Страницы

Меню

Метки

  • Подсчитано, что за всю историю мореплавания погибло столько кораблей, что сегодня на каждом пятимильном квадрате дна Мирового океана покоится, как минимум, одно судно. В XX в. ежегодно тонуло 160— 180 судов. И большинство — из-за несовершенства технических средств навигации (кораблевождения) или ошибок в их использовании.
    Компас появился в Европе не раньше XII в., и мореплаватели ориентировались в море главным образом по Солнцу и звёздам. В полном смысле слова путеводной была Полярная звезда, всегда показывающая направление на север. Помогали и местные признаки: течения, преобладающие ветры, цвет воды. Моряки знали, что на мелководье вода преимущественно светло-серая, на глубоких местах — зелёная. О приближении берега они судили по характеру дождя, появлению птиц, пресноводных рыб и т. п. Христофор Колумб во время первого плавания к Америке понял, что берег совсем близок, когда увидел плавающие зелёные ветки деревьев.
    В докомпасный период мореплавания единственным навигационным инструментом был ручной лот — размеченный трос (лотлинь) с привязанным к нему грузом. С помощью лота измеряли глубину моря под днищем корабля. Традиционное пожелание моряку, отправляющемуся в плавание: «Семь футов чистой воды под килем», красноречиво свидетельствует о том, как важно для судоводителя знать глубину. По характеру грунта, приставшего к грузу,
    судили о приблизительном местонахождении судна. Грязевые осадки, например, оседали на
    грузе вблизи устья реки.
    Но ручным лотом нельзя измерять глубины более 50 м, а в океане под килем порой несколько
    тысяч метров. В середине XIX в. появились механический и гидростатический лоты. Им
    покорились глубины до 1,5—2 тыс. метров, а изобретённый в начале XX в. эхолот позволил
    измерять любую глубину Мирового океана. В 1958 г. на советском судне «Витязь» эхолотом
    обнаружена и точно измерена максимальная глубина (11 022 м) Мирового океана в Мариинской
    впадине в западной части Тихого океана.
    Эхолот — прибор, с помощью которого, измеряя время между излучением звукового сигнала и
    приёмом эха, определяют пройденный звуком путь, а по нему — расстояние до дна. К идее
    эхолота независимо и практически одновременно пришли сразу несколько человек: немецкий
    инженер А. Бем из Данцига (Гданьска), американский инженер Р. А. Фессенден, французский
    физик П. Ланжевен и инженер Константин Васильевич Шиловский (1880—1952) из Рязани,
    работавший во Франции. Ланжевен и Шиловский создали ещё и первый гидролокатор.
    В многовековой истории мореплавания магнитный компас был и остаётся самым значительным
    изобретением. Большинство историков считают, что компас в виде плавающей в воде магнитной
    стрелки придумали в Китае, а в конце XII — начале XIII в. арабские мореходы завезли его в
    Европу. Соединив магнитную стрелку с диском, итальянец Флавий Джой в 1302 г.
    сконструировал компасную картушку — впоследствии обязательный элемент всех компасов.
    Картушка — это диск из немагнитного материала с равномерно нанесёнными делениями,
    укреплённый на подвижной системе компаса.
    И на военных, и на торговых судах, как правило, есть два магнитных компаса — главный,
    расположенный на капитанском мостике, и путевой — в рулевой рубке (перед штурвалом
    рулевого).
    Для получения от компаса истинных (географических) направлений в его показания вводят
    поправку на магнитное склонение и девиацию.
    О значении компаса для мореплавания известный кораблестроитель и математик академик А Н.
    Крылов говорил: «Компас — прибор небольшой, но без него Колумб Америку не открыл бы».
    В начале XX в. немец Герман Аншютц и американец Элмар Сперри независимо друг от друга
    изобрели гироскопический компас. В нём используется свойство оси гироскопа (волчка)
    ориентироваться вдоль оси вращения Земли строго по направлению север — юг, независимо от
    магнитного поля Земли.
    В отличие от магнитного компаса гирокомпас показывает истинное направление на
    географический полюс. Гирокомпас стал основным прибором курсоуказания на кораблях и
    самолётах. Магнитный компас теперь держат в резерве — на тот случай, если выйдет из строя
    гирокомпас.
    Для измерения скорости корабля служит лаг, изобретённый в 1577 г. гравёром Гемфри Колем.
    Единицей скорости является узел, который равен одной морской миле (1852,3 м) в час. До XX в.
    применялись ручной и вертушечный (гакобортный) лаги, а на современных кораблях пользуются
    гидродинамическими лагами. Они измеряют давление в струе забортной воды и преобразуют его значение в показания скорости и
    пройденного расстояния. Находят применение и индукционные лаги. Работа этих лагов основана
    на измерении электродвижущей силы, которая возникает в проводнике — струе воды при её
    движении в поле электромагнита, жёстко скреплённого с кораблём.
    В конце XX в. изобрели гидроакустический лаг. Это, по сути дела, гидролокатор. Он позволяет
    вычислять скорость судна не относительно
    воды, а относительно дна моря, что очень важно для точности кораблевождения.
    С помощью лага и компаса можно определить, где находится корабль, в любой момент времени.
    Однако координаты корабля (географическую долготу и широту) устанавливали и с помощью
    двух других приборов — секстанта и хронометра. Секстант изобрели в 1731 г. Им легко
    измеряют угловые высоты Солнца и звёзд и по полученным данным рассчитывают широту
    местоположения корабля. В 1735 г. англичанин Дж. Гаррисон сконструировал пружинный хронометр. Он работает в корабельных условиях и хранит время по Гринвичу. Через этот английский город проходит нулевой меридиан. Разность между временем на нулевом меридиане и местным временем равна долготе той точки, где находится судно, выраженной в часах и минутах. Хронометр и секстант стали основными инструментами мореходной астрономии. Однако без карты, как и без компаса, ни одно судно в море не выйдет. У штурмана обязательно есть морские навигационные карты, на которые нанесены начальный
    пункт плавания и порт назначения.
    Начиная с конца XVI в. и до сих пор морские карты составляются в меркаторской проекции,
    названной в честь её создателя, фламандского картографа Герарда Кремера, больше известного
    под латинизированным именем — Меркатор. В последние годы в дополнение к морским
    «бумажным» картам на кораблях появляются электронные навигационные карты. На экране
    дисплея высвечивается участок района плавания с сушей, гаванями и другими объектами. По
    электронной карте перемещается световая отметка, имитирующая судно.
    В 1895 г. А. С. Попов изобрёл радио. Корабли получили радиосвязь. А со временем были
    созданы и различные средства радионавигации: радиопеленгаторы, береговые и спутниковые
    радионавигационные системы, радиолокационная техника.
    По значению для судовождения радиолокацию (от лат. radio — «излучаю», «испускаю лучи» и
    locatio — «расположение», «размещение») можно сравнить разве что с магнитным компасом. С
    её помощью был, наконец, побеждён туман.
    Для плавания атомных подводных лодок и ледоколов в околополярных широтах (компасы там
    непригодны) были разработаны особые средства кораблевождения. Это автоматизированные
    комплексы с инерциалъными навигационными системами. Они измеряют ускорение судна и
    вычисляют по этому ускорению скорость, пройденный путь и координаты.
    Успешный запуск 4 октября 1957 г. первого советского искусственного спутника Земли и
    последующие достижения науки и техники в освоении космического пространства дали
    возможность создать системы спутниковой навигации. Первыми из них стали в 70-х гг.
    советская «Цикада» и американский «Транзит». В последние годы XX в. начала действовать
    глобальная спутниковая навигация на базе отечественной системы «Глонасс» и американской
    «Навстар». Их появление — выдающееся событие в развитии навигационной техники.
    Спутниковая навигация позволяет определять скорость движения любого объекта (корабля,
    самолёта и др.) и его координаты во всех районах земного шара. Точность измерений в первом
    случае составляет 0,3 м/с, во втором — 100 м. Для приёма сигналов со спутников корабли и
    самолёты снабжены специальной приёмной аппаратурой (приёмоиндикаторами).
    Искусство и техника судовождения будут совершенствоваться, пока Мировой океан остаётся
    ареной деятельности человека.

    Полёт аэростатических аппаратов основан на законе Архимеда: если тело легче окружающей
    среды, оно движется вверх, а если тяжелее — вниз.
    Началом эры воздухоплавания считается день 5 июня 1783 г. Тогда в небо поднялся воздушный
    шар, или аэростат (от греч. «аэ'р» — «воздух» и «ста'тос» — «неподвижный»), братьев
    Монгольфье.
    Простой воздушный шар (так называемый свободный аэростат) летит туда, куда его гонит
    ветер. Поэтому усилия изобретателей были сразу же направлены на поиск средств управления
    аэростатами. Сначала, по аналогии с плаванием по воде, хотели использовать паруса, рули и
    вёсла. Так, в 1784 г. француз Жан Пьер Бланшар поставил на аэростат парус и два весла, а
    члены Дижонской академии наук (Франция) изготовили воздушный шар с крыльчатыми
    вёслами. Были даже курьёзные решения: австриец Кайзерер в 1801 г. предложил запрягать в
    воздушные шары... дрессированных орлов. Немецкий механик Ф. Леппих в 1812 г. пытался
    построить «летучий корабль», чтобы бомбить с него войска Наполеона.
    Первый научный проект управляемого аэростата создал в 1783 г. французский военный инженер Мёнье. Именно он разработал принципы, по которым в дальнейшем стали строиться управляемые аэростаты: тип движителя — воздушный винт, форма оболочки — удлинённая и неизменяемая. Изобретатель предложил использовать три воздушных винта и расположить их между гондолой и оболочкой (в то время винты не применялись даже на судах). Управлять аэростатом предполагалось с помощью руля. Весь механизм должны были приводить в движение 80 человек. Форма оболочки способствовала уменьшению сопротивления воздуха в полёте. Внутри оболочки, наполненной водородом, предполагалось поместить мягкие ёмкости с воздухом — баллонеты. Когда дирижабль поднимается, атмосферное давление падает, а водород расширяется. Тогда воздух из баллонета нужно было выпустить и таким образом уравнять давление. При спуске воздух надлежало накачать снова. Тем самым обеспечивалась неизменяемая форма оболочки и постоянство давления в ней.
    Объём аэростата Мёнье должен был составить 79 000 м , длина — 84,5 м, диаметр — 42 м. В сущности, это был первый проект дирижабля (от фр. dirigeable — «управляемый») — управляемого аэростата с двигателем. Однако свои идеи Мёнье так и не сумел реализовать, и лишь много лет спустя большинство его технических предложений использовали другие изобретатели.
    На первых порах серьёзным препятствием для создания управляемого аэростата было отсутствие лёгкого и мощного мотора, позволяющего лететь против ветра. В то время двигатель внутреннего сгорания ещё не изобрели, паровой же двигатель мощностью 50 л. с. имел массу около 5 т. Для подъёма его самого потребовался бы аэростат огромного объёма. Только в 1851 г. талантливому механику Анри Жиффару удалось создать паровой двигатель мощностью 3 л. с. и массой всего 45 кг специально для аэростата. Через год изобретатель построил и сам аэростат. Его оболочка (объём 2500 м , длина 44 м, диаметр 12 м) наполнялась светильным газом. 23 сентября 1852 г. Жиффар поднялся на своём аппарате на высоту 1800 м, пролетел со скоростью 10,8 км/ч небольшое расстояние по прямой и затем совершил посадку. Так началась эпоха управляемого воздухоплавания, а первым дирижаблем стал аэростат Жиффара.
    В России над созданием летательного аппарата с электрическими двигателями работал А.Н. Лодыгин.
    Не найдя признания на родине, изобретатель в 1870 г. запатентовал свой «электролёт» во Франции. Однако из-за отсутствия средств аэростат не был построен. Занимался вопросами воздухоплавания и Д. И. Менделеев. Он спроектировал два дирижабля, а в 1880 г. по его инициативе был создан VII Воздухоплавательный отдел Русского технического общества. В 1883 г. во Франции конструкторы братья Г. и А. Тиссандье впервые построили дирижабль с электродвигателем. Энергию для него вырабатывали четыре батареи общей массой 200 кг. Максимальная скорость аппарата — 14,4 км/ч. Год спустя появился дирижабль с электрическим двигателем французских офицеров Шарля Ренара и Артура Кребса. Мощность мотора составляла около 8 л. с. при массе 96 кг; аппарат развивал скорость до 21,6 км/ч. Дирижабль Ренара и Кребса пролетел 8 км и приземлился в месте старта. Газеты всего мира писали о триумфальной «победе над воздухом». Этот первый по-настоящему управляемый аэростат назвали «Франция».
    Новые возможности для создания управляемых аппаратов открылись после того, как в 1886 г. во Франции и США наладили производство алюминия в промышленных масштабах. В 1897 г. австрийский инженер Д. Шварц построил первый в мире жёсткий цельнометаллический дирижабль из алюминия, ставший прообразом будущих дирижаблей жёсткой системы с бензиновым двигателем. Ещё раньше работу над цельнометаллическим дирижаблем начал К.Э. Циолковский.

    В 20-х гг. во время испытаний самолётов с крылом, прикреплённым к нижней части фюзеляжа (тип низкоплан), конструкторы заметили, что подъёмная сила крыла при посадке несколько увеличивается и в результате машина продолжает лететь над полем, как бы не желая садиться. Подобный эффект иногда приводил к авариям: центр давления крыла (точка приложения
    подъёмной силы) в этом случае перемещается к его задней кромке и самолёт может
    опрокинуться.
    Дальнейшие исследования показали, что между крылом самолёта и поверхностью земли воздух
    сжимается и становится плотнее. Так возникает дополнительная подъёмная сила, которая и
    поддерживает аппарат в воздухе. Открытое явление назвали жранным эффектам (экран —
    поверхность земли или воды). В 1922 г. появилась одна из первых работ об экранном эффекте
    — статья Б.Н. Юрьева «Влияние Земли на аэродинамические свойства крыла». В 30-х гг.
    изучением эффекта занимались В.В. Голубев, Я.М. Серебрийский, Ш.А. Биячуев, Н.А
    Черномашинцев.
    Параллельно с теоретическими исследованиями велись работы по созданию летательного
    аппарата, использующего экранный эффект. Такие машины — в дальнейшем их назвали
    экранопланами и экранолётами — казались очень выгодными. Действительно, чем меньше
    высота полёта, тем существеннее влияние экрана и, следовательно, выше несущая способность
    крыла. Поэтому для экраноплана нужны двигатели в два-три раза менее мощные, чем для
    самолёта той же грузоподъёмности. Довольно тяжёлый летательный аппарат достаточно
    оснастить обычным автомобильным мотором.
    Создать экраноплан, который мог бы летать над пустыней и водой, снегами и льдами, мечтал
    известный авиаконструктор и изобретатель П.И. Гроховский. В 1932 г. он разработал проект
    экраноплана-амфибии с двумя моторами и с вполне современной аэродинамической
    компоновкой. В 1935 г. финский инженер Т. Каарио построил первый аппарат для
    экспериментального изучения экранного эффекта.
    Работы по созданию подобных аппаратов велись под руководством Р.Е. Алексеева в
    Центральном конструкторском бюро судов на подводных крыльях (город Горький, ныне —
    Нижний Новгород). В 1961—1966 гг. здесь построили многоместные экспериментальные
    экранопланы серии СМ с поддувом воздушно-газовой струи под крыло. В 1966 г. свой первый
    полёт совершил самый большой в мире экраноплан КМ («Корабль-макет») со взлётной массой
    540 т и максимальной скоростью полёта 500 км/ч. КМ (за рубежом его называют «Каспийский
    монстр») имел десять турбореактивных двигателей ВД-7 с максимальной тягой 13 тс каждый.
    Р.Е. Алексеев возглавлял также проектирование таких экранопланов, как «Орлёнок», «Волга-
    2», «Стриж», ракетоносец «Лунь».
    Разрабатывал летательные аппараты, использующие экранный эффект, и советский
    авиаконструктор Р.Л. Бартини. В 1972 г. прошёл испытания экранолёт его конструкции ВВА-
    14М.
    В США, ФРГ, Японии и Китае начиная с 60-х гг. было спроектировано и построено несколько
    лёгких экспериментальных экранопланов и экранолётов.
    До середины 90-х гг. XX в. точной классификации этих летательных аппаратов — экраноплан или экранолёт — не существовало, так как для них не требовался
    сертификат лётной годности. Создавались такие машины для экспериментов и в военных
    целях; коммерческих и пассажирских рейсов они не выполняли.
    В конце XX столетия появился Кодекс безопасности для экранопланов, утверждённый
    Международной морской организацией (ММО). В соответствии с Кодексом все аппараты,
    использующие экранный эффект, делятся на три типа.
    Тип А — экраноплан; даже теоретически он не может выйти за пределы экранного эффекта.
    Тип В — экранолёт; способен летать за пределами влияния экранного эффекта и даже на
    короткое время подниматься на ограниченную высоту.
    Тип С — экранолёт; использует экранный эффект только для взлёта и посадки.
    Впервые в мире сертификат лётной годности получил экраноплан «Амфистар» (тип А),
    созданный в Нижнем Новгороде под руководством Д. Н. Синицына. «Амфистар» оснащён
    автомобильным двигателем, имеет автоматическую систему сохранения заданной высоты
    полёта. В 1998 г. в Москве успешно прошёл испытания экранолёт (тип В) «Иволга-2» (главный
    конструктор В. В. Колганов). В ближайшие годы экранопланы и экранолёты будут выполнять
    регулярные коммерческие рейсы в труднодоступных районах земного шара.

    В 50-х гг. стало ясно, что будущее — за самолётами с реактивными двигателями. Появились они в военной авиации ещё в 1944 г. Сначала использовали несколько типов, но затем конструкторы остановились на турбореактивных двигателях (ТРД). На входе такого двигателя установлен компрессор, который сжимает поступающий воздух, и тот нагревается. После впрыска и сгорания топлива образуется большое количество газов. Вырываясь с высокой скоростью из сопла', истекающие газы, по закону сохранения импульса, сообщают самолёту движение в противоположном направлении. Попутно они приводят во вращение турбину, а та — компрессор, и процесс становится самоподдерживающимся.
    Первыми к созданию пассажирских реактивных самолётов приступили англичане. В 1949 г. прошёл испытания новый самолёт DH 106 «Комета» фирмы «Дэ Хэвилленд». Он был рассчитан на 36 пассажиров и мог держать на маршруте скорость почти 700 км/ч. Для пассажиров переход на новые двигатели означал не только высокую скорость полёта, но ещё и увеличение комфорта — шум и вибрация значительно снизились. На «Комете» установили четыре двигателя тягой по 2030 кгс. 2 мая 1952 г. «Комета-1» вышла на пассажирские линии, но после двух катастроф весной 1954 г. эксплуатация была прекращена. Расследование показало, что фюзеляж не выдерживал нагрузок, которые лайнер испытывал во время взлёта. Лишь в 1958 г. «Комета» вернулась на пассажирские линии, но в значительно изменённом виде. «Комета-4» (106 пассажиров; 4x4767 кгс; рейсовая скорость 846 км/ч; дальность полёта 4380 км) стала первым реактивным лайнером, совершавшим регулярные пассажирские рейсы через Атлантику.
    Осенью 1952 г. на линии вышел другой английский лайнер — «Виккерс Вайкаунт». Этот самолёт был оснащён турбовинтовыми двигателями (ТВД), в которых турбина вращает не только компрессор, но и воздушный винт, создающий основную долю тяги. Такая конструкция обеспечивает хорошие взлётные характеристики и значительно большую экономичность на скоростях 500— 600 км/ч. «Вайкаунт» (43—53 пассажира, позже до 65; 4x1500 л. с; рейсовая скорость 500 км/ч; дальность полёта 2800—3600 км) имел огромный успех, и вскоре разные его модификации уже летали по всему миру. После «Вайкаунта» наступил недолгий период увлечения сравнительно крупными турбовинтовыми самолётами (британские «Вэнгард» и «Британния», американский «Локхид» L-188 «Электра»). Однако на Западе время магистральных турбовинтовых лайнеров ушло безвозвратно — на средних и дальних трассах стали безраздельно господствовать реактивные самолёты.
    В конце 50-х гг. в США построили два самолёта, успех которых во многом предопределил бурное развитие авиаперевозок в следующем десятилетии. 20 декабря 1957 г. поднялся в воздух первый «Боинг-707», а полгода спустя — новый самолёт компании «Дуглас» DC-8, ставший основным конкурентом «707-го». Эти две очень похожие машины определили облик дальнего лайнера, и сегодня пассажирские самолёты внешне мало отличаются от них. Ранние (выпуска 1958—1959 гг.) «Боинг-707» и DC-8 обладали примерно
    одинаковыми данными: 105 — 179 пассажиров, 4 турбореактивных двигателя тягой по 6120
    кгс.
    С появлением «707-го» фирма «Боинг» заняла лидирующее положение на рынке пассажирских
    самолётов, сохранив эту позицию до сегодняшнего дня.
    Реактивные двигатели той поры имели большой расход топлива, что препятствовало созданию
    действительно дальних машин с ТРД. Выход нашли английские моторостроители. Они сделали
    двухконтурный ТРД. В отличие от обычного ТРД турбина вращала два компрессора: высокого
    давления (подавал воздух к самой турбине) и низкого давления (отбрасывал сжатый воздух во второй — внешний контур). Это нововведение значительно повышало коэффициент полезного
    действия и, следовательно, экономичность двигателя и на взлёте, и во время полёта.
    К концу 50-х гг. на местных линиях появились двухмоторные самолёты с турбовинтовыми
    двигателями: в ноябре 1958 г. началось производство голландского «Фоккер» F.27, а чуть
    позже — английского «Хокер Сиддли» HS 748. Оба были рассчитаны на 40—56 пассажиров и
    выпускались много лет. Третьим в этом классе стал советский Ан-24.
    В 1955 г. французские авиастроители предложили новую схему компоновки двигателей,
    представив самолёт SE 210 «Каравелла» для трасс средней дальности. Двигатели в машине
    были установлены по бокам хвостовой части фюзеляжа. Неудачной оказалась попытка
    англичан использовать эту схему на дальнем четырёхмоторном «Виккерс» VC-10 — он заметно
    уступал «707-му».
    На Западе схема «двигатели в хвосте» применялась почти на всех самолётах для трасс средней
    протяжённости. Первыми были английские лайнеры «Трайдент» (третий двигатель установили
    в фюзеляже под килем) и ВАС-111 — небольшой двухмоторный самолёт, имевший
    значительный успех. Но самыми популярными самолётами 60-х гг. считались трёхмоторный «Боинг-727» (для трасс средней протяжённости) и двухмоторный DC-9 (малой и средней протяжённости). Лайнер компании «Боинг» (вышел на трассы в 1964 г.) выпускался в течение 20 лет (1832 машины) и составил основу парка многих авиакомпаний. DC-9 (1965 г.) вначале имел сравнительно небольшую вместимость и дальность полёта. В последующих модификациях оба параметра увеличились. В середине 80-х гг. были созданы DC-9 второго поколения (MD-81, MD-82, MD-87), а в настоящее время выпуск этих лайнеров продолжается под маркой «Боинг-717».
    В 60-х гг. одним из немногих исключений из компоновки «двигатели в хвосте» стал «Бэби Боинг» — широко известный теперь «Боинг-737». Фирма настойчиво совершенствовала самолёт (после «737-200» появились новые модификации — от «737-300» до «737-800» включительно); в результате производство машины продолжается более 30 лет (в январе 1998 г. был выпущен 3000-й самолёт). Разумеется, последние модификации достаточно сильно отличаются от первых «Бэби Боингов», вышедших на линии в 1968 г.
    К концу 60-х гг. прогресс в двигателестроении позволил создать сверхзвуковой пассажирский самолёт. Разработки начались в США, Европе и СССР. Но лишь англо-французский «Конкорд» после длительных испытаний (с 1969 г.) начал в январе 1976 г. регулярные коммерческие перевозки. Было построено всего 14 машин. Эксплуатация лайнера (128 пассажиров; 4x17 500 кгс; рейсовая скорость 2130 км/ч; дальность полёта 6580 км) продолжалась многие годы по соображениям скорее национального престижа, нежели коммерческой выгоды. «Конкорд» значительно сократил время перелёта из Парижа и Лондона в Нью-Йорк, Вашингтон или Майами, но позволить себе такие путешествия могли только состоятельные люди. В 50—60-х гг. интенсивность полётов значительно возросла. Количество рейсов увеличилось настолько, что аэропорты перестали справляться с их обслуживанием. Порой время ожидания очереди на взлёт превышало время полёта. Интервалы между посадками лайнеров иногда сокращались до 30—40 с, что ставило пилотов и диспетчеров воздушного движения в очень трудные условия. Возрастала вероятность ошибок, последствия которых измерялись десятками и сотнями жертв. Одним из способов снизить напряжённость стало создание лайнеров на 300 и более пассажиров (заодно снижались расходы на одного пассажира). Большая вместимость обеспечивалась, в частности, за счёт «толстого» фюзеляжа — один ряд в самолёте состоял из 10 кресел. Первым из самолётов-гигантов стал знаменитый «Боинг-747» «Джамбо Джет» («Реактивный слон»), появившийся в 1969 г. Ранние модификации «747-го» брали на борт до 450 пассажиров, а позже более мощные двигатели и изменение конструкции позволили довести это число до 560.
    Если «747-й» был самолетом для «богатых» авиакомпаний, то «Макдоннелл-Дуглас» и «Локхид» приступили к созданию сравнительно дешёвых трёхмоторных широкофюзеляжных лайнеров. В 1970 г. DC-10 (380 пассажиров) и L-1011 (400 мест) совершили первый полёт и вскоре вышли на линии.
    Разразившийся в 1973 г. топливный кризис поставил авиакомпании в трудное положение — как никогда требовались деньги для покупки более экономичных самолётов нового поколения, а прибыли резко сократились. Однако именно в это время консорциум «Эрбас Индастри» (несколько ведущих европейских производителей аэрокосмической техники), полный решимости противопоставить «Боингам» и «Дугласам» самолёты собственной разработки, вышел на рынок широкофюзеляжных лайнеров средней и большой дальности с двухмоторным самолётом А-300. За 350-местным А-300 последовала машина поменьше — А-310, а в середине 80-х гг. консорциум потеснил своими А-320, А-321 и А-319 признанных фаворитов рынка
    самолётов малой и средней дальности — «Боинг-737» и DC-9. В конце 80-х «Эрбас» выпустил четырёхмоторный
    А-340 и двухмоторный А-330, ставшие конкурентами «Боинга-747» и «Боинга-767»
    соответственно.
    Начиная с середины 70-х гг. внешний вид лайнеров изменился достаточно мало. Основными
    направлениями развития стали совершенствование приборного оборудования, автоматизация,
    разработка более экономичных двигателей большой степени двухконтурности (где компрессор
    низкого давления превратился в огромный многолопастный вентилятор). Разработчики
    самолётов, пользуясь компьютерными средствами (системами автоматизированного
    проектирования и моделирования конструкции с точки зрения аэродинамики, прочности и
    веса), стремятся сэкономить во всём — ни одного лишнего килограмма веса, минимальное
    сопротивление воздуха, широкие возможности для модернизации (самолёт стоит дорого и
    должен служить, не устаревая достаточно долго). Счёт в экономии топлива идёт уже не на
    проценты, а на доли процентов; снижение массы самолёта на несколько десятков килограммов
    (при взлётном весе более сотни тонн!) считается хорошим достижением.
    В начале 80-х гг. компания «Боинг» выпустила два новых лайнера, разработанных в
    соответствии с этими принципами, — «Боинг-757» и «Бо-инг-767». «767-й» предполагалось
    использовать в качестве универсальной машины большой вместимости, способной
    обслуживать как дальние, так и средние линии. Оба самолёта имеют большой успех, и их
    выпуск (как и «737-го», «747-го») продолжится и в XXI столетии.

    В 1945 г. ситуация в воздушном сообщении напоминала 1918 год. Во время войны в огромных количествах выпускали транспортные самолёты, которые после её завершения продавались по невероятно низким ценам. Почти новый С-47 можно было купить за 25 тыс. долларов (до войны DC-3 стоил 80 тыс. долларов!), а иногда даже дешевле. Это осложняло разработку и выпуск новых двухмоторных машин — кто стал бы их покупать, если они должны были стоить втрое или вчетверо дороже DC-3?
    Наступила эра больших и дальних четырёхмоторных машин. В 1946 г. «Дуглас» выпустил пассажирский DC-4. По вместимости, скорости и — что особенно важно — дальности полёта (6800 км) он оставлял далеко позади все предвоенные конструкции. Не останавливаясь на достигнутом, инженеры компании «Дуглас» в том же, 1946 г. начали выпускать новую модель — DC-6. У «шестёрки» фюзеляж был удлинённым и герметичным. Этот самолёт (64—92 пассажира; рейсовая скорость 456—500 км/ч; дальность полёта 6200—7800 км; 4x2500 л. с.) стал символом
    послевоенной гражданской авиации, одним из наиболее совершенных лайнеров с поршневыми
    двигателями.
    В серьёзного соперника «Дугласа» в производстве тяжёлых самолётов превратилась компания
    «Локхид». В 1943 г. появился L-49 «Констеллейшн», а позже и более совершенные варианты L-
    149, L-649, L-749, которые превзошли DC-4. В ответ на выпуск DC-6 «Локхид» сконструировал
    L-1049 «Супер Констеллейшн», обогнавший «шестёрку» почти по всем параметрам.
    В середине 50-х гг. мощность двигателей достигала 3400 л. с, что позволило увеличить
    взлётный вес самолёта. Последние четырёхмоторные лайнеры DC-7/7C и L-1649 оказались близки по лётным данным (72— 99 пассажиров; рейсовая скорость 550 км/ч; дальность полёта 7800— 9100 км; 4x3500 л. с.) и стали вершиной развития крупных поршневых самолетов. Большие четырёхмоторные лайнеры с поршневыми двигателями строили и в Англии, но ни один не смог конкурировать с самолётами компаний «Дуглас» и «Локхид». Не повезло и «Боингу»: его модель 377 «Стратокрузер», созданная на основе бомбардировщика В-29, из-за низкой экономичности не нашла широкого спроса.
    К началу 50-х гг. рынок двухмоторных лайнеров, ранее наводнённый DC-3, несколько оживился. Пассажиры хотели тех же удобств, что и в больших самолётах, — герметичный салон, большую скорость полёта; авиакомпаниям же требовалась большая вместимость. Воплощением этих чаяний стали машины фирмы «Конвэр» — CV-240, CV-340, CV-440. Они были рассчитаны на 40—50 пассажиров и трассы малой и средней (до 2800 км) дальности. Рейсовая скорость превысила 450 км/ч, и оказалось, что себестоимость перевозки одного пассажира на борту CV-240 на 12% ниже, чем на DC-3.

    Годы Первой мировой войны отмечены значительным прогрессом в самолётостроении, а её завершение создало благоприятные условия для развития гражданской авиации. Пилоты, штурманы и механики, уволенные с военной службы, искали применения своим силам на мирной поприще. Авиационные фирмы, лишившиеся военных заказов, были готовы на любую работу. Наконец, высвободилось различное авиационное имущество — вплоть до новых бомбардировщиков. Превратить их в пассажирские самолёты не составляло особого труда. Расцвет гражданской авиации был предрешён.
    Уже через считанные недели после окончания войны открылось регулярное воздушное сообщение (почтовое и пассажирское) между крупными городами Европы. В феврале 1919 г. на линию Берлин — Веймар вышли немецкие самолёты, а 22 марта французская компания «Авиалинии Фарман» связала Париж и Брюссель. Рейс 22 марта стал дебютом французского самолёта F-60 «Голиаф». Его начали строить как тяжёлый бомбардировщик, но опоздали и переделали в пассажирскую машину. В мае начались рейсы между Лондоном и Манчестером. В качестве лайнера выступал также бывший бомбардировщик «Хэндли Пейдж-0/400». Эти французские и английские «лайнеры» мало отличались друг от друга — двухмоторные бипланы, сделанные из дерева или из дерева и металла. Экипаж из двух человек сидел в открытой кабине за ветровым козырьком, а пассажиры (от 10 до 14 человек) — в закрытом салоне, который не отапливался и не защищал от рёва двигателей. Почти не различались и лётные данные: рейсовая скорость достигала 140 км/ч, потолок не превышал 4000 м. Лишь по дальности полёта «Голиаф» заметно проигрывал: 400 км против 750—800 км у «англичан». Такие машины не могли развить высокую скорость и летали на сравнительно короткие расстояния. Главное их достоинство состояло в другом — в надёжности и основательности, с которой они были сделаны. Именно эти качества помогли в короткие сроки завоевать доверие пассажиров и превратить самолёт из модного увлечения в транспортное средство, правда пока ещё дорогое и не очень комфортное.
    В том же, 1919 г. произошло событие, которое открыло новую эру в истории воздушного транспорта. 25 июня в воздух поднялся моноплан F13 немецкого конструктора Гуго Юнкерса (1859—1935). Этот одномоторный самолёт для четырёх пассажиров и двух лётчиков оказался революционным во всех отношениях. Во-первых, до F13 не знали самолёта, который с самого начала создавался бы в качестве пассажирского лайнера. Во-вторых, это был свободнонесущий (т.е. без расчалок и подкосов) моноплан с закрытой кабиной. И, наконец, всю его конструкцию изготовили из металла. Фирменные черты всех самолётов Юнкерса того времени — довольно толстое крыло и гофрированная обшивка. Гофрированный (т. е. прокатанный так, что получалась небольшая «гармошка») лист дюраля позволял получить достаточно жёсткую и прочную конструкцию. Оснащённый 185-сильным мотором, F13 развивал скорость около 170 км/ч и мог покрыть 1200 км. Он стал самым популярным самолётом середины 20-х гг.: до 1929 г. выпустили 322 машины. Следующий шаг в самолётостроении был сделан в Голландии. В 1925 г. в США проходил очередной конкурс «Самый надёжный пассажирский самолёт». Организовал его «автомобильный король» Генри Форд. Наибольший успех здесь достался самолёту голландской фирмы «Фоккер». История его создания такова. За несколько недель до начала конкурса инженеры фирмы превратили одномоторный (400 л. с.) пассажирский «Фоккер» F.VIIa в трёхмоторный (каждый двигатель по 200 л. с.) «Фоккер» F.VII/3m. Новую «семёрку» облетал сам Антони Фоккер. Пассажирские самолёты первых послевоенных лет были не очень надёжны. Форсированные военные двигатели, которые стояли на них, не обладали большим ресурсом, а внезапное изменение погоды, например встреча с грозовым фронтом, могло оказаться для самолёта роковым. Меньшей зависимости от погоды и технических неполадок хотели пассажиры, а значит, и авиакомпании. Полуторакратный прирост мощности позволял «семёрке» при необходимости быстрее взлетать, а в случае неудачного захода на посадку спокойно увести лайнер на второй круг. Отказ одного двигателя не вёл к неминуемой катастрофе: на двух других лётчик мог довести машину до аэродрома или, по крайней мере, выбрать место для вынужденной посадки. Одним словом, понятия «безопасный пассажирский самолёт» и «трёхмоторный лайнер» стали почти синонимами.
    Сравнивая F13 и F.VII, можно заметить особенности компоновки и технологии производства самолётов, характерные для фирм «Юнкере» и «Фоккер». Принципиально разными были выбранные материалы — «Юнкере» был верен цельнометаллической конструкции (более надёжной и долговечной, но требующей высокой квалификации рабочих и более дорогой), а «Фоккер» оставался приверженцем смешанной (основа фюзеляжа — ферма из стальных труб, обшивка — фанера и полотно, крыло — с деревянным набором и фанерной обшивкой). Благодаря простоте и дешевизне голландский самолёт стал «хитом» фирмы в конце 20-х гг. (выпущено около 150 машин) и производился во многих странах по лицензии (ещё около 50 аэропланов). По образцу F.VII были созданы новые самолёты, самым знаменитым из которых стал американский «Форд» 4-AT. Конструкторы удачно соединили в нём принцип компоновки «Фоккера» с материалом и технологией «Юнкерса». «Форды» отличались высокой надёжностью и долголетием (один из лайнеров выполнял регулярные рейсы ещё в начале 70-х гг.!). Около 200 машин «Форд» 4-АТ и его увеличенного варианта 5-АТ составляли основу самолётного парка американских авиакомпаний почти 10 лет.
    В конце 20-х, а особенно в 30-х гг. были популярны пассажирские гидросамолёты — самолёты на поплавках вместо колёс — и так называемые летающие лодки, в которых основной большой поплавок и фюзеляж представляют единое целое. Главное их достоинство — возможность использовать естественные, идеально гладкие и не требующие ухода взлётно-посадочные «полосы», длина которых практически не ограничена. 12 июля 1929 г. в первый полёт отправилась гигантская 12-моторная летающая лодка немецкой фирмы «Дорнье». Однако машина оказалась слишком тяжёлой, поэтому ей не удалось подняться выше 420 м. Впрочем, со многими остановками она всё же сумела перелететь из Германии в США (Нью-Йорк).
    Между тем авиационная наука двигалась вперед, и тот, кто пользовался её достижениями, добивался впечатляющих результатов. Оказалось, что скорость можно существенно увеличить, если уделить больше внимания сопряжению крыла с фюзеляжем, подобрать капоты для моторов, обтекатели для стоек и колёс шасси. «Вылизанный» по этим принципам, небольшой пассажирский высокоплан «Вега» (1927 г.) фирмы «Локхид» легко держал на маршруте 250 км/ч, а максимальная скорость перевалила за 300 км/ч.
    7 марта 1932 г. в воздух поднялся новый лайнер «Юнкерса» — Ju 52/3m. Его конструкция принципиально не отличалась от F13, за исключением того, что три двигателя, каждый по 660 л. с, были тщательно закапотированы, колёса «обулись» в большие каплевидные обтекатели и появилась мощная механизация задней кромки крыла. Пассажиры и члены экипажа Ju 52 — всего 20 человек — могли рассчитывать на скорость 250 км/ч. Надёжный и неприхотливый, самолёт стал самым «продаваемым» авиалайнером европейской конструкции за весь предвоенный период. Но во многих отношениях он оказался «последним». Последний для компании «Юнкере» самолёт с гофрированной обшивкой, последний массовый трёхмоторный лайнер с неубирающимся шасси...
    К началу 30-х гг. помимо магистральных лайнеров в гражданской авиации сформировалась ещё одна категория машин — самолёты местных линий. Они отличались меньшей дальностью полёта, небольшим числом мест (в то время от 6 до 8), коротким разбегом/посадкой и невысокой (даже для небольших авиакомпаний) ценой. Британская фирма «Дэ Хэвилленд» в 1932 г. выпустила удачный двухмоторный деревянно-полотняный биплан DH 84 «Дрэгон», а позже — его вариант DH 89 «Дрэгон Рапид». Благодаря отличной аэродинамике «Дрэгон Рапид» смог со слабенькими 200-сильными двигателями удерживать на маршруте скорость 225 км/ч. До войны авиакомпании закупили более 300 машин обеих модификаций.
    Тем временем авиаконструкторы фирмы «Локхид» создали машину, ставшую сенсацией. «Орион» вышел на линии в 1931 г. Маленький одномоторный (550 л. с.) самолёт на 6 пассажиров выглядел как истребитель, но ни один истребитель не мог тягаться с ним в скорости — 364 км/ч! Причина была опять-таки в
    скрупулёзном следовании советам аэродинамиков. Для самолёта выбрали конструкцию
    низкоплан (крыло снизу фюзеляжа), и это позволило сделать шасси убирающимся, а его стойки
    — короткими, прочными и лёгкими.
    С ростом скорости стал необходим новый винт. Пока разбег, взлёт и полёт укладывались в
    диапазон скоростей 0—300 км/ч, обычный пропеллер вполне справлялся со своими
    обязанностями. Когда скорость выросла, стало очевидно, что лопасти, врезающиеся в воздух
    под постоянным углом, теряют эффективность на одном из режимов — либо на высокой
    скорости (тогда самолёт недодавал скорость), либо на малой (винт, рассчитанный на
    скоростной полёт, имел низкую эффективность на разгоне и взлёте). Решением стало создание
    винта изменяемого шага, у которого угол установки лопастей менялся в соответствии с
    режимом полёта.
    К середине 30-х гг. мощность и надёжность моторов значительно возросли. Теперь отказ
    одного двигателя не приводил к аварии не только в полёте, но и на взлёте.
    Такими качествами обладал новый лайнер американской фирмы «Дуглас» DC-3,
    отправившийся в первый полёт в декабре 1935 г. и воплотивший все черты «идеального»
    пассажирского самолёта того времени. Он представлял собой двухмоторный (2x1200 л. с.)
    моноплан цельнометаллической конструкции, с гладкой работающей обшивкой и низко
    расположенным крылом. Двигатели были тщательно закапотированы и оснащены винтом
    изменяемого шага. Механизированное крыло плавно сопрягалось с фюзеляжем. Шасси убиралось в мотогондолы. DC-3 мог перевозить 21 пассажира (позже 28) со скоростью 310 км/ч на расстояние около 2500 км.
    Спрос на самолёт оказался огромным: несмотря на высокую цену — 79,5 тыс. долларов, себестоимость перевозки пассажиров была в несколько раз ниже, чем на других машинах. DC-3 стал самым экономичным лайнером в мире; он буквально преобразил мировое воздушное сообщение. До конца 1941 г. «Дуглас» успел продать 430 машин. В Америке через два года после начала серийного выпуска на DC-3 приходилось уже 80 % самолётного парка, они выполняли 95 % всего объёма перевозок. СССР и Япония купили лицензии и производили свои варианты — Ли-2 и L2D соответственно.
    Лайнеры нового поколения L-10A «Электра» и L-14 «Супер Электра» (меньше и дешевле DC-3) выпустил и «Локхид». В Европе в то время продолжали строить трёхмоторные лайнеры. Несмотря на недостатки — плохой обзор для пилотов, повышенная вибрация в салоне, по основным характеристикам они почти не уступали «американцам».
    Летом 1938 г. регулярное беспосадочное пассажирское сообщение между США и Европой (Нью-Йорк — Лиссабон) открыла громадная летающая лодка «Боинг-314» (74 пассажира). Для морских лайнеров это стало началом конца.
    В самом конце 1938 г. впервые отправился в полёт «Боинг-307», отличавшийся большим комфортом, скоростью и экономичностью. Пассажирские самолёты в то время не поднимались выше 4000 м. За этой отметкой из-за разрежённости воздуха мощность двигателей падала, а люди без кислородной маски теряли сознание. Конструкторам «Боинга-307» удалось решить обе проблемы. Благодаря герметичному фюзеляжу, на какую бы высоту ни забирался самолёт, экипаж и пассажиры будто бы и не поднимались выше 2500 метров над уровнем моря. Компрессоры поддерживали давление в салоне и подавали недостающий воздух к двигателям. Теперь лайнер мог лететь на безопасной высоте над горами и подниматься над облаками (если облачность не была сплошной), чтобы исключить возможность обледенения. Кроме того, на большей высоте воздух спокойнее и пассажиры не страдают от «воздушных ям». Наконец, в разрежённом воздухе скорость машины заметно возросла. «Боинг-307» перевозил без посадки 33 пассажира (позже 38) на расстояние 3700 км при рейсовой скорости 354 км/ч.