Большинство пассажиров, которые используют авиационный транспорт для перемещения, имеют страхи, связанные с взлетом самолета. Сегодня мы окончательно развеем эти опасения.
К написанию этой статьи я приступил из-за сообщения одного из читателей, который предоставил мне ссылку на несколько взлетов авиалайнеров с аэропорта Курумоч, который в городе Самара. В полученных мною видео очень любопытный пассажир ведет съемку с борта самолета.
Сейчас мы попробуем с этим разобраться!
Опытные пассажиры, которые довольно часто осуществляют перелеты воздушным транспортом, знают о старой традиции, которая была введена при полетах на отечественных самолетах. Прежде чем взлететь, выходя на полосу взлета, самолет делал остановку на несколько минут, это как бы пилоты давали возможность пассажирам помолиться. В это же время молились и пилоты лайнера, так они называли это время, за которое проводили изучение карты полета и определение контрольных точек на маршруте. По истечении этого времени самолет активно устремлялся по взлетной полосе, при этом стоял рев и чувствовалась дрожь всего аппарата. В этот момент хочешь не хочешь, но начнешь креститься. После этого пилоты отпускали тормоза, что еще больше вдавливало пассажиров в кресла сидений и нагоняло жути. При всем этом зачастую начинали отрываться полки с багажом, а у бортпроводниц что-то падало.
Как взлетает самолет, видео из кабины.
При отрыве становится немного тише и спокойней, но после отрыва самолет постепенно начинает заваливаться вниз!
Все же пилотам удается выровнять аппарат, также могут пару раз отказать двигатели при наборе необходимой высоты, а уже только тогда становится все нормально. Бортпроводницы с безразличными лицами предлагают напитки, а плохо молящимся предлагают кислородную маску. Но только потом наступает тот момент, ради которого и используют воздушный транспорт пассажиры – проводится разнос пищи.
Вроде все указал? Именно такое впечатление должно складываться у человека после чтения отзывов непрофильных форумов.
Нужно разобраться.
Как говорится, расставим все точки над «и» о причинах остановки самолета на ВПП перед непосредственным взлетом. Необходим этот момент перед взлетом или это причуды пилотов?
В этом случае нужно сказать, что оба варианта взлета являются правильными. Современное обучение методике взлета гласит, что остановка перед взлетом является необязательной процедурой, но она может проводиться в случае веской необходимости. Такими необходимостями могут быть:
- При размышлении диспетчера, выпускать самолет или немного придержать с целью безопасности взлета.
- При ограниченной длине взлетной полосы.
С первой причиной, я думаю, всем понятно.
Что касается второй причины с ограниченной длиной взлетного полотна, то здесь необходима остановка в случае перегруза самолета. Масса может впритык подходить для осуществления взлета с такой длины. Для этого экономят каждый метр полосы, а остановка позволяет довести обороты двигателей до повышенных режимов работы, при этом машина держится на тормозах. Очень часто данную процедуру проводят даже пилоты на легких аппаратах, как говорится, на всякий случай.
Также подобный отрыв возможен и при сложной географической обстановке, например, взлет с Шамбери. Необходимо проводить остановку и разгонять двигатели, что поможет провести быстрый отрыв от полосы, поскольку за ее окончанием начинается горный массив. Кроме того, практически все аппараты имеют большой вес.
Все же при большинстве случаев с допуска диспетчера и нормальной длиной полосы остановка не осуществляется. После рулежной дорожки лайнеры не останавливаются, а сразу же начинают разбег, прежде убедившись в прямолинейном движении, пилоты только добавят обороты двигателей.
Стоп!
А как же поступить с молитвой? Ведь вначале шлось про некую проверку контрольных точечек и изучение карты полета.
Принято не зачитывать В737 до получения разрешения от диспетчера на занятие взлетной полосы, а тем более до получения на сам взлет. Именно поэтому, когда я получаю одновременно разрешение занять полосу и взлетать, я абсолютно готов к выполнению взлета. Пассажирам только кажется, что я тороплюсь, но это вовсе не так, поскольку я уже готов.
Существуют и преимущества во взлете без остановки:
- Прежде всего, взлет без остановки позволяет аэропорту увеличить пропускную способность самолетов. Это объясняется очень легко: чем меньше времени самолет проводит на взлетной полосе, тем больше лайнеров сможет отправить в полет или принять аэропорт.
- Также выполнение взлета без остановки позволяет экономить топливо, поскольку не осуществляется остановка и разгон двигателей, при котором выгорает много топлива.
- Третьим преимуществом является безопасность, с первого взгляда можно подумать, что это странное преимущество. Все же чем меньше времени самолет с рабочими двигателями находится на полосе, тем меньшая вероятность попадания в турбины посторонних предметов, которые могут привести к помпажу и отказу двигателя.
Летим дальше!
Зачем при взлете пилоты сильно задирают носовую часть машины? При взлете отечественной техники этот процесс делали не спеша и более плавно… Такой взлет может привести к аварии!
Причиной всего – обычная аэродинамика и выполнение технологии взлета. Аппараты иностранного производства в основном при взлете слабо отклоняют весь механизм крыльев. В свою очередь это дает следующие преимущества:
- Становится большим угол набора высоты.
- За счет большого угла при отрыве значительно снижается шумовой эффект на окружающей местности.
- Также это позволяет столкнуться с препятствиями при отказе одного из двигателей.
Современные пассажирские авиалайнеры обладают очень мощными двигателями, что даже при отказе одного из них можно произвести безопасную посадку. Все же в некоторых ситуациях рекомендуется включать полную тягу двигателей, при малой загруженности машины это может превратить ее в ракету.
Максимальная тяга двигателей предоставляет некий дискомфорт пассажирам в салоне, конечно же, это в случае, когда Вам не особо нравится лететь с задранными вверх ногами. Но подобное положение при взлете длится недолго.
«Чуть не упали после взлета»
Выше в статье я писал, что после отрыва и взлета самолет как бы начинает падать вниз. Подобная ситуация очень хорошо ощутима при полете на самолете типа Ту-154, он достаточно тяжело взлетает при большом угле открытия закрылков, после чего они становятся в состояние горизонтального полета. При переходе положения закрылок и ощущается снижение высоты, поскольку опускается нос машины. Нужно отметить, что в случае очень быстрого закрытия закрылок самолет действительно может потерять высоту, но для этого нужно быть совсем неопытным пилотом, тем более что их в кабине два.
Также ощущение заваливания аппарата ощутимо и во время смены угла набора высоты на более пологий, но это только ощущения, в действительности самолет контролируется и не падает.
«Во время полета несколько раз выключали турбины двигателей»
Именно о подобных ситуациях наиболее часто пишут пассажиры самолетов. С этими высказываниями могут конкурировать за первенство лишь рассказы о том, как пилоты смогли посадить самолет на полосу только с пятой попытки. Наибольше подобных рассказов о таких лайнерах, как Ту-134 или Ту-154. В них действительно двигатели расположены в хвостовой части аппарата и их практически не слышно в пассажирском салоне, кроме ситуаций, когда они работают на максимальных оборотах.
Именно в шуме от двигателей и скрывается загвоздка якобы «отключения двигателей». На самом деле все очень просто и понятно. При взлете и наборе высоты двигатели самолетов действительно работают на повышенных режимах, что сопровождается высоким звуковым эффектом. Часто пилоты получают команды от диспетчеров о прекращении поднятия машины, чтобы разминуться с другими самолетами в воздухе. При этом лайнер переводится в горизонтальный режим полета, чтобы не стать сверхзвуковым самолетом, необходимо снизить тягу двигателей. При этом в салоне самолета снижается уровень шума, за счет этого пассажиры думают, что двигатели отключены.
Часто, наблюдая за летящим в небе самолётом, мы задаёмся вопросом, как самолёт поднимается в воздух. Как он летит? Ведь самолёт значительно тяжелее воздуха.
Почему поднимается дирижабль
Мы знаем, что аэростаты и дирижабли поднимает в воздух сила Архимеда . Закон Архимеда для газов гласит: «Н а тело, погружённое в газ, действует выталкивающая сила, равная силе тяжести вытесненного этим телом газа» . Эта сила противоположна по направлению силе тяжести. То есть, сила Архимеда направлена вверх.
Если сила тяжести равна силе Архимеда, то тело находится в равновесии. Если же сила Архимеда больше силы тяжести, то тело поднимается в воздухе. Так как баллоны аэростатов и дирижаблей заполняют газом, который легче воздуха, то сила Архимеда выталкивает их вверх. Таким образом, сила Архимеда является подъёмной силой для летательных аппаратов легче воздуха.
Но сила тяжести самолёта значительно превышает силу Архимеда. Следовательно, поднять самолёт в воздух она не может. Так почему же он всё-таки взлетает?
Подъёмная сила крыла самолёта
Возникновение подъёмной силы часто объясняют разностью статических давлений воздушных потоков на верхней и нижней поверхности крыла самолёта.
Рассмотрим упрощённый вариант появления подъёмной силы крыла, которое располагается параллельно потоку воздуха. Конструкция крыла такова, что верхняя часть его профиля имеет выпуклую форму. Воздушный поток, обтекающий крыло, разделяется на два: верхний и нижний. Скорость нижнего потока остаётся практически неизменной. А вот скорость верхнего возрастает за счёт того, что он должен преодолеть больший путь за то же время. По закону Бернулли, чем выше скорость потока, тем ниже давление в нём. Следовательно, давление над крылом становится ниже. Из-за разницы этих давлений возникает подъёмная сила , которая толкает крыло вверх, а вместе с ним поднимается и самолёт. И чем больше эта разница, тем больше и подъёмная сила.
Но в этом случае невозможно объяснить, почему подъёмная сила появляется, когда профиль крыла имеет вогнуто-выпуклую или двояковыпуклую симметричную форму. Ведь здесь воздушные потоки проходят одинаковое расстояние, и разницы давлений нет.
На практике профиль крыла самолёта располагается под углом к воздушному потоку. Этот угол называется углом атаки . А поток воздуха, сталкиваясь с нижней поверхностью такого крыла, скашивается и приобретает движение вниз. Согласно закону сохранения импульса на крыло будет действовать сила, направленная в противоположном направлении, то есть, вверх.
Но эта модель, описывающая возникновение подъёмной силы, не учитывает обтекание верхней поверхности профиля крыла. Поэтому в данном случае величина подъёмной силы занижается.
На самом деле всё намного сложнее. Подъёмная сила крыла самолёта не существует как самостоятельная величина. Это одна из аэродинамических сил.
Набегающий поток воздуха воздействует на крыло с силой, которая называется полной аэродинамической силой . А подъёмная сила - это одна из составляющих этой силы. Вторая составляющая – сила лобового сопротивления. Вектор полной аэродинамической силы – это сумма векторов подъёмной силы и силы лобового сопротивления. Вектор подъёмной силы направлен перпендикулярно вектору скорости набегающего воздушного потока. А вектор силы лобового сопротивления – параллельно.
Полная аэродинамическая сила определяется как интеграл от давления вокруг контура профиля крыла:
Y – подъёмная сила
Р – тяга
dΩ – граница профиля
р – величина давления вокруг контура профиля крыла
n – нормаль к профилю
Теорема Жуковского
Как образуется подъёмная сила крыла, впервые объяснил русский учёный Николай Егорович Жуковский, которого называют отцом русской авиации. В 1904 г. он сформулировал теорему о подъёмной силе тела, которое обтекается плоскопараалельным потоком идеальной жидкости или газа.
Жуковский ввёл понятие циркуляции скорости потока, что позволило учесть скос потока и получить более точное значение подъёмной силы.
Подъемная сила крыла бесконечного размаха равна произведению плотности газа (жидкости), скорости газа (жидкости), циркуляции скорости потока и длины выделенного отрезка крыла. Направление действия подъемной силы получается поворотом вектора скорости набегающего потока на прямой угол против циркуляции.
Подъёмная сила
Плотность среды
Скорость потока на бесконечности
Циркуляция скорости потока(вектор направлен перпендикулярно плоскости профиля, направление вектора зависит от направления циркуляции),
Длина отрезка крыла (перпендикулярно плоскости профиля).
Величина подъёмной силы зависит от многих факторов: угла атаки, плотности и скорости воздушного потока, геометрии крыла и др.
Теорема Жуковского положена в основу современной теории крыла.
Самолёт может взлететь только в том случае, если подъёмная сила больше его веса. Скорость он развивает с помощью двигателей. С увеличением скорости увеличивается и подъёмная сила. И самолёт поднимается вверх.
Если подъёмная сила и вес самолёта равны, то он летит горизонтально. Двигатели самолёта создают тягу – силу, направление которой совпадает с направлением движения самолёта и противоположно направлению лобового сопротивления. Тяга толкает самолёт сквозь воздушную среду. При горизонтальном полёте с постоянной скоростью тяга и лобовое сопротивление уравновешены. Если увеличить тягу, самолёт начнёт ускоряться. Но и лобовое сопротивление увеличится тоже. И вскоре они снова уравновесятся. И самолёт будет лететь с постоянной, но большей скоростью.
Если скорость уменьшается, то становится меньше и подъёмная сила, и самолёт начинает снижаться.
Энергичный взлет Airbus A319. Фото: Manuel Mueller
Денис Окань (пилот-инструктор Boeing 737): Продолжаем срывать покровы с тайн гражданской авиации. Сегодня развеем страхи авиапассажиров от взлета современного лайнера.
Написать сейчас опус меня сподвиг один из читателей, который прислал ссылки на пару взлетов из аэропорта Курумоч (Самара), снятого любопытными пассажирами из салона самолета.
В данных видео привлекли комментарии. Что ж, вот они:
Видео 1:
Комментарии к нему:
Видео 2:
И комментарии
Оба случая объединяет один признак – пилоты “сходу пошли на взлет!”
Кошмар ведь, не правда ли?!!
Давайте разберемся!
Пассажиры со стажем наверняка помнят ритуал, повторяющийся практически в каждом взлете советского лайнера – самолет останавливается в начале полосы, затем некоторое время стоит – пилоты дают пассажирам помолиться.. да чего скрывать – они и сами в это время “молились” – так в шутку называют чтение карты контрольных проверок. После чего двигатели резко начинают сильно реветь, самолет – дрожать, пассажиры креститься… пилот отпускает тормоза и неведомая сила начинает вжимать притихших пассажиров в их кресла. Все трясется, полки открываются, у проводников что-то падает…
И вдруг, разумеется совершенно случайно, самолет взлетает. Становится немного тише, можно перевести дух… Но вдруг самолет начинает падать вниз!
В последний момент пилоты как правило “выравнивают лайнер”, после этого еще пару раз “выключаются турбины” в наборе высоты, ну а потом все становится обычно. Стюардессы с каменными лицами разносят соки-воды, для тех, кто плохо молился – кислородную маску. А затем начинается главное, ради чего и летают пассажиры – разносят еду.
Ничего не упустил? Вроде такие отзывы о полетах я читал неоднократно на непрофильных форумах.
Давайте разберемся.
Прямо сразу расставим точки над ё по поводу остановки лайнера на полосе перед взлетом. Как все же должны делать пилоты – останавливаться или нет?
Ответ таков – и так и эдак правильно. Современная методика взлета рекомендует НЕ останавливаеться на полосе, если на то нет веских причин. Под такими причинами могут скрываться:
а) Диспетчер пока еще думает – выпускать Вас или подержать еще маленько
б) Полоса имеет ограниченную длину.
По пункту А, думаю, все понятно.
По пункту Б скажу следующее – если ВПП (полоса) действительно очень короткая, а самолет загружен так, чтобы только-только масса проходила для этой длины – в этом случае имеет смысл сэкономить несколько десятков метров и вывести двигатель на повышенный режим, удерживая самолет на тормозах. Или же ВПП просто ну очень непривычно короткая, пусть даже самолет легкий. В этом случае пилот тоже “на всякий случай” так сделает.
Например, мы используем такой взлет в Шамбери. Там ВПП всего два километра, а впереди горы. Хочется как можно быстрее оторваться от земли и умчатся повыше. И обычно масса там приближена к максимально возможно для условий взлета.
В подавляющем большинстве случаев, если диспетчер нам разрешил взлет одновременно с занятием полосы – мы не будем останавливаться. Мы вырулим на осевую линию (причем, возможно, что уже с ускорением), убедимся в устойчивом прямолинейном движении самолета, и после этого “дадим по газам”.
Стоп!
А как же “помолиться”? Ведь выше ж написано про некую “карту контрольных проверок!”
Календарь низких цен на авиабилеты:
Человечество издавна интересовал вопрос, как же так получается, что многотонный летательный аппарат легко поднимается к небесам. Как же происходит взлет и как летают самолеты? Когда авиалайнер движется на большой скорости по взлетной полосе, у крыльев появляется подъемная сила и работает снизу вверх.
При движении воздушного судна вырабатывается разница давлений на нижнюю и верхнюю стороны крыла, благодаря чему получается подъемная сила, удерживающая воздушное судно в воздухе. Т.е. высокое давление воздуха снизу толкает крыло вверх, при этом низкое давление сверху затягивает крыло на себя. В результате крыло поднимается.
Для взлета авиалайнера, ему необходим достаточный разбег. Подъемная сила крыльев увеличивается в процессе набора скорости , которая должна превысить предельный взлетный режим. Затем пилот увеличивает угол взлета , отводя штурвал к себе. Носовая часть лайнера поднимается вверх, и машина поднимается в воздух.
Затем убираются шасси и выпускные фары . С целью уменьшения подъемной силы крыла, пилот постепенно выполняет уборку механизации. Когда авиалайнер достигнет необходимого уровня, летчик устанавливает стандартное давление, а двигателям – номинальный режим . Чтобы посмотреть, как взлетает самолет, видео предлагаем просмотреть в конце статьи.
Взлет судна выполняется под углом . С практической точки зрения этому можно дать следующее объяснение. Руль высоты – это подвижная поверхность, управляя которой можно вызвать отклонение самолета по тангажу.
Рулем высоты можно управлять углом тангажа, т.е. изменять скорость набора или потери высоты. Это происходит вследствие изменения угла атаки и силы подъема. Увеличивая скорость двигателя, пропеллер начинает крутиться быстрее и поднимает авиалайнер вверх. И наоборот, направляя рули высоты вниз, нос самолета опускается вниз, при этом скорость двигателя следует уменьшать.
Хвостовая часть авиалайнера укомплектована рулем направления и тормозами на обе стороны колес.
Как летают авиалайнеры
Отвечая на вопрос, почему летают самолеты, следует вспомнить закон физики. Разница давлений воздействует на подъемную силу крыла.
Скорость потока будет больше, если давление воздуха будет низким и с точностью, наоборот.
Поэтому, если скорость авиалайнера большая, то его крылья приобретают подъемную силу, которая толкает воздушное судно.
Еще на подъемную силу крыла авиалайнера влияют некоторые обстоятельства: угол атаки, скорость и плотность потока воздуха, площадь, профиль и форма крыла.
Современные лайнеры имеют минимальную скорость от 180 до 250 км/час , при которых осуществляется взлет, планирует в небесах и не падает.
Высота полета
Какая же предельная и безопасная высота полета самолета.
Не все суда имеют одинаковую высоту полета , «воздушный потолок» может колебаться на высоте от 5000 до 12100 метров . На больших высотах плотность воздуха минимальная, при этом лайнер достигает наименьшего сопротивления воздуха.
Двигателю лайнера необходим фиксированный объем воздуха для сжигания, потому как двигатель не создаст нужной тяги. Также, при полетах на большой высоте, самолет экономит топливо до 80% в отличие от высоты до километра.
За счет чего самолет находится в воздухе
Чтобы ответить, почему самолеты летают, необходимо поочередно разобрать принципы его перемещения в воздухе. Реактивный авиалайнер с пассажирами на борту достигает несколько тонн, но при этом, легко взлетает и осуществляет тысячекилометровый перелет.
На движение в воздухе влияют и динамические свойства аппарата, конструкции агрегатов, формирующие полетную конфигурацию.
Силы, влияющие на движение самолета в воздухе
Работа авиалайнера начинается с запуска двигателя. Небольшие суда работают на поршневых двигателях, вращающих воздушные винты, при этом создается тяга, помогающая воздушному судну перемещаться в воздушном пространстве.
Большие авиалайнеры работают на реактивных двигателях, которые в процессе работы выбрасывают много воздуха, при этом реактивная сила приводит летательный аппарат к движению вперед.
Почему же самолет взлетает и находится долгое время в воздухе? Так как форма крыльев имеет разную конфигурацию: сверху округлая, а снизу плоская , то поток воздуха с обеих сторон не одинаковый. Сверху крыльев воздух скользит и становится разреженным, а давление его меньше, чем воздух снизу крыла. Потому, посредством неравномерного давления воздуха и форме крыльев, возникает сила, приводящая к взлету самолета вверх.
Но чтобы авиалайнер мог легко оторваться от земли, ему необходимо на высокой скорости совершить разбег по взлетной полосе.
Из этого следует вывод, чтобы авиалайнер беспрепятственно находился в полете, ему необходим движущийся воздух, который рассекают крылья и создает подъемную силу.
Взлет самолета и его скорость
Многих пассажиров интересует вопрос, какую скорость развивает самолет при взлете? Существует ошибочное представление, что скорость взлета для каждого самолета одинакова. Чтобы ответить на вопрос, какая скорость самолета при взлете, следует обратить внимание на немаловажные факторы.
- Авиалайнер не имеет строго фиксированной скорости. Подъемная сила воздушного лайнера зависит от его массы и длины крыльев . Взлет совершается тогда, когда при встречном потоке создается подъемная сила, которая на много больше массы самолета. Поэтому, взлет и скорость воздушного аппарата зависит от направления ветра, атмосферного давления, влажности, осадков, длины и состояния взлетной полосы.
- Чтобы создать подъемную силу и удачно выполнить отрыв от земли, самолету необходимо набрать максимальную взлетную скорость и достаточный разбег . Для этого требуются длинные взлетные полосы. Чем большегрузный самолет, тем требуются длиннее взлетно-посадочная полоса.
- Для каждого самолета существует своя шкала взлетных скоростей, потому что все они имеют свое предназначение: пассажирский, спортивный, грузовой. Чем легче самолет, тем взлетная скорость значительно ниже и наоборот.
Взлет пассажирского реактивного самолета Boeing 737
- Разбег авиалайнера по взлетной полосе начинается, когда двигатель достигнет 800 оборотов в минуту, пилот потихоньку отпускает тормоза и держит рычаг управления на нейтральном уровне. Затем самолет продолжает движение на трех колесах;
- Перед отрывом от земли скорость лайнера должна достигнуть 180 км в час . Затем летчик тянет рычаг, что приводит к отклонению щитков – закрылков и поднятию носовой части самолета. Далее разгон производится на двух колесах;
- После, с приподнятой носовой частью, авиалайнер разгоняется на двух колесах до 220 км в час , а затем производится отрыв от земли.
Поэтому, если вы хотите подробнее узнать, как взлетает самолет, на какую высоту и с какой скоростью, мы предлагаем вам эту информацию в нашей статье. Надеемся, что от воздушного путешествия вы получите огромное удовольствие.
Самолет относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха. Это означает, что для его полета нужны определенные условия, сочетание точно рассчитанных факторов. Полет самолета – это результат действия подъемной силы, которая возникает при движении потоков воздуха навстречу крылу. Оно повернуто под точно рассчитанным углом и имеет аэродинамическую форму, благодаря которой при определенной скорости начинает стремиться вверх, как говорят летчики – “становится на воздух”.
Разгоняют самолет и поддерживают его скорость двигатели. Реактивные толкают самолет вперед за счет сгорания керосина и потока газов, вырывающихся из сопла с большой силой. Винтовые двигатели “тянут” самолет за собой.
Крыло современных самолетов является статичной конструкцией и само по себе не может самостоятельно создавать подъемную силу. Возможность поднять многотонную машину в воздух возникает только после поступательного движения (разгона) летательного аппарата с помощью силовой установки. В этом случае крыло, поставленное под острым углом к направлению воздушного потока, создает различное давление: над железной пластиной оно будет меньше, а снизу изделия – больше. Именно разность давлений приводит к возникновению аэродинамической силы, способствующей набору высоты.