Orlaivis

Orlaivis – kiekvienas aparatas (mašina), kuris atmosferoje laikosi dėl sąveikos su oru, bet ne dėl oro atoveikio nuo žemės paviršiaus. Būna įvairių rūšių orlaiviai: lengvesni už orą (aerostatai, pagrįsti Archimedo dėsniu), sunkesni už orą (lėktuvai, sraigtasparniai, malūnsparniai ir kiti.), pilotuojami ir nepilotuojami.

Ilgą laiką terminas orlaivis buvo naudojamas tik lengvesniems už orą aparatams (aerostatams), skrendantiems dėl Archimedo jėgos veikimo, tačiau dabar naudojamas platesne prasme.

Žmonių veiklos su orlaiviais vadinama aviacija. Pilotuojamus orlaivius valdo aviatoriai, tačiau orlaiviai gali būti valdomi ir nuotoliniu būdu.

Orlaiviai gali būti skirstomi pagal įvairius kriterijus (kilimo būdas, varomasis būdas, paskirtis ir kt.).

Istorija 
Pirmieji žmogaus sukurtų orlaivių skrydžiai skaičiuoja kelių šimtų metų istoriją, tačiau sėkmingus pakilimus ir saugius nusileidimus įvykdė karšto oro balionai XVIII a. 

Orlaivių istorija įprastai skirstoma į 5 laikotarpius:
Skrydžių pionieriai, anksčiausi eksperimentai 1914 m.
I pasaulinis karas, 1914-1918 m.
Tarpukaris, 1918-1939 m.
II pasaulinis karas, 1939-1945 m.
Pokarinė era, taip pat vadinama reaktyvinių variklių era, nuo 1945 m. iki dabar.

Kilimo būdai 
Orlaiviai vienas nuo kito gali skirtis pagal kilimo būdą.

Lengvesni už orą – aerostatai 

Aerostatai yra lengvesni už orą skraidymo aparatai, pakilimui naudojantys Archimedo dėsnį. Būna dviejų rūšių aerostatai: nevaldomieji (dažniausiai – įvairūs karšto oro ar lengvesnių už orą dujų balionai) ir valdomieji (dažniausiai – dirižabliai).

Pirmasis karšto oro balionas Kongming žibintas buvo sukurtas Kinijoje apie III a. pr. m. e. Šie žibintai buvo naudojami įvairiuose kultūriniuose renginiuose. Tai buvo vos antrasis skraidantis aparatas po aitvarų, kurie buvo sukurti daugiau nei prieš 2000 metų.

Yra trys pagrindiniai balionų tipai:
 Karšto oro balionuose kaitinamas oras, kuris jį ir kelia. Tai populiariausias ir seniausias baliono tipas.
 Dujų balionai yra pripūsti mažesnės molekulinės masės dujomis, kurios yra lengvesnės už aplinkos orą.
 Rozière balionai apjungia abu aukščiau išvardintus balionų tipus.

Sunkesni už orą 
Sunkesni už orą orlaiviai, kaip lėktuvai, turi surasti kaip spausti orą ar dujas žemyn, taip keldami orlaivį aukštyn (pagal Niutono judėjimo dėsnį). Yra du būdai, kaip sukelti judėjimo keliamąją galią – naudojantis aerodinamika ir variklių sukeliama jėga.

Pats populiariausias orlaivio išlaikymo ore būdas yra sparnai. Šiuo atveju oras skrodžia po sparnu ir kelia orlaivį. Taip pat naudojamas ir besisukančių sraigtų būdas (sraigtasparnių ir malūnsparnių).

Pirmasis sunkesnio už orą sparnų tipo orlaivis buvo sklandytuvas. Pirmąjį sėkmingą skrydį šiuo aparatu 1853 m. atliko George Cayley.

Praktiškai naudojamą pirmąjį lėktuvą 1905 m. sukūrė Broliai Raitai.

Besisukančius sraigtus kilimo jėgai sukelti naudoja tokie orlaiviai kaip sraigtasparniai ar malūnsparniai. Sraigtasparnio keliamąją ir į priekį varančiąją jėgą sukuria vieno ar kelių variklių sukamu vienu ar keliais sraigtais. Tuo tarpu malūnsparnio viršutinis sraigtas, skirtingai nei sraigtasparnio, nėra varomas variklio, jį įsuka judantis oro srautas. Malūnsparniui stumiamąją jėgą suteikia orlaivio gale arba priekyje esantis, variklio varomas propeleris.

Pagal greitį 

Greičiausias kada nors sukurtas orlaivis buvo viršgarsinis NASA X-43 lėktuvas. 2004 m. jis pasiekė 9,6 M (apie 11850 km/val) greitį.

Greičiausias gamintas sparnų tipo orlaivis ir greičiausias skalndytuvas buvo Space Shuttle erdvėlaivis. Grįždamas į Žemę jis sklendė 25 M greičiu.

Greičiausias karinis orlaivis buvo Lockheed SR-71 Blackbird, naudotas iki 1998 m. Jis galėjo pasiekti 3,3 M greitį.

Greičiausias keleivinis lėktuvas buvo 1968 m. sukurtas Tupolev Tu-144, galėjęs pasiekti M 2,35 (2587 km/val) greitį.

Greičiausias šiuo metu naudojamas civilinis keleivinis lėktuvas yra Cessna Citation X, galintis pasiekti 0,935 M greitį.

Greičiausias šiuo metu naudojamas keleivinis laineris yra Boeing 747. Jis pasiekia 0,885 M greitį.

Šaltiniai