Низькоплан — літак (моноплан), крило в якому проходить через нижню половину фюзеляжу або кріпиться до його нижньої частини. Це одна з найпоширеніших аеродинамічних схем у сучасній авіації. Багато літаків, як цивільних, так і військових — низькоплани, наприклад Ту-154, Іл-62, Іл-86, A320, Boeing 737, Boeing 777, а також історичний Messerschmitt Bf 109 та Supermarine Spitfire. Проте є й літаки з іншою конфігурацією: Ан-148, Ан-24, ATR 72 — високоплани.

Історія

Перші літаки були переважно біпланами з їхньою посиленою конструкцією. Низькопланна схема монопланів почала активно розвиватися з 1920-х років, коли авіаконструктори прагнули зменшити аеродинамічний опір та підвищити швидкість польоту. Піонером у розробці успішних монопланів став німецький конструктор Хуго Юнкерс, який з 1915 року створював цільнометалеві низькоплани для комерційних цілей.

У 1930-х роках низькоплани остаточно витіснили біплани завдяки кращим аеродинамічним характеристикам. Зокрема, радянський винищувач І-16, перший політ якого відбувся 30 грудня 1933 року під керуванням льотчика-випробувача Валерія Чкалова, став одним з перших серійних низькопланів-монопланів з консольним крилом у світовій авіації.

З 1960-х років компанії Piper та Cessna активно випускали популярні легкі низькоплани, такі як Piper Cherokee та Cessna 400 Corvalis. Низькоплани стали домінуючою конфігурацією у високошвидкісній та далекомагістральній авіації.

Конструктивні особливості

Низькоплани мають ряд конструктивних особливостей, що відрізняють їх від інших типів літаків: Крило розташоване в нижній частині фюзеляжу або проходить через неї, що дозволяє інтегрувати силову конструкцію крила безпосередньо в каркас фюзеляжу Шасі можна зробити коротшим і міцнішим, оскільки воно кріпиться до крила або нижньої частини фюзеляжу У багатьох низькопланах застосовується консольне крило, яке не потребує додаткових розчалок чи підкосів Двигуни часто розміщуються під крилом на пілонах, що спрощує доступ для технічного обслуговування

Переваги низького розташування крила

Аеродинамічні переваги Низькоплани мають вищу аеродинамічну ефективність та менший опір порівняно з високопланами, що дозволяє досягати більших швидкостей Екранний ефект при низькому розташуванні крила дозволяє скоротити довжину розбігу при зльоті, оскільки крило довше перебуває в зоні впливу землі, що створює додаткову підйомну силу Зменшення маятникової стійкості робить літак більш маневреним, що особливо важливо для винищувачів та спортивних літаків

Конструктивні переваги При аварійній посадці з невипущеним шасі удар сприймається в основному конструкцією крила, що захищає пасажирів і екіпаж При посадці на воду паливні баки-кесони і фюзеляж забезпечують плавучість літака (крило служить понтоном). Приклад: посадка Аеробуса на Гудзон у 2009 році Стійки шасі вдається зробити короткими, і, як наслідок, більш міцними і легкими; спрощується його прибирання і випуск Через розташування двигунів на крилі (у випадку підкрильного розміщення) спрощується доступ до них, що робить зручним технічне обслуговування двигунів при експлуатації Планер літака легший порівняно з високопланом завдяки можливості інтеграції силової структури крила в фюзеляж Заправка паливом простіша, оскільки заправні горловини розташовані на доступній висоті

Експлуатаційні переваги Краща видимість під час виконання віражів, менше "сліпих зон" у верхній півсфері Покращена поперечна керованість завдяки нижчому розташуванню центру ваги відносно центру підйомної сили

Недоліки низького розташування крила

Створюється дифузорний ефект (підвищується опір) у місці стику фюзеляжу і задньої кромки крила Підвищується ймовірність торкання крилом землі при посадці, особливо під час бокового вітру Знижується поперечна стійкість літака порівняно з високопланом Екранний ефект під час посадки призводить до збільшення довжини пробігу, оскільки літак "пропливає" над злітно-посадковою смугою Низьке розташування двигунів (у разі розташування їх під крилом): підвищується ймовірність потрапляння сторонніх предметів у двигун, підвищені вимоги до якості злітно-посадкової смуги Обмежена видимість землі з кабіни пілотів, що ускладнює орієнтування при польотах на малих висотах Складніший доступ до кабіни для пасажирів, часто потрібно підніматися по крилу

Застосування Низькопланна схема широко використовується в різних класах літаків: Пасажирські літаки: переважна більшість сучасних пасажирських лайнерів — низькоплани (Boeing 737, 747, 777, Airbus A320, A330, A350, A380) Винищувачі: починаючи з 1930-х років, майже всі винищувачі будуються за низькопланною схемою (від класичних Messerschmitt Bf 109, Supermarine Spitfire до сучасних F-16, F-22, Су-27) Бізнес-джети та легкі літаки: багато моделей використовують низькопланну конфігурацію заради кращих аеродинамічних характеристик Спортивні літаки: завдяки покращеній маневреності, низькоплани домінують у пілотажному спорті та перегонах

Див. також

Класифікація літаків Конфігурація крил Середньоплан Високоплан Парасоль Біплан Моноплан

Примітки

Посилання Aircraft Wings Configuration High Wing vs. Low Wing Aircraft: Detailed Comparison Про низькоплани та високоплани