры
Планеры, дельтапланы и парапланы – все это типы планеров. Для создания подъёмной силы планер должен сначала набрать, а затем поддерживать достаточную скорость полёта. Запуск планера обеспечивает ему начальную скорость, необходимую для взлёта. Обычно это делается путём буксировки аппарата в воздух по длинному тросу, с использованием наземной лебёдки, транспортного средства или самолёта с двигателем (буксировщика). Небольшой планер, запускаемый с ноги, запускается бегом вниз по склону или шагом с возвышенности. Скорость полёта затем поддерживается постепенным снижением в окружающем воздухе, при этом крылья слегка опущены вниз, чтобы подъёмная сила также создавала небольшую тягу вперёд, компенсирующую сопротивление крыла. Если воздух поднимается быстрее, чем снижается планер, он набирает высоту и дополнительную потенциальную энергию. Источниками восходящих потоков воздуха являются тёплые термики и наветренные склоны. В прошлом, немоторизованные военные планеры использовались в военных целях. Сегодня основное применение всех типов планеров – рекреационное.
Баллоны
Свободно летающие воздушные шары дрейфуют по ветру. Пилот управляет высотой, нагревая воздух или сбрасывая балласт. Направление ветра обычно меняется с высотой, поэтому можно добиться приблизительного управления направлением, изменяя высоту. Круглый привязанный воздушный шар нестабилен при любом значительном ветре. Воздушный шар-кит имеет обтекаемую форму для обеспечения устойчивости при сильном ветре. В настоящее время большинство пилотируемых полетов на воздушных шарах носят рекреационный характер, в то время как беспилотные и обычно свободно летающие шары широко используются для метеорологических измерений.
Коты
Воздушные змеи – это летательные аппараты, привязанные к какому-либо объекту (фиксированному или подвижному) или другим средствам, поддерживающим натяжение леера; они используют реальный или виртуальный ветер, обтекающий их сверху и снизу, для создания подъемной силы и сопротивления. Китуны – это воздушные шары, имеющие форму и привязанные для получения управляемых отклонений, и могут быть легче воздуха, нейтрально плавучими или тяжелее воздуха. Воздушные змеи были разработаны для коммерческого использования с применением систем управления полетом, включая системы получения энергии ветра на большой высоте.