Dlaczego samoloty nie spadają. Jak latają samoloty. Zjawiska fizyczne leżące u podstaw sterowania lotem

Nadal zdzieramy zasłony z tajemnic lotnictwo cywilne... Dziś rozwiejemy obawy pasażerów linii lotniczych przed startem nowoczesnego samolotu pasażerskiego.

Jeden z czytelników zachęcił mnie teraz do napisania opusu, który przesłał mi linki do kilku startów z lotniska Kurumoch (Samara), sfilmowanych przez ciekawskich pasażerów z kabiny samolotu.

Te filmy przyciągnęły komentarze. Cóż, oto one:

Komentarze do niego:

I komentarze

Oba przypadki mają jedną wspólną cechę – piloci „natychmiast wystartowali!”

To koszmar, prawda?!

Wymyślmy to!


Doświadczeni pasażerowie pamiętają zapewne rytuał, który powtarza się niemal przy każdym starcie sowieckiego liniowca – samolot zatrzymuje się na początku pasa, potem zatrzymuje się na chwilę – piloci pozwalają modlić się pasażerom… ale po co się ukrywać – sami byli” modląc się” w tym czasie - żartobliwie nazywają czytanie listy kontrolnej. Potem silniki nagle zaczynają gwałtownie ryczeć, samolot drży, pasażerowie żegnają się… pilot zwalnia hamulce i nieznana siła zaczyna wciskać cichych pasażerów na ich siedzenia. Wszystko się trzęsie, półki się otwierają, coś spada z przewodników...

I nagle, oczywiście, zupełnie przypadkowo, samolot startuje. Robi się trochę ciszej, można odetchnąć... Ale nagle samolot zaczyna spadać!

W ostatniej chwili piloci zwykle „poziomują liniowiec”, po czym kilka razy turbiny „wyłączają się” podczas wznoszenia, a potem wszystko staje się normalne. Stewardessy o kamiennych twarzach niosą sok-wodę, dla źle modlących się maskę tlenową. A potem zaczyna się najważniejsza rzecz, dla której latają pasażerowie - niosą jedzenie.

Czy coś przegapiłeś? Wygląda na to, że wielokrotnie czytałem takie recenzje o lotach na forach non-core.

Rozwiążmy to.

Od razu zróbmy kropkę nad zatrzymaniem liniowca na pasie startowym przed startem. Jak piloci powinni zrobić - przestać czy nie?

Odpowiedź brzmi: tak i w ten sposób. Obecna technika startu zaleca, aby NIE zatrzymywać się na pasie startowym, chyba że istnieje ku temu ważny powód. Takie powody mogą ukrywać:

a) Dyspozytor wciąż myśli - uwolnić Cię lub jeszcze trochę potrzymać
b) Pasek ma ograniczoną długość.

W punkcie A myślę, że wszystko jest jasne.

Odnośnie punktu B powiem tak - jeśli pas startowy (pas) jest naprawdę bardzo krótki, a samolot jest obciążony tak, że tylko masa przechodzi przez tę długość - w tym przypadku ma sens zaoszczędzenie kilkudziesięciu metrów i doprowadzenie silnik na zwiększony tryb, utrzymując samolot na hamulcach... Albo pas startowy jest po prostu, no cóż, niezwykle krótki, nawet jeśli samolot jest lekki. W takim przypadku pilot również zrobi to „na wszelki wypadek”.

Na przykład używamy tego startu w Chambery. Tam pas startowy jest oddalony o zaledwie dwa kilometry, a przed nim są góry. Chciałbym jak najszybciej zerwać się z ziemi i wbiec wyżej. I zwykle masa jest tam bliska maksymalnej możliwej do warunków startowych.

W przeważającej większości przypadków, jeśli dyspozytor pozwolił nam wystartować jednocześnie z zajęciem pasa startowego, nie zatrzymamy się. Dokołujemy do linii środkowej (i być może już z przyspieszeniem), upewnimy się, że samolot jest w stabilnym ruchu prostoliniowym, a potem „damy gaz”.

Zatrzymać!

Ale co z „modlić się”? W końcu jest napisane powyżej o pewnej „liście kontrolnej!”

Na B737 zwyczajowo czyta się go przed uzyskaniem pozwolenia na zajęcie pasa. I na pewno przed uzyskaniem pozwolenia na start. Dlatego gdy otrzymam zgodę na start w tym samym czasie co pozwolenie na zajęcie pasa, jestem już gotowy do startu i wcale mi się nie spieszy, jak mogłoby się wydawać pasażerowi w kabinie. Wszystko mam gotowe.


Więc dlaczego to robisz? Dlaczego nie stać?

Oczywistymi zaletami jest zwiększenie przepustowości lotniska. Im mniej czasu każdy samolot zajmuje pas startowy, tym więcej operacji startu i lądowania można z niego wykonać.

Drugi to oszczędność paliwa.

Trzeci to bezpieczeństwo. Dziwnie to brzmi, ale zmniejsza ryzyko dostania się ciał obcych (do silnika) i wyrzucenia (czytaj "awaria") silnika podczas startu z silnym tylnym wiatrem.

Oto, co pan Boeing pisze w tej sprawie:

Tak, dokumenty samochodów zagranicznych pisane są w języku angielskim. Chcesz zostać pilotem? Uczyć się angielskiego!

A jednocześnie chiński. Sąsiad rozwija się zbyt szybko.


Lecimy dalej.

Dlaczego piloci po starcie tak ostro zadzierają nosy? Tutaj na sowieckiej technologii zrobili to płynnie, powoli... Przecież to nie jest nawet godzina, rzucą się nafig!

Oto naga aerodynamika i technika startu. Samochody zagraniczne zazwyczaj startują z bardzo małym kątem ugięcia mechanizacji skrzydła (te śmieszne rzeczy, które szczególnie mocno wychodzą ze skrzydła przy lądowaniu, a trochę przy starcie). Ma to wiele zalet:

a) Zwiększa się kąt rekrutacji
b) konsekwencja z punktu A: zmniejsza się hałas na ziemi,
c) i dalej - wzrastają szanse na nie wlatywanie w przeszkody w przypadku awarii silnika

Owszem, nowoczesne samoloty mają tak mocne silniki, że wszystkie znormalizowane wartości gradientów wznoszenia są osiągane nawet przy obniżonym ciągu (nadal wystarczy, jeśli silnik zostanie utracony), ale w niektórych sytuacjach pan Boeing zdecydowanie zaleca start o maksymalny możliwy ciąg. Jeśli samolot jest lekki, okazuje się, że to tylko fajna „rakietowa” atrakcja.

Tak, powoduje to pewien dyskomfort dla pasażerów (którzy lubią latać z podniesionymi nogami) - ale jest to całkowicie bezpieczne i nie potrwa długo.

„Prawie upadł po starcie”

Wyżej pisałem, że po starcie samolot nagle „zaczyna spadać!” Było to szczególnie dobrze odczuwalne na Tu-154, który z wysiłkiem wystartował z dość dużym kątem klap, a następnie stopniowo chował je do pozycji zerowej. Gdy klapy są schowane, samolot traci część wzrostu wzniosu (jeśli zdejmiesz go zbyt szybko, faktycznie możesz stracić wysokość - to prawda, ale do tego trzeba być bardzo nieudolnym pilotem, a obaj piloci muszą być nieudolny), więc wydaje się, że w kabinie samolot zaczął spadać.

W rzeczywistości może w tym czasie nadal się wspinać. Tyle, że kąt staje się bardziej płaski iw tym momencie przejściowym wydaje się człowiekowi, że leci w dół. W ten sposób osoba jest już stworzona.

"Turbiny wyłączały się kilka razy"

Och, to najczęstszy incydent w historiach pasażerów! Tylko „pilot trafił na lotnisko dopiero za piątym podejściem” może z tym konkurować. To było najbardziej typowe dla Tu-154 i Tu-134, czyli na samolotach z silnikami umieszczonymi daleko w ogonie są one prawie niesłyszalne w kabinie, chyba że pracują w trybie wysokim.

W hałasie jest szkopuł. Wszystko jest prymitywne aż do hańby. Podczas wznoszenia silniki pracują z bardzo dużą prędkością. Im wyższy tryb pracy silnika, tym głośniej jest słyszalny. Ale czasami my, piloci, musimy wykonywać polecenia kontrolera i przestać się wspinać – na przykład po to, by chybić (oczywiście z bezpiecznej odległości) innym samolotem. Samolot płynnie przenosimy do lotu poziomego, a żeby nie zamienić się w naddźwiękowy samolot pasażerski (wszak silniki pracujące w trybie rekrutacji wytwarzają bardzo wysoki ciąg), musimy ten tryb posprzątać. Wnętrze staje się znacznie cichsze.

Wszystko wydaje się być.

Dziękuję za uwagę!

Samoloty, szczególnie z bliska, imponują g abaryci i ma siki. Jednocześnie pozostaje niejasne, w jaki sposób tak nieporęczny i ciężki przedmiot wznosi się na niebiańskie wyżyny. Co więcej, nie wszyscy dorośli potrafią na to odpowiedzieć, a pytania dzieci są często mylące. Wzrost siły nośnej jest często przypisywany różnicy ciśnień statycznych prądów powietrza na górnej i dolnej powierzchni skrzydła samolotu.

Konstrukcja skrzydła jest taka, że ​​górna część jego profilu jest wypukła. Opływ powietrza wokół skrzydła dzieli się na dwa: górny i dolny. Prędkość odpływu pozostaje praktycznie niezmieniona. Ale prędkość górnego rośnie, bo musi w tym samym czasie pokonać większy dystans. W konsekwencji ciśnienie nad skrzydłem staje się mniejsze. Ze względu na różnicę tych ciśnień powstaje siła nośna, która popycha skrzydło do góry, a samolot unosi się wraz z nim. A im większa ta różnica, tym większa siła podnoszenia.
Samolot może wystartować tylko wtedy, gdy siła nośna jest większa niż jego ciężar. Rozwija prędkość za pomocą silnika

lei. Wraz ze wzrostem prędkości rośnie siła podnoszenia. A samolot wznosi się. Każdy z was prawdopodobnie zrobił papierowe samoloty i wystrzelił je z siłą. Z Nowoczesny samolot, ważący nawet kilkadziesiąt ton, musi mieć skrzydło o odpowiedniej powierzchni. Na podnoszenie skrzydła ma wpływ wiele parametrów, takich jak profil, powierzchnia, plan skrzydła, kąt natarcia, prędkość i gęstość powietrza. Każdy samolot ma swoją minimalną prędkość, z jaką może wystartować i latać bez upadku. Tym samym minimalna prędkość nowoczesnych samolotów pasażerskich waha się od 180 do 250 km/h.Aby siła podnosząca mogła unieść się w powietrze Jest tak, że jeśli taki samolot zostanie podrzucony z siłą, może lecieć daleko, a jeśli puścisz go lekko, natychmiast spadnie na ziemię. Oznacza to, że aby papierowy samolot mógł utrzymać się w powietrzu, musi stale poruszać się do przodu. Duże samoloty są napędzane do przodu przez potężne silniki, które napędzają śmigło. Szybko obracające się śmigło wyrzuca za siebie ogromne masy powietrza, zapewniając ruch samolotu do przodu.

Jeśli wysokość i waga samolotu są równe, samolot leci poziomo.

Podczas tworzenia samolotu dużą uwagę przywiązuje się do skrzydła, ponieważ od tego będzie zależeć bezpieczeństwo lotów. Patrząc przez okno pasażer zauważa, że ​​ugina się i zaraz pęknie. Nie bój się, może wytrzymać tylko kolosalne obciążenia.
Jeśli silnik samolotu zawiedzie, to w porządku, samolot poleci na drugim. Jeśli oba silniki ulegną awarii

Historia zna przypadki, że w takich okolicznościach wylądowali. Podwozie? Nic nie stoi na przeszkodzie, aby samolot wylądował na brzuchu, a przy zachowaniu pewnych środków przeciwpożarowych nawet nie zapali się. Ale samolot nigdy nie może latać bez skrzydła.

Dlaczego samoloty latają tak wysoko?

Ponieważ to właśnie tworzy siłę podnoszenia. Wysokość lotu nowoczesnych samolotów odrzutowych waha się od 5000 do 10 000 metrów nad poziomem morza. Można to wyjaśnić bardzo prosto: na tej wysokości gęstość powietrza jest znacznie mniejsza, a zatem mniejszy opór powietrza. Samoloty latają duże wysokości ponieważ podczas lotu na wysokości 10 kilometrów samolot zużywa o 80% mniej paliwa niż podczas lotu na wysokości jednego kilometra. Dlaczego jednak nie latają jeszcze wyżej, w wyższych warstwach atmosfery, gdzie gęstość powietrza jest jeszcze mniejsza? Faktem jest, że aby wytworzyć niezbędny ciąg przez silnik samolotu, wymagany jest pewien minimalny dopływ powietrza. Dlatego każdy samolot ma najwyższy bezpieczny limit wysokości, zwany również pułapem serwisowym. Na przykład praktyczny pułap samolotu Tu-154 wynosi około 12100 metrów.

Dlaczego samolot musi spalić całe paliwo przed lądowaniem?

Podsumowując, można powiedzieć, że samolot spala paliwo tak, aby obciążenie podwozia podczas lądowania nie przekraczało maksimum, inaczej podwozie po prostu nie wytrzyma.
Przy projektowaniu samolotu (zarówno cywilnego jak i wojskowego nawiasem mówiąc) a w szczególności jego podwozia zawsze jest taki parametr jak maksimum masa do lądowania... Jest całkiem oczywiste, że to maksymalna masaże podwozie wytrzyma. Kiedy samolot jest przygotowywany do misji, wlewa się do niego tyle paliwa, aby dotrzeć do planowanego miejsca lądowania + zapas paliwa nawigacyjnego. Gdy wszystko jest w porządku, paliwo nie jest spuszczane. Jeśli załoga zdecydowała się na lądowanie samochodu, a jego masa przekracza maksymalne lądowanie, to pozbywa się paliwa. Sytuacje te są szczególnie częste w przypadku poważnej awarii zaraz po starcie. Należy również zauważyć, że nie wszystkie samoloty po prostu „spalają” paliwo, aby „schudnąć”, niektóre są wyposażone w system awaryjnego spuszczania paliwa.

Wielu boi się spaść z wysokości 10 km. Nie jest to możliwe ze względu na silny nacisk pod skrzydłami samolotu. Nadąża za powietrzem jak samochód na autostradzie. Można go założyć na ogon, obrócić wokół własnej osi o 100 stopni, skierować w dół - a jeśli puścisz pokrętło, samolot po prostu zakołysze się w powietrzu, jak łódź na falach.



Większość z nas wciąż czasami zadaje sobie pytanie, w jaki sposób samolot ważący do 600 ton lub więcej może utrzymać się w powietrzu.

Z podręczników szkolnych jasno wynika, że ​​wznoszą się, przestrzegając praw fizyki, i wszystkie konstrukcje latające wznoszą się, od lekkich samolotów sportowych po ciężkie samoloty transportowe lub bezkształtne helikoptery. Wynika to z ciągu silnika i siły podnoszenia.

Prawie każdy zna wyrażenie „podnoszenie”, ale nie każdy potrafi wyjaśnić, jak to się dzieje. Ale w rzeczywistości to działanie można wyjaśnić bez wchodzenia w matematyczne wzory i aksjomaty.

Skrzydło samolotu to główna powierzchnia nośna samolotu. Prawie zawsze mają określony profil, w którym górna część jest wypukła, a dolna płaska. Gdy strumień powietrza przechodzi pod dolną częścią profilu samolotu, praktycznie nie ma zmiany w jego strukturze i kształcie. Przepływ powietrza, przechodzący nad górną częścią profilu, zwęża się, ponieważ dla przepływu powietrza górna płaszczyzna profilu jest jak wklęsła ściana w rurze, w której niejako płynie.

Aby przegonić określony czas taką samą ilość powietrza przez daną „pchniętą” rurę, musi być ona przemieszczana szybciej. Zgodnie z prawem Bernoulliego, które jest zawarte w szkolnym programie nauczania fizyki, im wyższe natężenie przepływu, tym niższe ciśnienie. Wynika z tego, że ciśnienie nad całym skrzydłem, a więc nad profilem, jest niższe niż ciśnienie pod nim.

Powstaje siła, która chce wycisnąć skrzydło, a w konsekwencji całą płaszczyznę. Nazywa się to windą. Jeśli przekroczy wagę samolotu, wystartuje. Im wyższa prędkość, tym większa siła nośna. Jeśli waga samolotu i wartość podnośnika są równe, samolot przesunie się do pozycji poziomej. Jego silnik lotniczy daje niezłą prędkość, tj. pchnięcie, które tworzy.

Stosując powyższe zasady, teoretycznie można wykonać dowolny przedmiot o dowolnej masie i kształcie. Nie jest to standardowy formularz, tj. różni się od samolotów helikopterem. Uderzająco różni się od samolotu, ale wznosi się w powietrze z tego samego powodu. Śmigłowiec posiada skrzydło o aerodynamicznym profilu, które jest łopatą jego głównego wirnika.

Ostrze tworzy siłę nośną, poruszając się w strumieniu powietrza, gdy śmigło obraca się, co podnosi je i napędza helikopter do przodu. Dzieje się tak, gdy zmienia się nachylenie obrotu śmigła, w wyniku czego pojawia się składowa pozioma siły nośnej, pełniąca rolę siły ciągu silnika lotniczego.

Nadejście lata w niektórych gorących zakątkach naszej planety niesie ze sobą nie tylko wyczerpujące upały, ale także opóźnienia lotów na lotniskach. Na przykład w Phoenix w Arizonie temperatura powietrza osiągnęła ostatnio +48 ° C, a linie lotnicze zostały zmuszone do odwołania lub zmiany harmonogramu ponad 40 lotów. Jaki jest powód? Samoloty nie latają w upale? Latają, ale nie w każdej temperaturze. Ciepło jest szczególnym problemem dla Bombardier CRJ, które według doniesień medialnych mają maksymalną temperaturę pracy +47,5°C. W tym samym czasie, duże samoloty Airbusa i Boeinga mogą latać w temperaturach do +52 °C lub tak. Dowiedzmy się, co spowodowało takie ograniczenia.

Zasada podnoszenia

Zanim wyjaśnimy, dlaczego nie każdy samolot jest w stanie wystartować w wysokich temperaturach powietrza, konieczne jest zrozumienie samej zasady latania samolotów. Oczywiście wszyscy pamiętają odpowiedź ze szkoły: „Chodzi o uniesienie skrzydła”. Tak, to prawda, ale niezbyt przekonująca. Aby naprawdę zrozumieć prawa fizyki, które są tutaj zaangażowane, musisz zwrócić uwagę na: prawo pędu... W mechanice klasycznej impuls ciała jest równy iloczynowi masy m tego ciała przez jego prędkość v, kierunek impulsu pokrywa się z kierunkiem wektora prędkości.

W tym momencie możesz pomyśleć, że mówimy o zmianie pędu samolotu. Nie, zamiast tego rozważ zmianę pędu powietrza wbiegając na samolot skrzydłowy. Wyobraź sobie, że każda cząsteczka powietrza to maleńka kulka, która zderza się z samolotem. Poniżej znajduje się diagram, który pokazuje ten proces.

Ruchome skrzydło zderza się z balony(czyli cząsteczki powietrza). Kulki zmieniają swój pęd, co wymaga przyłożenia siły. Ponieważ działanie jest równe reakcji, siła, jaką skrzydło wywiera na kulki powietrzne, jest taka sama, jak siła, z jaką kulki działają na skrzydło. Prowadzi to do dwóch wyników. Po pierwsze zapewnione jest uniesienie skrzydła. Po drugie, pojawia się siła odwrotna - ciąg. Nie możesz dostać się do windy bez ciągnięcia..

Aby wytworzyć siłę nośną, samolot musi się poruszać, a do zwiększenia prędkości potrzebny jest duży ciąg. Aby być bardziej precyzyjnym, potrzebujesz tylko tyle ciągu, ile potrzebujesz, aby zrównoważyć opór powietrza - wtedy lecisz tak szybko, jak chcesz. Zazwyczaj ciąg ten zapewnia silnik odrzutowy lub śmigło. Są szanse, że możesz nawet użyć silnika rakietowego, ale tak czy inaczej - potrzebujesz generatora ciągu.

Co ma z tym wspólnego temperatura?

Jeśli skrzydło zderzy się tylko z jedną kulką powietrza (czyli cząsteczką), nie spowoduje to dużego uniesienia. Aby zwiększyć siłę nośną, potrzeba wielu zderzeń z cząsteczkami powietrza. Można to osiągnąć na dwa sposoby:

  • idź szybciej poprzez zwiększenie liczby cząsteczek, które wchodzą w kontakt ze skrzydłem w jednostce czasu;
  • zaprojektuj skrzydła z większa powierzchnia, ponieważ w tym przypadku skrzydło zderzy się z dużą liczbą cząsteczek;
  • innym sposobem na zwiększenie powierzchni styku jest użycie większy kąt natarcia ze względu na pochylenie skrzydeł;
  • wreszcie możliwe jest osiągnięcie większej liczby zderzeń skrzydła z cząsteczkami powietrza, jeśli gęstość samego powietrza jest wyższa, to znaczy, że liczba samych cząsteczek na jednostkę objętości jest większa. Innymi słowy, zwiększenie gęstości powietrza zwiększa siłę nośną.

Ten wniosek prowadzi nas do temperatury powietrza. Czym jest powietrze? To dużo mikrocząstek, molekuł, które poruszają się wokół nas w różnych kierunkach iz różnymi prędkościami. A te cząstki zderzają się ze sobą. Wraz ze wzrostem temperatury Średnia prędkość zwiększa się również ruch cząsteczek. Wzrost temperatury prowadzi do ekspansji gazu, a jednocześnie - do spadku gęstości powietrza... Pamiętajmy, że ogrzane powietrze jest lżejsze od zimnego, to na tym zjawisku zbudowana jest zasada balonowania na gorące powietrze.

Tak więc, aby uzyskać więcej siły nośnej, potrzebna jest albo większa prędkość, albo większa powierzchnia skrzydła, albo większy kąt natarcia cząsteczek na skrzydło. Jeszcze jeden warunek: im wyższa wartość gęstości powietrza, tym większa siła podnoszenia. Ale jest też odwrotnie: im mniejsza gęstość powietrza, tym niższe podnoszenie. Dotyczy to gorących zakątków planety. Ze względu na wysoką temperaturę gęstość powietrza jest zbyt niska dla niektórych samolotów, nie wystarczy im startować.

Można oczywiście skompensować spadek gęstości powietrza poprzez zwiększenie prędkości. Ale jak można to zrobić w rzeczywistości? W takim przypadku konieczne jest zainstalowanie w samolocie mocniejszych silników lub zwiększenie długości pasa startowego. Dlatego liniom lotniczym o wiele łatwiej jest po prostu anulować niektóre loty. Lub przynajmniej przenieś się na wieczór, wczesny poranek, kiedy temperatura otoczenia będzie poniżej maksymalnego dopuszczalnego limitu.

Dlaczego ptaki latają?

Skrzydło ptaka jest zaprojektowane tak, aby wytworzyć siłę przeciwstawiającą się sile grawitacji. W końcu skrzydło ptaka nie jest płaskie jak deska, ale zakrzywiony ... Oznacza to, że strumień powietrza opływający skrzydło musi przebyć dłuższą drogę wzdłuż górnej strony niż wzdłuż wklęsłej dolnej. Aby oba prądy powietrza dotarły do ​​końcówki skrzydła w tym samym czasie, przepływ powietrza nad skrzydłem musi poruszać się szybciej niż pod skrzydłem. Dlatego prędkość przepływu powietrza nad skrzydłem wzrasta, a ciśnienie spada.

Różnica ciśnień pod i nad skrzydłem tworzy uniesienie w górę, które przeciwstawia się grawitacji.

Dla kogoś ma to znaczenie teraz, dla kogoś po - kupować tani bilet lotniczy online. Możesz to zrobić tutaj! (Kliknij na zdjęcie!)

Po wejściu na stronę ustaw kierunek, datę wylotu (przylotu), ustaw ilość biletów, a komputer automatycznie poda tabelę z lotami na ten termin i na następne loty, opcje, ich koszt.
Musisz zarezerwować bilet, jeśli to możliwe, jak najwcześniej i szybciej go zrealizować, gdy rezerwacja jest ważna. W przeciwnym razie tanie bilety odpłyną. Wszystkie szczegóły, dowiedz się popularne miejsca z Ukrainy bilety lotnicze i kolejowe można zamówić z dowolnego miejsca w dowolnym miejscu, przechodząc na podane zdjęcie - na stronie http://711.ua/tanie-loty/.

Samoloty to bardzo złożone urządzenia, czasem przerażające swoją złożonością dla zwykłych ludzi, którzy nie są zaznajomieni z aerodynamiką.

Masa nowoczesnych samolotów pasażerskich może sięgać 400 ton, ale spokojnie unoszą się w powietrzu, poruszają się szybko i mogą pokonywać ogromne odległości.

Dlaczego samolot lata?

Bo on jak ptak ma skrzydło!

Jeśli silnik ulegnie awarii, to w porządku, samolot poleci na drugim. Jeśli oba silniki ulegną awarii, historia zna przypadki, w których w takich okolicznościach wylądowały. Podwozie? Nic nie stoi na przeszkodzie, aby samolot wylądował na brzuchu, a przy zachowaniu pewnych środków przeciwpożarowych nawet nie zapali się. Ale samolot nigdy nie może latać bez skrzydła. Ponieważ to właśnie tworzy siłę podnoszenia.

Samoloty nieustannie „biegają” nad powietrzem ze skrzydłami ustawionymi pod niewielkim kątem do wektora prędkości przepływu powietrza. Ten kąt w aerodynamice nazywa się „kątem natarcia”. „Kąt natarcia” to kąt nachylenia skrzydła do niewidocznego i abstrakcyjnego „wektora prędkości przepływu”. (patrz rys. 1)

Nauka mówi, że samolot leci, ponieważ Na dolnej powierzchni skrzydła powstaje strefa zwiększonego ciśnienia, dzięki której na skrzydle powstaje siła aerodynamiczna skierowana w górę prostopadle do skrzydła. Dla wygody zrozumienia procesu lotu siła ta jest rozkładana zgodnie z zasadami algebry wektorowej na dwie składowe: siłę oporu aerodynamicznego X

(kierowany jest wzdłuż strumienia powietrza) i wzniosu Y (prostopadle do wektora prędkości powietrza). (patrz rys. 2)

Podczas tworzenia samolotu dużą uwagę przywiązuje się do skrzydła, ponieważ od tego będzie zależeć bezpieczeństwo lotów. Patrząc przez okno pasażer zauważa, że ​​ugina się i zaraz pęknie. Nie bój się, może wytrzymać tylko kolosalne obciążenia.

W locie i na ziemi skrzydło samolotu jest „czyste”, ma minimalny opór powietrza i wystarczającą siłę nośną, aby utrzymać samolot na wysokości lecącej z dużą prędkością.

Ale kiedy przychodzi czas na start lub lądowanie, samolot musi lecieć jak najwolniej, żeby z jednej strony winda nie zniknęła, a z drugiej koła wytrzymały dotknięcie ziemi. W tym celu zwiększa się powierzchnia skrzydła: klapy(samolot z tyłu) i listwy(przed skrzydłem).

Jeśli konieczne jest dalsze zmniejszenie prędkości, to w górnej części skrzydła są zwalniane spoilery, które działają jak hamulec pneumatyczny i zmniejszają siłę nośną.

Samolot staje się jak najeżona bestia powoli zbliżająca się do ziemi.

Razem: klapy, listwy i spoilery- nazywana mechanizacją skrzydeł. Mechanizacja jest ręcznie zwalniana przez pilotów z kokpitu przed startem lub lądowaniem.

Proces ten obejmuje z reguły układ hydrauliczny (rzadziej elektryczny). Mechanizm wygląda bardzo ciekawie, a jednocześnie jest bardzo niezawodny.

Na skrzydle są stery (w lotkach lotniczych), podobnie jak na statkach (nie bez powodu samolot nazywa się samolotem), które odchylają się, przechylając samolot w żądanym kierunku. Zwykle odchylają się synchronicznie na lewą i prawą stronę.

Również na skrzydle są światła lotnicze , które są zaprojektowane tak, aby z boku (z ziemi lub innego samolotu) zawsze było widoczne, w którym kierunku leci samolot. Faktem jest, że czerwony jest zawsze po lewej, a zielony po prawej. Czasami obok nich umieszczane są białe „migające światła”, które są bardzo dobrze widoczne w nocy.

Większość cech samolotu zależy bezpośrednio od skrzydła, jego jakości aerodynamicznej i innych parametrów. Wewnątrz skrzydła znajdują się zbiorniki paliwa (maksymalna ilość paliwa do zatankowania zależy w dużej mierze od wielkości skrzydła), grzałki elektryczne umieszczone są na krawędzi natarcia, aby nie gromadził się tam lód podczas deszczu, podwozie jest przymocowany do części głównej ...

Prędkość samolotu została osiągnięta za pomocą elektrowni lub turbiny... Dzięki elektrowni, która wytwarza ciąg, samolot jest w stanie pokonać opór powietrza.

Samoloty latają zgodnie z prawami fizyki

Aerodynamika jako nauka opiera się na t twierdzenie Nikołaja Jegorowicza Żukowskiego, wybitny rosyjski naukowiec, twórca aerodynamiki, który sformułował nawet w 1904... Rok później, w listopadzie 1905, Żukowski przedstawił swoją teorię powstania windy skrzydła samolotu na posiedzeniu Towarzystwa Matematycznego.

Dlaczego samoloty latają tak wysoko?

Wysokość lotu nowoczesnych samolotów odrzutowych mieści się w granicach od 5000 do 10000 m n.p.m.... Można to wyjaśnić bardzo prosto: na tej wysokości gęstość powietrza jest znacznie mniejsza, a zatem mniejszy opór powietrza. Samoloty latają na dużych wysokościach, ponieważ podczas lotu na wysokości 10 kilometrów samolot zużywa o 80% mniej paliwa niż podczas lotu na wysokości jednego kilometra.

Dlaczego jednak nie latają jeszcze wyżej, w wyższych warstwach atmosfery, gdzie gęstość powietrza jest jeszcze mniejsza?

Faktem jest, że aby wytworzyć niezbędny ciąg przez silnik samolotu wymagany jest pewien minimalny dopływ powietrza... Dlatego każdy samolot ma najwyższy bezpieczny limit wysokości, zwany również pułapem serwisowym. Na przykład praktyczny pułap samolotu Tu-154 wynosi około 12100 metrów.