О низкопланах и высокопланах. Всего понемногу…
http://avia-simply.ru/nizkoplani-i-visokoplani/
Posted on 16 февраля 2014
...
Часть поверхности крыла самолета обычной классической схемы не участвует в создании аэродинамических сил. У низкоплана верх центральной части, у высокоплана — низ. Больше всего, конечно, в этом плане «не повезло» среднеплану. У него вся средняя часть крыла из потока исключена.
При этом низкоплан может рассчитывать на действие экранного эффекта при полете вблизи поверхности земли, тогда как высокоплану здесь ничего не светит :-).
...
Высокое расположение крыла и низкое расположение фюзеляжа относительно земли позволяет успешно решать задачи загрузки и перевозки полезных грузов, как гражданских, так и военных. Такое преимущество очевидно, поэтому Все основные
грузовые самолеты мира – высокопланы с широким, низкорасположенным фюзеляжем.
...
Большие самолеты низкопланы проектируются в основном для пассажирских перевозок (оптимальный вариант с точки зрения эксплуатации).
Не последнюю роль (если не одну из первых) здесь играет безопасность. Например, защитный эффект крыла в случае аварийной посадки «на брюхо». Крыло вместе с его центральной частью достаточно массивная и энергоемкая конструкция, что позволяет, в известной степени, предохранить фюзеляж от дальнейшего разрушения.
Кроме того крыло практически всегда содержит в себе герметичные баки-кессоны для топлива. Поэтому при аварийной посадке на воду самолет сохраняет достаточную плавучесть, позволяющую повысить шансы пассажиров на спасение. Это качество является обязательным условием возможности эксплуатации для средне- и дальнемагистральных пассажирских лайнеров. Характерный пример — известная аварийная посадка самолета А320 (рейс 1549 Нью-Йорк – Сиэтл) на реку Гудзон 15 января 2009 года.
...
Ранее (здесь) я уже упоминал о так называемых «вихревых» самолетах. То есть это те самолеты, двигатели которых имеют повышенную тенденцию к вихреобразованию на входе в воздухозаборник, что, естественно, усиливает опасность попадания посторонних предметов в двигатель.
Низкопланы с ТВРД на подкрыльевых пилонах по большей части как раз таки и относятся к «вихревым» самолетам. Однако, эксплуатационные преимущества (а также плюсы безопасности) заставляют выбирать именно такое расположение двигателей, и для снижения возможности попадания в них посторонних предметов предпринимать различные меры иного рода. Это содержание аэродромов в чистоте, определение действий экипажа касательно скоростей руления, роллинг-старта, включения реверса и т.д.
Что касается винтовых двигателей, то из соображений исключения возможности касания лопастями поверхности аэродрома более приемлемо их расположение на крыле высокоплана. Если же такой двигатель располагается на крыле низкоплана, то обычно приходится увеличивать высоту шасси, что делает его более сложным и громоздким, увеличивая общую массу планера (например, самолеты ТУ-95 и ТУ-114).
И о шасси.
Основные стойки шасси у самолетов с высокорасположенным крылом выполняются, в принципе, по двум известным схемам. Первая — это расположение стоек на крыле. В этом случае они имеют большую длину и, как следствие, массу, а также повышенную сложность, отчего страдает надежность.
Причем эти стойки из-за размера не могут быть убраны в крыло или фюзеляж, поэтому для них приходится выполнять на крыле мотогондолы, что, понятно, влечет за собой увеличение массы, сложности конструкции и не лучшим образом сказывается на аэродинамических характеристиках. Типичный представитель — самолет АН-24.
Вторая схема — расположение основного шасси в фюзеляже. Стойки могут убираться как в сам фюзеляж, так и в дополнительные отсеки, прикрытые специальными обтекателями. Недостатки такого расположения — дополнительные масса и аэродинамическое сопротивление, а также возможное ухудшение устойчивости самолета на полосе (особенно в процессе взлета или посадки) при наличии сильного бокового ветра.
Причиной последнего является относительно небольшая величина колеи основных стоек шасси. Увеличивать ее по понятным причинам нецелесообразно, поэтому достичь устойчивости, которая характерна крыльевой схеме расположения стоек может быть проблематично.
Типичные представители: транспортные Ан-12 и Ан-22, пассажирский ATR-72, Ан-148, истребитель МИГ-23. Последний, кстати, имеет достаточно сложную (и потому интересную :-)) систему и конфигурацию уборки основных стоек.
Низкопланы же практически лишены указанных недостатков. Стойки их шасси относительно короткие и легкие при сохраненном уровне прочности. Системы уборки-выпуска более просты. Стойки чаще всего располагаются на крыле и убираются либо в крыло, либо частично в крыло, частично в фюзеляж.
...
Низкоплан же самая удобная схема для пассажирского самолета исходя из ее технических и эксплуатационных особенностей, но зато аэродинамика ее не всегда может отличаться в лучшую сторону.
...