Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»

Производственно-экспериментальные здания ЦИАМ.

Выбор положения ЦМ ЛА проводится одновременно с выбором площади органов продольного управления. Для этого (см. рис.) из условий устойчивости определяется линия предельно задних Ц., а из условия балансировки ЛА при максимальном коэффициенте подъёмной силы — линия предельно передних центровок. Конструктор учитывает возможный диапазон Ц. {{∆{{}}_тэ (в пределах этого диапазона может меняться Ц. ЛА в полёте за счёт выработки топлива, расположения грузов и пассажиров). Требование обеспечения этого диапазона Ц. с выполнением условий устойчивости и балансировки и определяет минимальные значение площади органов продольного управления и конкретные значения предельно передней и предельно задней центровок. Для ЛА, оснащённого эффективной системой повышения продольной устойчивости, требование запаса продольной устойчивости не является обязательным (его значение выбирается на условий обеспечения оптимальных лётно-технических характеристик и обеспечения запаса пикирующего момента на больших углах атаки), и положение ЦМ относительно аэродинамического фокуса в большой степени произвольно.

Выбор минимальной площади {{}}_min горизонтального оперения: 1 — линия предельно передних центровок; 2 — линия предельно задних центровок; {{}} — относительная площадь органа управления (площадь органа управления, отнесённая к площади крыла).

Чаще всего Ц. изготавливается как единый агрегат (сборочная единица), имеющий технологические (а иногда и эксплуатационные) разъёмы для соединения с другими частями планёра самолёта. Конструктивно Ц. состоит из набора силовых элементов (нервюр, лонжеронов, шпангоутов, кессонов и т. п.), которые воспринимают нагрузки от др. агрегатов планёра самолёта. При изготовлении Ц. применяются такие технологические процессы, как сварка, клёпка, совмещённая со склеиванием, и др. На некоторых самолётах кессоны Ц. используются как ёмкости для топлива.

У самолётов небольших размеров Ц. конструктивно может не выделяться. Но тем не менее и в таких случаях понятие «Ц.» используется для обозначения части планёра самолёта, где отъёмные части крыла стыкуются с фюзеляжем.

Центроплан: 1 — разъём крепления мотогондолы; 2 — разъём крепления центроплана к фюзеляжу; 3 — разъем крепления отъёмных частей крыла.

Центроплан: 1 — разъём крепления мотогондолы; 2 — разъем крепления центроплана к фюзеляжу; 3 — разъём крепления отъёмных частей крыла.

Цеппелин (Zeppelin) Фердинанд (1838—1917) — немецкий конструктор дирижаблей, генерал, граф. Окончил Военную академию в Людвигсбурге (1854). Организовал в 1898 Акционерное общество содействия воздухоплаванию и на свои средства построил небольшие мастерские и плавучий эллинг для сборки дирижаблей. В 1900 построил первый жёсткий дирижабль LZ 1 объёмом 11,3 тыс. м³ с двумя двигателями и скоростью полёта 28 км/ч. В 1905 построил дирижабль LZ 2 с более мощными двигателями, в 1906 — дирижабль LZ 3 с более совершенным оперением и скоростью полёта около 40 км/ч (запас топлива на 41 ч полёта). В дальнейшем Ц. строил дирижабли для коммерческих и военных целей, непрерывно улучшая их конструкцию и лётные качества. В 1912 дирижабли Ц. с тремя двигателями мощностью по 120 кВт имели скорость до 80 км/ч и могли перевозить полезный груз до 8,6 т. В период 1 й мировой войны Ц. построил 89 дирижаблей объёмом от 22 до 62 тыс. м³, имевших от трёх до шести двигателей и скорость от 80 до 130 км/ч. Построенный после его смерти дирижабль «Граф Цеппелин» (1928) совершил ряд рекордных перелётов, демонстрировался в Москве (1930); использовался для перевозки почты и пассажиров через Атлантику. Всего фирмой «Цеппелин» до 1940 было построено 120 дирижаблей. По этому типу дирижаблей в 1920—30 х гг. строились дирижабли в Великобритании и США. Портрет см. на стр. 648.

Лит.: Parseval Avon, Graf Zeppelin und die deutsche Luftfahrt, B., [s. a.]; Eckener H., Graf Zeppelin. Sein Leben nach eigenen Aufzeichnungen und persönlichen Erinnerungen, Stuttg., 1938

Ф. Цеппелин.

«Цеппелин» — распространённое название жестких каркасных дирижаблей конструкции Ф. Цеппелина.

«Цессна», «Сесена» (Cessna Aircraft Co.) — самолётостроительная фирма США. Основана в 1911. С 1985 филиал фирмы «Дженерал дайнемикс». Разрабатывает и производит лёгкие самолёты авиации общего назначения. Постройку самолётов собственной конструкции ведёт с 1916. К наиболее распространённым самолётам с ПД относятся модель 150 (первый полёт в 1957, построено 23836), 172 «Скайхоук» (1955, построено более 34 тыс., см. рис. 1) и 182 «Скайлейн» (1955, построено более 18 тыс.). С 1969 строит самолёты семейства «Сайтейшен» с двумя ТРДД (построено более 1000), в т. ч. самолёт «Сайтейшен» III (1979, см. рис. 2) со стреловидным сверхкритическим крылом. С 1975 ведёт серийный выпуск самолётов с ТВД. В 80 х гг. «Ц.» серийно выпускала административные самолёты «Скайхоук», «Стейшенэр», «Скайлейн», «Центурион» с ПД, «Конкуэст» и «Караван» с ТВД, «Сайтейшен» с ТРДД и др. До 1990 фирма выпустила около 178 тыс. самолётов.

Рис. 1. Административный самолёт Цессна 172 «Скайхоук».

Рис. 2. Административный самолёт «Сайтейшен» III.

Цикл двигателя термодинамический — круговой процесс, совершаемый рабочим телом и состоящий из совокупности термодинамических процессов изменения состояния рабочего тела в пределах тракта двигателя. Различают следующие процессы изменения параметров рабочего тела: адиабатный (без обмена теплотой с окружающей средой), изобарический (при постоянном давлении), изотермический (при постоянной температуре), изохорический (при постоянном объёме), изоэнтальпийный (при постоянной энтальпии), изоэнтропийный (при постоянной энтропии). Ц. д. можно представить в виде замкнутой линии, участки которой характеризуют отдельные процессы изменения параметров рабочего тела. Площадь, ограниченная замкнутой кривой в координатах давление p — удельный объём V, пропорциональна располагаемой работе цикла. Идеальный цикл ВРД (ГТД) со сгоранием топлива при постоянном давлении — цикл Брайтона — состоит из адиабаты сжатия воздуха в воздухозаборнике (ПВРД) или в воздухозаборнике и компрессоре (ТРД, ТВД), изобарического теплоподвода в камере сгорания, адиабатического расширения газов в турбине и реактивном сопле и условной изобары выпуска газов с отводом теплоты при возвращении рабочего тела в исходное состояние (рис. 1). Идеальный цикл ВРД со сгоранием при постоянном объёме — цикл Гэмпфри — отличается от цикла со сгоранием при p = const изохорическом процессом теплоподвода и реализуется в идеальном ПуВРД (рис. 2). Идеальный цикл ракетного двигателя (ЖРД, РДТТ, газового и ядерного) состоит из изохорического повышения давления рабочего тела от атмосферного до давления в камере сгорания, последующего изобарического теплоподвода в камере сгорания, адиабатического расширения в сопле и условного изобарического процесса выпуска до равновесного атмосферного состояния (рис. 3). Регенеративным циклом, или Ц. д. с регенерацией теплоты, называется цикл, в котором часть теплоты, теряемой в процессе выпуска рабочего тела, возвращается в процессе теплоподвода, повышая тем самым термический кпд цикла и приближая его к идеальному обратимому циклу Карно.

Р. И. Курзинер.

Рис. 1. Идеальный цикл ВРД со сгоранием при постоянном давлении: 1—2 — адиабата сжатия; 2—3 — изобара теплоподвода; 3—4 — адиабата расширения; 4—1 — изобара теплоотвода.

Рис. 2. Идеальный цикл ВРД со сгоранием при постоянном объёме: 1—2 —адиабата сжатия; 2—3 — изохора теплоподвода; 3—4 — адиабата расширения; 4—1 — изобара теплоотвода.

Рис. 3. Идеальный цикл ракетного двигателя: 1—2 — изохора сжатия рабочего тела; 2—3 — изобара теплоподвода; 3—4 — адиабата расширения; 4—1 — изобара теплоотвода.

Развитие Ц. происходит в зонах наибольших контрастов температуры тропосферы на полярных и арктических атмосферных фронтах при возникновении крупномасштабных волновых и вихревых движений, в которые вовлекаются разделённые фронтами воздушные массы. Возрастает кинетическая энергия развивающегося возмущения, атмосферное давление в его центре понижается, Ц. углубляется. Происходит окклюзия Ц. — вытеснение тёплого воздуха в высокие слои тропосферы. Ц. принимает характер вихря холодного воздуха — атмосферное давление в центре Ц. повышается (первоначально в нижней части тропосферы). Под влиянием притока более холодных воздушных масс происходит регенерация — вторичное развитие уже начавшего затухать Ц. Над северной частью Атлантического океана и Европой ежегодно наблюдается около 60 серий, состоящих из нескольких Ц., смещающихся один за другим со средней скоростью 30—40 км/ч. Скорости вновь образовавшихся Ц. могут достигать 80—100 км/ч. В начальной стадии Ц. является низким (ниже 5 км), но по мере развития растёт. Высокий Ц. хорошо выражен в тропосфере и нередко в нижней стратосфере, но отсутствует в приземных слоях. С Ц. связаны сложные метеорологические условия для авиации, так как в случае преобладания восходящего движения образуется мощная облачность, особенно в атмосферных фронтах. Экипажам ЛА в авиационных прогностических картах погоды указывается положение центров Ц. (на российских картах буквой Н — низкий, на международных — буквой L — Low — низкий), значения давления в этих центрах, направление и скорость смещения Ц., сведения об облачности, опасных атмосферных явлениях. Тропические Ц. возникают вблизи внутритропической зоны конвергенции. Отличаются от внетропических Ц. меньшими размерами (100—300 км в поперечнике), значительно б{{ó}}льшими барическими градиентами, штормовыми скоростями ветра, ливневыми осадками. Исключение составляет так называемый глаз бури — область в центре вихря диаметром в среднем 20—30 км, с прояснениями и слабыми ветрами. В тропиках Ц. медленно движутся к западу. В умеренных широтах тропические Ц. регенерируют, становятся внетропическими и перемещаются к востоку. Скорость их движения возрастает. Выделяют тропические штормы — скорость ветра 17—34 м/с, тропические ураганы — 34 м/с и выше. Всего за год в среднем возникает около 80 тропических Ц., из них 30 — на Дальнем Востоке (тайфуны). Они представляют большую опасность для мореплавания и авиации, вызывают разрушения и наводнения на суше. Для определения местоположения и интенсивности Ц. наряду с наземными наблюдениями используются телевизионные изображения с метеорологических спутников. См. рис. 1, 2.

К. Э. Циолковский.

Г = {{}}Vdl,

где dl — направленный элемент кривой l, по которой вычисляется Ц. с. V — вектор скорости Ц. с. является важной характеристикой поля скоростей благодаря существованию теорем гидродинамики о сохранении Ц. с. по жидким замкнутым контурам в идеальной среде и Жуковского теоремы, связывающей появление подъёмной силы на профиле, движущемся в идеальной жидкости, с Ц. с. по замкнутому контуру вокруг него.

В зависимости от того, обращается в нуль Ц. с. по замкнутому контуру или нет, получаются две принципиально различные схемы обтекания тела идеальной жидкостью. При бесциркуляционном обтекании тела, которое совершает поступательное движение с постоянной скоростью, равнодействующая аэродинамическая сила равна нулю (см. Д{{′}}Аламбера — Эйлера парадокс). Данная схема не позволяет изучать подъёмную силу крыла, она применяется лишь для упрощённого анализа взаимодействия так называемых слабонесущих тел со средой при неустановившемся движении (см. Присоединённая масса). Н. Е. Жуковский ввёл в рассмотрение неоднозначные потенциалы скоростей, соответствующие вихрям присоединённым, и предложил схемы циркуляционного обтекания тел. Это позволило описать механизм образования подъёмной силы крыла в идеальной среде (см. Крыла теория).

Согласно теореме Дж. Г. Стокса, Ц. с. по замкнутому контуру связана с потоком завихрённости {{Ω}} = rot V через любую поверхность S, опирающуюся на этот контур:

Г = ∫∫_S{{Ω}}dS.