Почему летают самолеты: при какой скорости взлетают и как летают

Дмитрий, автор канала «Пилот самолета» на «Яндекс. Дзен», работает в гражданской авиации. На своей странице он рассказывает про случаи, произошедшие с ним во время полетов, делится фактами о работе и отвечает на вопросы, которые наверняка волновали каждого пассажира воздушного судна.

Мы в AdMe.ru зачитались постами Дмитрия и с его разрешения хотим поделиться некоторыми из них с вами.

1. Как пилот ходит в туалет, если нужно рулить самолетом?

На протяжении почти всего полета (кроме взлета и посадки) управление самолетом проходит в автоматическом режиме, и пилот может отлучиться в туалет. Правда, для помощи необходимо позвать стюардессу. Она должна зайти в кабину и составить компанию второму пилоту. По правилам безопасности, там нельзя оставлять одного человека, рядом с ним всегда должен кто-то находиться.

2. Можно ли меняться местами в самолете?

Да, но только тогда, когда это не ставит под угрозу безопасность полета:

• хрупкой девушке нельзя садиться у окна около аварийного выхода, так как в чрезвычайной ситуации она вряд ли сможет его открыть;
• кислородные маски для детей есть не над каждым креслом.

Есть также теория о том, что страховая компания может отказать вам в выплате, если вы получите травму, сидя не на своем месте. Но это неправда.

3. Почему опасна встреча самолета и птицы?

© Веленгурин Владимир/Komsomolskaya Pravda/East News  

При встрече с 3-килограммовой птицей на скорости 300 км/ч самолет испытывает удар, равный падению 100-килограммовой штанги с 20-метровой высоты. Такая сила способна пробить иллюминаторы и фюзеляж.

Двигатель самолета, как большой пылесос, затягивает все, что находится перед ним. Если птица попадает в его зону действия, ее засасывает, дополнительно ускоряя.

Повреждаются лопасти, и двигатель выходит из строя.

За прошлый год только в России зафиксировано более 7 000 столкновений самолетов с птицами. Обычно повреждается только один двигатель, но в случае с Airbus A321 из строя вышли оба, поэтому командир судна принял решение выполнить экстренную посадку на кукурузное поле.

4. Почему при взлете и посадке подлокотники должны быть опущены?

Взлет и посадка — самые сложные фазы полета, и их необходимо максимально обезопасить. Подлокотник является хорошей точкой опоры, и, если он опущен, при аварийной ситуации пассажир быстрее покинет свое место. Но не во всех авиакомпаниях это требование является обязательным.

Также при резком торможении или при сильной турбулентности подлокотник может упасть и травмировать пассажира.

5. Почему томатный сок в самолете вкуснее, чем на земле?

© Claus Ableiter / commons.wikimedia  

Из-за постоянного шума в самолете у нас притупляются рецепторы. А томатный сок содержит большое количество глутаминовой кислоты, вкус которой выражен сильнее по сравнению с другими (сладким, горьким и кислым).

Именно из-за этого на высоте 10 км томатный сок такой вкусный, точнее, он такой же, как и прежде, но другие напитки не вызывают у нас такого удовлетворения. По тем же причинам нам не нравится и еда в самолете.

Примечательный факт: томатный сок лидирует только у русскоязычного населения. У европейских и американских граждан он только на 3-м месте после яблочного и апельсинового.

6. Почему пассажиры входят в самолет только с левой стороны?

Вход с правой стороны используется для служб аэропорта — погрузки багажа и еды. А через левую сторону происходит высадка и прием пассажиров. Такие правила действуют почти во всех аэропортах мира, чтобы по одному алгоритму можно было обслуживать разные типы самолетов.

Изначально такого стандарта не было, но после 1940 года было принято, что для пассажиров будет использоваться только вход с левой стороны.

7. Почему раньше все пилоты носили шелковые шарфы?

© nationalmuseum.af.mil  

Во времена развития авиации не было радаров, и пилот для обнаружения и слежения за противником активно крутил головой. Из-за этого жесткий ворот кожаной куртки сильно натирал кожу, часто до крови.

Шарф решал эту проблему, но также он должен был противостоять мощному потоку ветра, быть мягким и легким, а такими свойствами обладал только один материал — шелк.

Белым шарф стал, потому что изначально летчики вырезали их из авиационных парашютов этого цвета, и позднее при производстве традиции не стали нарушать (но это только теория, правды не знает никто).

8. Почему раньше можно было курить в самолете, а сейчас нельзя?

Раньше можно было курить прямо в кресле самолета, но в 1986 году в СССР это запретили делать на рейсах длительностью менее 3 часов.

Хотя люди все равно курили в туалете, а при дальних перелетах — и на своих местах.

В США аналогичное правило ввели в 1988 году, но оно действовало сразу для всех видов перелетов.

9. Может ли стюардесса посадить самолет, если пилоты потеряют сознание?

В авиашколах стюардесс никто не учит управлять самолетом. Но с профессиональной помощью и при определенных условиях есть вероятность того, что бортпроводница посадит воздушное судно:

• если она сможет связаться с диспетчером;
• если погода не преподнесет сюрпризов (например, при боковом ветре тяжело совершить посадку даже некоторым пилотам);
• если человек на том конце провода грамотно скоординирует ее действия.

Точно так же совершить посадку сможет не только стюардесса, но и обычный пассажир (но, конечно, неподготовленному человеку это делать очень опасно).

10. Почему не нужно аплодировать после посадки самолета?

Посадка самолета заканчивается, не когда шасси касается полосы, а только когда ее объявляет командир воздушного судна. Но он не услышит аплодисменты, потому что двери между салоном и кабиной пилотов бронированные и практически не пропускают никакие звуки. Все хлопки слышат только бортпроводники и пассажиры.

11. Почему в самолетах используют наушники с 2 входами?

© krovek42 / reddit  

Раньше не было одноразовых наушников, при посадке пассажирам раздавали многоразовые, а при выходе из самолета их забирали. Но некоторые люди уносили устройства с собой, поэтому было сделано 2 штекера (для левого и правого уха). С другой стороны, делалось это для надежности: если выходил из строя один канал, то всегда был другой, и без музыки никто не оставался.

Уже потом стали использовать одноразовые наушники, но менять разъем никто не собирался, так как это долгая и кропотливая работа. Хотя в некоторых самолетах сейчас уже встречается привычный для нас вход.

12. Почему на утреннем рейсе лететь лучше, чем на вечернем?

На это есть 3 причины:

• По статистике, утренние рейсы задерживаются реже, чем обеденные или вечерние. Это обуславливается тем, что основной поток перелетов как раз приходится на день. А чем больше людей, тем выше вероятность задержки. Оптимальное время вылета — 6–7 часов утра, не позже. Ночью пассажиров тоже мало, но летать в это время менее комфортно для организма.
• Так как большинство людей предпочитает дневные рейсы, то и очереди будут больше днем.
• Как правило, цена билета на утренний рейс ниже.

13. Зачем в кабине пилотов находится топор?

© pxhere  

Топор находится в спинке кресла у капитана корабля и покрыт специальным материалом, который не пропускает ток. Он предназначен для рубки отверстий для выхода или рубки двери в случае чрезвычайной ситуации. Скорее всего, вы видели специальные метки на самолете для удара топором, но не обращали на это внимания.

14. На сколько минут хватит кислорода в кислородной маске?

Большинство людей предполагает, что над каждым пассажирским сиденьем находится целый баллон с кислородом, который при возникновении аварийной ситуации начнет поступать в маску.

Но это не так. Кислород выделяется за счет сгорания специальной химической смеси. Этот процесс активируется, когда человек дергает маску. На обычных пассажирских самолетах ее действия хватит на 12–20 минут. Этого времени пилотам вполне достаточно, чтобы снизить лайнер до «нормальной» высоты.

15. Почему выключают свет на взлете и посадке?

Это происходит из-за мер безопасности. Если произошло ЧП и нужна срочная эвакуация, быстро откроются аварийные люки, но так как на улице темно, наш глаз после яркого света в салоне не сможет ничего разглядеть, и покинуть борт самолета будет затруднительно.

А если свет выключен, мы уже заранее привыкнем к темноте, что позволит отчетливо видеть силуэты предметов и быстро реагировать на различные ситуации. Это правило действует только для взлета и посадки, потому что они являются самыми опасными моментами полета.

16. Почему самолетам запрещено летать над Гималаями?

© pixabay  

Средняя высота Гималаев — 6 км, а полета авиалайнера — 10 км. И в случае аварийной ситуации, например разгерметизации салона, пилоты должны будут за 20 минут (время действия кислородной маски) снизиться до 3 км над уровнем моря, чтобы люди могли спокойно дышать. Но над Гималаями самолету просто некуда будет опускаться, поэтому перелеты запрещены из-за требований безопасности.

Вторая причина — это постоянная турбулентность. Над горами проходят мощные воздушные потоки. Чтобы сделать перелет комфортным, все самолеты облетают их с южной индийской стороны (исключение сделано только для экскурсионных лайнеров — им летать над горами можно, но по специальным маршрутам).

17. Почему пилотам нельзя носить солнцезащитные очки и бороду?

Почти все солнцезащитные очки — поляризованные, то есть не пропускают никаких бликов и отражений. Но дело в том, что свет от LED-мониторов компьютерных систем самолета виден в них только под определенным углом. Чтобы увидеть показания на экране, пилоту необходимо будет покрутить головой. Но в кабине не один монитор, а примерно 20. И если пилот чего-то не заметит, может произойти трагедия.

Если стекло просто затемнено, а не поляризовано, оно никак не будет мешать углу обзора. Но так как безопасность полета превыше всего, некоторые авиакомпании запрещают любые очки во время рейсов.

А бороду пилоту нельзя носить по причине того, что, если ему придется надеть кислородную маску, она будет прилегать к лицу неплотно, и у него есть риск отключиться из-за кислородного голодания.

18. На каких местах больше всего шансов выжить при падении самолета?

Исследователи провели эксперимент. На каждое пассажирское место они посадили по манекену, установили специальные датчики и видеокамеры, и смоделировали аварию: на скорости 230 км/ч Boeing 727 «упал» на поверхность озера, проехал сотню метров, а затем развалился на несколько кусков. Самым опасным местом оказалась носовая часть самолета — места бизнес-класса.

Основная мощь удара при падении пришлась на этот участок, вследствие чего произошел разлом, отделивший нос самолета. А минимальный «урон» получили манекены, сидевшие в хвосте. При такой же аварии в жизни пассажиры этой части судна, вероятно, выжили бы. Но удар мог прийтись на любую часть самолета, поэтому нельзя делать вывод, исходя только из этого эксперимента.

Но есть статистика: были взяты и проанализированы все крушения пассажирских самолетов, в которых выжили люди. На местах бизнес-класса выживаемость составила 50 %, в центральной части салона — 55 %, в хвостовой части — 70 %. Так что сильно не расстраивайтесь, если в следующий раз у вас будет место у туалета в конце самолета.

19. Может ли самолет упасть из-за турбулентности?

Турбулентность может быть вызвана следующими факторами:

• завихрение от крыльев рядом идущего самолета;
• встреча разных по температуре потоков воздушных масс;
• неравномерное прогревание воздуха около земли.

Опасные завихрения есть в грозовых облаках, поэтому пилоты стараются облетать их стороной. Также это может случиться и в чистом небе, такое явление носит название «турбулентность ясного дня».

Но за всю историю существования авиации из-за этой тряски упал один самолет. Причем тогда роль сыграл человеческий фактор: турбулентность была вызвана впереди идущим лайнером. Поэтому, когда самолет начинает потряхивать, нужно пристегнуться и не паниковать — это безопасно.

Какие еще вопросы вы бы задали пилоту?

Иллюстратор Natalia Breeva специально для AdMe.ru

Источник: https://www.adme.ru/zhizn-nauka/pilot-otvetil-na-19-voprosov-kotorymi-kazhdyj-iz-nas-navernyaka-zadavalsya-vo-vremya-poleta-2194915/

Взлет самолета — необходимая скорость, взлетная масса, алгоритм действий пилота

Взлетающий самолёт способен подняться в воздух только при достижении определенной скорости. Она отличается от максимальной и крейсерской. Существуют модели летательных аппаратов, которые могут набирать разгон всего за несколько секунд.

Если говорить о пассажирских авиалайнерах, то ситуация немного иная. По нескольку самолетов в день взлетает в среднестатистическом небольшом аэропорту. Обычно это разные модели, с разными техническими характеристиками. Речь пойдет о типичных авиалайнерах для перевозки пассажиров и грузов, а не об экспериментальной авиации.

Почему самолет поднимается в воздух — суть принципа

Понятно, что самолету для взлета нужно приобрести скорость. Подъемная сила зависит от следующих основных факторов:

• формы крыльев летательного аппарата;
• мощности двигателя;
• угла атаки крыла;
• скорости набегающего потока;
• плотности воздуха (может меняться от температуры).

Классическое крыло снизу плоское, прямое, а сверху слегка выпуклое и объёмное. Это создает разницу давлений, из-за чего лайнер и поднимается в воздух. Чтобы взлететь, машине необходимо компенсировать силу тяжести за счёт подъемной, противопоставив ее сопротивлению воздуха. Достичь этого можно также благодаря увеличению скорости набегающего потока, т.е. разгону самолета.

Набегающий поток обтекает крыло сверху и снизу. Воздуху приходится преодолевать большее расстояние над крылом, чем под ним. Таким образом молекулы воздуха под крылом располагаются плотнее. Из-за этого образуется разница давлений и появляется подъемная сила. Чем сильнее набегающий поток – тем больше подъемная сила. Крыло расположено к фюзеляжу под углом, что так же облегчает взлет.

Виды взлета

Классификация в зависимости от взлета самолета:

1. Классический набор скорости. Разгон подразумевает движение по взлетной полосе и постепенный набор скорости.
2. С тормозов. Метод чаще всего применяется при недостаточной протяженности взлетной полосы. Самолет стоит на тормозах, пока работают двигатели, и выходит на необходимый режим тяги.
3. Вертикальный взлет. Возможно осуществить только при наличии у судна специальных двигателей. Речь идет не о пассажирских самолетах, а о некоторых моделях военной авиации.
4. С помощью дополнительных средств. Здесь подразумеваются взлетные трамплины и катапульты. Не используются в гражданской авиации. Трамплины и катапульты компенсируют недостаточную протяженность взлетной полосы, так как благодаря ему судно набирает тягу в считанные секунды.

Логично, что в любом аэропорту есть взлетная полоса, при помощи которой самолёт разгоняется и взлетает. Второй метод практикуется реже, а последние два — в гражданской авиации не используют. Вертикальный взлет и разгон при помощи трамплина или катапульты — это то, что актуально исключительно для военной авиации.

Скорость взлета и другие параметры

Максимальная взлетная масса либо максимальный взлетный вес — это масса самолета, при которой он способен взлететь с соблюдением всех правил безопасности. Требования безопасности подразумевают много различных факторов. Например, взлётно-посадочная полоса должна достигать определенной длины. В худшем случае самолет не успеет набрать необходимую скорость, что приведет к аварии.

Важно учесть, что в приземном слое воздуха давление выше из-за так называемого экранного эффекта — резкого увеличения подъемной силы крыльев вблизи поверхности. Соответственно, с удаленностью от земли она начинает падать. Вследствие этого должен быть обеспечен необходимый запас подъемной силы, с учётом ускорения самолета при взлёте.

Взлетная скорость в среднем равна 180–270 км/ час. Конкретная цифра зависит от модели самолёта, его массы, формы и размера крыльев.

Влияют и внешние факторы: погодные условия, протяженность и состояние взлётно-посадочной полосы. Наличие осадков создает большее сопротивление воздуха, к тому же они часто сопровождаются сильным ветром.

Средняя скорость взлёта для типичного гражданского авиалайнера около 250 км/час.

Вы видели как происходит взлет самолета?

Скорость взлета типовых самолетов

Типовые пассажирские самолёты, которые взлетают со средней скоростью, бывают разными. Их показатели варьируются, например:

• Airbus A380 – 269 км/ч;
• Ту 154М – 210 км/ч;
• Ил 96 – 250 км/ч;
• Як 40 – 180 км/ч;
• Boeing 747 – 270 км/ч.

Указанная в примере скорость не всегда соответствует показателям на практике. Иногда ее недостаточно, например, в случае выпадения сильных осадков, попутного ветра. А вот в случае встречного ветра и низких температур (чем ниже температура, тем выше плотность воздуха) достаточно меньшей скорости.

Современные сверхманевренные самолёты разгоняются за считанные секунды. Это стало возможным за счет усовершенствованного двигателя и продуманной конструкции корпуса. Но военная техника хоть и обладает таким же принципом действия, работает иначе. У истребителей другой вес, конструкция крыльев, длинна и величина фюзеляжа.

Важно понимать разницу между максимальной и крейсерской скоростью летательных аппаратов. Если с первой все ясно, то определение второй вызывает массу вопросов. Крейсерская скорость — та, что выгодна для судна в полёте при минимальном расходе топлива.

В среднем она составляет около 60–80% от максимальной. Говоря другими словами, в авиации – это скорость горизонтального полёта, при которой самолет совершает рейсы по маршрутам. При взлете разгон меньше, взлетая, аппарат подходит к необходимому для него максимуму. На предельной либо максимальной скорости самолет летит крайне редко.

Как происходит взлет

Разгон самолёта при взлете зависит и от других его характеристик. На работу летательного аппарата влияет наличие:

1. Закрылков и предкрылков. От крыла зависит то, сможет ли судно подняться в воздух. У большинства самолетов крыло одно (хоть и распространено мнение, что их два), проходящее через всю машину. Существуют предкрылки и закрылки, которые отчетливо видны при взлете. Они помогают судну удержаться в воздухе, особенно на этапе взлета.
2. Спойлеры. Так называются элементы, которыми пилот управляет вручную. Они также прикреплены к крылу, и являются своеобразным тормозом. Ими оснащаются не все воздушные судна, а только те, где подъемная сила образуется на неподвижном крыле. Речь идет как раз о крупных самолетах вроде пассажирских либо грузовых. Спойлеры используются для того, чтобы правильно приземлиться, а также для коррекции траектории взлета самолета.
3. Двигатель. Взлет происходит благодаря двигателям. Одни тянут судно за собой, а другие выталкивают вперед. Движение по воздуху возможно даже в случае частичного отказа одного из двигателей либо полной его поломки. Есть примеры, когда самолет смог преодолеть большое расстояние и приземлится только на одном, так как второй полностью вышел из строя.

Завершением взлета считается момент, когда воздушное судно выходит на высоту перехода. Этот момент означает переход от полета по реальной высоте относительно уровня ВПП или уровня моря к полету по условной высоте (эшелону).

В экстренных случаях пилот способен взлетать, увеличивая подъемную силу искусственно. Манёвр сам по себе крайне опасный и чреват потерей управления, поэтому он применяется только в неординарных ситуациях, когда другого выхода просто нет.

Что касается посадки, то она происходит аналогично. Торможение происходит за счет закрылков, из-за чего воздушное судно начинает двигаться медленнее, но с увеличенной подъемной силой и постепенно садится на землю.

Длина разбега при взлете – от 100 метров. Минимальной протяженностью взлетно-посадочной полосы считается 300 метров. Если сделать ее меньше, то велика вероятность аварии. Поэтому в целях безопасности линию разгона делают больше, чем необходимо. В крупных аэропортах она еще длиннее и может достигать нескольких километров.

Какую скорость развивает самолет при взлете? Как правило, от 200 до 800 км/час. Точнее вычислить невозможно, так как показатели меняются ежесекундно, отклоняясь от заданных параметров. Конкретный ответ возможен с учетом модели летательного аппарата, погодных условий в момент начала полёта и некоторых других факторов, описанных выше.

Источник: https://samoletos.ru/poleznoe/vzlet-samoleta

Почему летит самолёт — аппарат тяжелее воздуха

Наверно, нет человека, который глядя, как летит самолёт, не задавался вопросом: «Как он это делает?»

Люди всегда мечтали летать. Первым воздухоплавателем попытавшимся взлететь с помощью крыльев, можно, наверное, считать Икара. Затем, на протяжении тысячелетий у него было множество последователей, но настоящий успех выпал на долю братьев Райт. Именно они считаются изобретателями самолёта.

Видя на земле огромные пассажирские лайнеры, двухэтажные Боинги, например, совершенно невозможно понять, как эта многотонная металлическая махина поднимается в воздух, настолько это кажется противоестественным.

Мало того, даже люди, всю жизнь проработавшие в смежных с авиацией отраслях и, безусловно, знающие теорию воздухоплавания, иногда честно признаются, что не понимают, как летают самолёты.

Но мы все же попробуем разобраться.

Полёт

Самолёт держится в воздухе благодаря действующей на него «подъёмной силе», которая возникает только в движении, которое обеспечивают двигатели, закреплённые на крыльях или фюзеляже.

• Реактивные двигатели выбрасывают назад струю продуктов сгорания керосина или другого авиационного топлива, толкая самолёт вперёд.
• Лопасти винтового двигателя как бы ввинчиваются в воздух и тянут самолёт за собой.

Подъемная сила

Подъемная сила возникает, когда набегающий поток воздуха обтекает крыло. Благодаря особой форме сечения крыла, часть потока над крылом имеет большую скорость, чем поток под крылом.

Это происходит потому, что верхняя поверхность крыла выпуклая, в отличие от плоской нижней. В итоге воздуху, обтекающему крыло сверху, приходится пройти больший путь, соответственно с большей скоростью.

А чем больше скорость потока, тем меньше давление в нём, и наоборот. Чем меньше скорость — тем больше давление.

В 1838 году, когда ещё аэродинамики, как таковой, не существовало, швейцарский физик Даниил Бернулли описал это явление, сформулировав закон, названный по его имени.

Бернулли, правда, описывал течение потоков жидкости, но с возникновением и развитием авиации, его открытие оказалось как нельзя более кстати.

Давление под крылом превышает давление сверху и выталкивает крыло, а с ним и самолёт, вверх.

Другое слагаемое подъёмной силы — так называемый «угол атаки». Крыло располагается под острым углом к встречному потоку воздуха, благодаря чему давление под крылом выше, чем сверху.

С какой скоростью летают самолёты

Для возникновения подъёмной силы необходима определённая, и довольно высокая, скорость движения. Различают минимальную скорость, она необходима для отрыва от земли, максимальную, и крейсерскую, на которой самолёт летит большую часть маршрута, она составляет около 80% максимальной. Крейсерская скорость современных пассажирских лайнеров 850-950 км в час.

Ещё есть понятие путевой скорости, которая складывается из собственной скорости самолёта и скорости воздушных потоков, которые ему приходится преодолевать. Именно, исходя из неё, рассчитывают продолжительность рейса.

Скорость, необходимая для взлёта зависит от массы самолёта, и для современных пассажирских судов составляет от 180 до 280 км в час. Примерно на такой же скорости производится посадка.

Высота

Высота полёта тоже выбирается не произвольно, а определяется большим количеством факторов, соображениями экономии топлива и безопасности.

У поверхности земли воздух более плотный, соответственно, он оказывает большое сопротивление движению, вызывая повышенный расход топлива. С увеличением высоты воздух становится более разряжённым, и сопротивление уменьшается. Оптимальной высотой для полёта считается высота около 10 000 метров. Расход топлива при этом минимален.

• 
• Ещё одним существенным плюсом полётов на больших высотах является отсутствие здесь птиц, столкновения с которыми не раз приводили к катастрофам.
• Подниматься выше 12 000-13 000 метров гражданские самолёты не могут, так как слишком сильное разряжение препятствует нормальной работе двигателей.

Управление самолётом

Управление самолётом осуществляется путём увеличения или уменьшения тяги двигателя. При этом изменяется скорость, соответственно подъёмная сила и высота полёта. Для боле тонкого управления процессами изменения высоты и поворотов служат средства механизации крыла и рули, находящиеся на хвостовом оперении.

Взлёт и посадка

Чтобы подъёмная сила стала достаточной, для отрыва самолёта от земли, он должен развить достаточную скорость. Для этого служат взлётно-посадочные полосы. Для тяжёлых пассажирских или транспортных самолётов нужны длинные ВПП, длиной 3-4 километра.

1. 
2. За состоянием полос тщательно следят аэродромные службы, поддерживая их в идеально чистом состоянии, так как инородные предметы, попадая в двигатель, могут привести к аварии, а снег и лёд на полосе представляют большую опасность при взлёте и посадке.

При разбеге самолёта наступает момент, после которого отменить взлёт уже нельзя, так как скорость становится настолько велика, что самолёт уже не сможет остановиться в пределах полосы. Это так и называется — «скорость принятия решения».

Посадка — очень ответственный момент полёта, лётчики постепенно сбрасывают скорость, вследствие чего уменьшается подъёмная сила и самолёт снижается. Перед самой землёй скорость уже такая низкая, что на крыльях выпускаются закрылки, которые несколько увеличивают подъёмную силу и позволяют мягко посадить самолёт.

Таким образом, как бы странно нам это не казалось, самолёты летают, причём в строгом соответствии с законами физики.

Источник: https://VPolete.online/samoletyi/kak-i-pochemu-letayut-samoletyi.html

Как и почему летают самолеты?

Как летают самолеты?

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.

Как возникает подъемная сила?

Как возникает подъемная сила?

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.

Материалы по теме:

Почему нельзя пользоваться телефоном в самолете?

Подъемная сила самолетов состоит из следующих факторов:

1. Угла атаки
2. Несимметричного профиля крыла

Наклон металлической пластины (крыла) к воздушному потоку принято называть углом атаки. Обычно при подъеме самолета упомянутое значение не превышает 3-5°, чего достаточно для взлета большинства моделей самолетов.

Дело в том, что конструкция крыльев с момента создания первого летательного аппарата претерпела серьезные изменения и сегодня представляет собой несимметричный профиль с более выпуклым верхним листом металла.

Нижний лист изделия характеризуется ровной поверхностью для практически беспрепятственного прохождения воздушных потоков.

В результате верхние струйки будут двигаться быстрее, создавая согласно уравнению Бернулли область пониженного давления. Непосредственно различие в давлении над и под крылом вкупе с работой двигателей помогает самолету набрать требуемую высоту.

Следует помнить, что значение угла атаки не должно превышать критической отметки, иначе подъемная сила упадет.

Материалы по теме:

Почему рейсовые самолеты летают не по кратчайшей линии?

Как управляют самолетом?

Как управляют самолетом?

Крыла и двигателей недостаточно для управляемого, безопасного и комфортного полета. Самолетом нужно управлять, при этом точность управления более всего нужна во время посадки. Летчики называют посадку управляемым падением – скорость самолета снижается так, что он начинает терять высоту. При определенной скорости это падение может быть очень плавным, приводящим к мягкому касанию колесами шасси полосы.

Управление самолетом совершенно не похоже на управление автомобилем. Штурвал пилота предназначен для отклонения вверх и вниз и создания крена. “На себя” – это набор высоты.

“От себя” – это снижение, пикирование.

Для того, чтобы повернуть, изменить курс, нужно нажать на одну из педалей и штурвалом наклонить самолет в сторону поворота… Кстати, на языке пилотов это называется “разворот” или “вираж”.

Для разворота и стабилизации полета в хвосте самолета расположен вертикальный киль. А находящиеся под ним и над ним небольшие “крылья” – это горизонтальные стабилизаторы, которые не позволяют огромной машине бесконтрольно подниматься и опускаться. На стабилизаторах для управления имеются подвижные плоскости – рули высоты.

Для управления двигателями между креслами пилотов находятся рычаги – при взлете они переводятся полностью вперед, на максимальную тягу, это взлетный режим, необходимый для набора взлетной скорости. При посадке рычаги отводят полностью назад – в режим минимальной тяги.

Многие пассажиры с интересом смотрят, как перед посадкой задняя часть огромного крыла вдруг опускается вниз. Это закрылки, “механизация” крыла, которая выполняет несколько задач.

При снижении полностью выпущенная механизация тормозит самолет, чтобы не дать ему слишком разогнаться. При посадке, когда скорость очень невелика, закрылки создают дополнительную подъемную силу для плавной потери высоты.

При взлете они помогают основному крылу удерживать машину в воздухе.

Чего не нужно бояться в полете?

Есть несколько моментов полета, способных напугать пассажира – это турбулентности, прохождение через облака и хорошо видимые колебания консолей крыла.

Но это совершенно не опасно – конструкция самолета рассчитана на огромные нагрузки, гораздо больше тех, что возникают при “болтанке”.

К подрагиванию консолей следует относиться спокойно – это допустимая гибкость конструкции, а полет в облаках обеспечивается приборами.

Материалы по теме:

Почему самолет самый безопасный вид транспорта?

А неприятности в полете могут доставить птицы, грозовые облака, их называют “фронты”, и сильный боковой ветер при посадке.

Попадание птицы в двигатель останавливает его, в грозовых облаках, которые лайнеры стараются обойти, очень мощные воздушные потоки, способные опрокинуть самолет, а боковой ветер сдувает самолет с полосы.

Современные лайнеры – это настоящие воздушные корабли, устойчивые и полностью автоматизированные.

Они летают по строго определенным маршрутам, “коридорам” пролета, под постоянным контролем с земли, а для того, чтобы самолеты расходились, имеются эшелоны – заданные для полета высоты.

Они никогда не пересекаются. Но организация полетов и управление воздушным движением – это особая, очень большая и интересная тема.

Источник: https://kipmu.ru/kak-letayut-samolety/

Скорость самолета при взлете

Взлёт пассажирского и любого другого самолёта становится возможным при достижении определённой скорости, отличной от крейсерской и максимальной (в современном мире есть модели, летающие невероятно быстро).

Её величина зависит от массы летательного устройства, погодных условий и других факторов. Каких именно и какой должна быть скорость самолёта при взлёте – рассмотрим подробно. Начнём с самого, пожалуй важного – крыльев.

Роль крыльев

Подъемная сила летательного аппарата напрямую зависит от формы его крыла. Если посмотреть на контур крыльев в разрезе, мы увидим, что снизу они плоские, а сверху – выпуклые, изогнутые по дуге. Разная форма поверхностей создаёт разницу давлений в тот момент, когда машина разгоняется.

Благодаря разнице давлений вся конструкция получает возможность взлететь. А по ссылке вы узнаете, почему вообще и как летают самолёты.А теперь – подробнее о взаимодействии подъёмной силы и крыла самолёта.

Крыло и его подъёмная сила

Крыло разрезает воздух на два рукава. Верхний «рукав» движется быстрее, поскольку он должен «успеть» обогнуть более длинную изогнутую поверхность. Нижний – движется медленнее верхнего.

Быстро движущийся воздух становится разреженным, его давление – снижается. Таким образом, создаётся разница давлений сверху и снизу крыла. Когда давление сверху становится заметно меньше, а происходит это как раз по достижении необходимого ускорения, пилот увеличивает угол атаки, отклоняя штурвал на себя, нос машины приподнимается и происходит отрыв от взлётно-посадочной полосы.

Разница давлений снизу и сверху крыла получила название подъёмной силы. Именно благодаря ей тяжёлые машины могут подниматься на высоту и перемещаться по воздуху на тысячи километров.

Управление движением также осуществляется за счёт формы крыльев и хвоста. Для того чтобы повернуть массивную конструкцию, необходимо изменить направление движения воздушных потоков.

Для этого устанавливаются специальные закрылки. Они располагаются под углом к хвосту или крылу и создают препятствие для движения воздуха. При повороте закрылков меняется направление воздушных потоков.

Самолёт получает возможность повернуться.

Источник: https://aeroportgid.com/aviatsiya/samolyoty/skorost-vzleta

За счет чего взлетает, поднимается в воздух самолет: физика

Самолет — это невероятная сила и красота, особенно в полете. Но как такую огромную машину можно поднять?

Современного человека сложно удивить летающим самолетом в небе. Но если вы хоть раз находились вблизи этой многотонной техники, то озадачивались вопросом – за счет чего взлетает самолет и как воздух его удерживает?

Из школьных учебников по физике всем известно, что главными инструментами полета выступают сила тяги двигателя и подъемная сила.

За счет чего взлетает самолет: что ему помогает?

• Ключевой поверхностной конструкций самолета являются крылья с верхней выпуклой частью и плоской нижней. Благодаря их особенной форме движение самолета на большой скорости превращает воздушный поток в несущую силу. Нижняя часть профиля самолета оставляет воздушный поток неизменным. При контакте с верхней частью поток воздуха сужается.
• Конструкция крыльев имеет самое важное значение для самолета. От их способности выдерживать большую нагрузку зависит безопасный перелет человека.
• Согласно закону Бернулли из физики – большая скорость воздушного потока приводит к низкому давлению и наоборот. Если применить данное правило к самолету, то получаем что под крылом давление воздуха значительно выше, чем над его поверхностью. За счет чего и взлетает самолет.
• Начало движения самолета начинается за счет авиационного двигателя. С помощью силы тяги развивается определенная скорость. В результате образуется подъемная сила, которая влияет на крыло, а следом и на весь самолет.

Описание

• Как только сила начинает превосходить вес самолета, он начинает взлетать в воздух. При равнозначном значении данных параметров летательный аппарат выравнивается в горизонтальное положение.
• Подняться самолету в воздух помогает закон физики. Чтобы крылья запарили в воздухе, необходимо создать разницу давлений. Для взлета пассажирского лайнера необходимо развить скорость свыше 180 км/час.
• Для полноценного разбега большегрузного самолета требуется длинная взлетно-посадочная полоса. Авиалайнер должен набрать максимальную взлетную скорость. Как только достигается нужная быстрота, происходит отрыв от земли и поднимается в воздух самолет.

Чем легче летающее средство, тем меньшая скорость нужна для взлета, к примеру, для взлета пассажирского самолета Ту 154М необходимо развить скорость 210 км/ч, для тяжелого самолета Boeing 737 – 220 км/ч. От скорости взлета зависит безопасность и надежность полета.

• Для отрыва самолета от земли важны такие показатели как форма и профиль крыла, угол атаки, плотность и скорость воздушного потока. Важное значение имеет высота полета, которая для разных самолетов составляет от 5 до 12 тысяч метров. На большой высоте сопротивление воздуха значительно снижается и самолет расходует меньше топлива, чем на высоте до 1000 м.
• Соотношение между металлическим крылом и воздушным потоком называют углом атаки. Для отрыва самолета от земли необходим показатель 3-5°. Конструкция крыла представляет собой непропорциональный металлический профиль с выпуклой верхней частью и ровным листом снизу. Прямая нижняя поверхность обеспечивает полноценное движение воздушной массы.

Самолет выдавливает к полету

Если угол атаки превысит критическую отметку, самолет начнет падать.

За счет чего взлетает самолет: принцип перемещения самолета в воздухе

Вопрос как взлетает самолет зависит от возможностей и характеристик 4 основных частей:

• Плоскость крыла
• Предкрылки и закрылки
• Спойлеры
• Винтовой и реактивный двигатель

Крылья самолета помогают зафиксировать аппарат в горизонтальном положении. Для управления на высоте предусмотрены подвижные кромки.

• При взлете самолета пилоты специальными рычагами устанавливают положение для максимальной тяги. С помощью подвижных кромок подъемная сила крыла возрастает. При посадке самолета пассажиры могут увидеть, как на задней части крыла опускаются закрылки. Происходит плавная потеря высоты.
• Выпуклая форма крыла создает верхним потокам воздуха более длинный путь, чем под крылом. Так как за крылом количество воздуха должно быть одинаковым, удлинение верхнего маршрута приводит к ускорению движения. Как следствие – понижение давления воздуха над крылом. Неравномерное давление сверху и снизу крыла помогает удержать огромную конструкцию в воздухе.
• Крылья авиалайнера самостоятельно не формируют подъемную силу. Движение самолета вперед осуществляется с помощью реактивных двигателей. Их работа обеспечивает выброс большого количества воздуха. Реактивная сила обеспечивает самолету движение вперед, и в процессе набора скорости возникает подъемная сила.
• Пилот самолета управляет полетом с помощью штурвала. С помощью нажатия педалей и выравнивания штурвала в определенное положение происходит набор высоты или снижение.
• Чтобы развернуть самолет, в хвостовой части предусмотрен вертикальный киль и горизонтальные стабилизаторы. Маленькие хвостовые крылья помогают удержать фиксированное положение.

В полете действие сил

• При поднятии самолета вверх пилоты немного опускают хвост. При таком положении возрастает угол атаки крыла.
• Штурвал тянется на себя, и самолет набирает высоту. Нажатие на левую педаль очень плавно наклоняет самолет влево, на правую – вправо.
• Для дополнительного торможения на крыльях самолета предусмотрены спойлеры. Их управление осуществляется пилотами вручную.

За счет чего взлетает, поднимается в воздух самолет: способы взлета

Обеспечить конкретную скорость для взлета самолета можно несколькими способами:

• Взлет летательного аппарата с тормозов – самый распространенный способ. Двигатели самолета раскочегаривают до требуемой скорости при удержании самолета на тормозах.
• Как только достигается нужный показатель, летательный аппарат спускается с тормозов и приступает к ускоренному разбегу.

Распространено

• Взлет самолета с промежуточным торможением на взлетной полосе – скорость набирается при разбеге по длинной полосе.
• Взлет в период выруливания на полосу – на аэродроме с ограниченным количеством свободного пространства отрыв самолета производится сходу, что позволяет ускорить взлет и задействовать минимум взлетной полосы.
• Взлет при помощи трамплинов и систем для торможения колес – применяется для взлета боевых самолетов с поверхности авианосцев. Для создания мощной тяги самолеты оснащаются ракетными двигателями.
• Взлет по вертикали – применяется для боевой техники на ограниченном взлетном пространстве.

Вертикальный

Каждый самолет взлетает по четко прописанному инструктажу, в котором указаны скорость отрыва, допустимая масса при взлете, уровень шума и другие показатели.

Как взлетает самолет: безопасное движение

• После того, как взлетает самолет, в процессе полета он преодолевает зону турбулентности, пролетает через облака, встречается с непредвиденными погодными условиями. В этот момент человека охватывает беспокойство.
• Просматриваемое колебание консолей является нормальной нагрузкой для конструкции авиалайнера.
• Удар молнии не способен вывести самолет из равновесия. Возможное отклонение – кратковременное отключение приборов. А вот в грозовых облаках сконцентрированы потоки воздуха большой мощности, способные нарушить равновесие.
• Автоматизированное управление самолетом находится под постоянным контролем с земли. Благодаря этому самолеты соблюдают определенные маршруты и не пересекаются.

Управление для безопасного полета

• Во время полета от пилота требуется максимальное внимание. Он обязан контролировать работу двигателей, следить за высотой и выбранным курсом, за собственным направлением и движением других самолетов.
• Слаженная работа техники и хорошо обученный пилот — позволяют обеспечить пассажирам безопасный полет.

Видео: Как летают самолеты?

Источник: https://heaclub.ru/za-schet-chego-vzletaet-podnimaetsya-v-vozduh-samolet-fizika

Скорость полета пассажирского самолета: при посадке, взлете и в полете

Вам, наверное, хочется поскорее узнать конкретные цифры? Ну что же, не будем утомлять долгими разговорами.

Скорость взлета самолета Боинг 737

Давайте разберемся, с какой скоростью взлетает самолёт. Все зависит от индивидуальных технических характеристик.

Если говорить о Боинге 737, то взлет делится на несколько этапов:

1. Самолет начинает движение только в тот момент, когда двигатель работает со скоростью 810 оборотов в минуту. После того, как этот показатель достигнут, пилот медленно спускает тормоза и держит рычаг управления на нейтральной отметке.
2. Набирается скорость при движении воздушного судна на трех колесах.
3. Лайнер ускоряется до 185 километров в час и двигается уже на двух колесах.
4. Когда ускорение достигает отметки в 225 километров в час, судно взлетает.

Перечисленные выше показатели могут незначительно колебаться, поскольку на скорость влияет направление и сила ветра, воздушные потоки, влажность, исправность и качество взлетной полосы и т.д.

Узнать скорость взлета других лайнеров можно из таблицы:

Предлагаем посмотреть это видео с наглядным замером скорости при взлета пассажирского самолета по GPS:

Скорость самолета при посадке

Что касается скорости самолета при посадке, то это непостоянная величина, которая зависит от массы борта и силы встречного ветра, но в среднем скорость при посадке составляет 240-250 км/ч, то есть примерно на 20 км/ч ниже взлетной скорости воздушного средства.

При наличии встречного ветра скорость может быть еще меньше, потому что встречный ветер увеличивает подъемную силу, в таком случает вполне допустимы значения от 130-200 км/ч.

Скорость пассажирского самолета в полете

Итак, средняя скорость современных лайнеров составляет 210-800 километров в час. Но это не максимальное значение.

Крейсерские и максимальные значения

Ускорение пассажирских лайнеров делится на крейсерское и максимальное. Эта величина никогда не сравнивается со звуковым барьером. С максимальной скоростью пассажиров не перевозят.

Скоростные характеристики различаются в зависимости от модели авиалайнера. Средние значения:

• Ту 134 — 880 километров в час;
• Ил 86 — 950 километров в час;
• Пассажирский Боинг — набирает ускорение с 915 до 950 километров в час.

• Кстати, максимальное значение для гражданского авиатранспорта составляет примерно 1035 километров в час.
• Пассажирские лайнеры отличаются невысокими крейсерскими и максимальными скоростями, так что вам не стоит лишний раз волноваться перед предстоящим перелетом!
• Скорость полета пассажирского самолета — краткий справочник:

• Аэробус A380: максимальная скорость — 1020 км/час, крейсерская – 900 км/час;
• Боинг 747: максимум – 988 км/час, стандартная при полете – 910 км/час;
• Ил 96:максимум – 900 км/час, крейсерская скорость – 870 км/час;
• Ту 154М: максимальная скорость – 950 км/час, средняя – 900 км/час;
• Як 40: максимум – 545 км/час, а нормальный показатель скорости составляет 510 км/час.

Возможно, вам будет легче разобраться с цифрами благодаря таблице:

Теперь вы прекрасно ориентируетесь в такой непростой теме, как скорость современных лайнеров!

Источник: https://bestcube.space/srednyaya-skorost-passazhirskogo-samoleta