Многое для самолетов и других летательных аппаратов можно рассчитать теоретически, особенно теперь, с помощью электронно-счетных машин, производящих десятки тысяч вычислений в секунду. Но одних расчетов недостаточно. Важнейший критерий всякой теории - практика. Поэтому, прежде чем строить самолет, надо убедиться, правильны ли расчеты. На помощь приходят аэродинамические трубы: в них изучают, как воздух обтекает модели летательных аппаратов.

Рис. 8. Дозвуковые самолеты. Сверху вниз: самолет АНТ-25. На этом самолете экипаж В. П. Чкалова в 1937 г. совершил перелет через Северный полюс из СССР в Америку. Пассажирский самолет ЯК-40. Пассажирский самолет ТУ-134.

В аэродинамических трубах используется принцип относительности движения: в отличие от естественных условий, модель аппарата неподвижна, а воздушный поток движется. Одна из первых деиствующих аэродинамических труб была построена Н. Е. Жуковским в 1902 г. А сейчас уже строят аэродинамические трубы, в которых небольшие самолеты можно исследовать в натуральную величину (рис. 10). Есть даже трубы, позволяющие развивать очень большую скорость воздушного потока - до М = 15- 20.

Если воздушный поток с большим числом М создавать в аэродинамической трубе непрерывно с помощью вентиляторов, потребовалась бы мощность в сотни тысяч киловатт. Поэтому такие трубы чаще всего рассчитаны на прерывное действие: в них расходуется воздух, заранее накачанный в газгольдеры мощными компрессорами.

Рис. 9. Сверхзвуковой пассажирский самолет ТУ-144

В современных аэродинамических трубах можно специальными весами быстро и точно измерить силы, которые действуют на модель. Обтекание модели воздухом можно даже сфотографировать. При этом используют изменение оптических свойств воздуха при изменении давления. А можно просто наклеить на поверхность модели короткие легкие шелковинки, которые будут струиться вместе с потоком воздуха.

Рис. 10. Прежде чем самолет поднимется в воздух, его аэродинамические качества исследуются в аэродинамической трубе. Два мощных вентилятора создают воздушный поток, имитирующий естественные условия полета самолета.

Для испытаний в сверхзвуковых аэродинамических трубах изготовляются металлические модели с очень большой точностью - до сотых долей миллиметра. Аэродинамические исследования летательных аппаратов обычно сосредоточены в больших институтах.

В СССР один из таких институтов - ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского). Он организован по указанию В. И. Ленина в 1919 г. Н. Е. Жуковским и А. Н. Туполевым.

Механика

Как проверяют результаты расчетов