Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как называется самолет без двигателя


Планер : самолёт без мотора

 

Создание экологически чистого авиатранспорта, не смотря на то, что идёт оно не такими семимильными шагами как развитие обычного авиастроения, постепенно приносит свои плоды. Так называемые планеры, представляющие собой ни что иное, как самолёт без мотора, позволяют передвигаться на значительные расстояния, и вполне вероятно, в самом ближайшем будущем пассажироперевозки на планерах будут вполне реальными и доступными.

 

 

Мало кто берётся предсказать, когда появился первый самолёт без мотора, ведь известны ещё рисунки в домах индейцев Майя, на которых изображены своеобразные аппараты позволяющие перемещаться в воздухе. Тем не менее, современный планер представляет собой летательный аппарат, не оснащённый двигателем, но позволяющий перемещаться по воздуху за счёт аэродинамической подъёмной силы.

 

 

Тем не менее, все планеры подразделяются на три вида, в зависимости от способа их запуска:

  1. Доставляемые к месту свободного полёта при помощи другого летательного аппарата;
  2. Запускаемые при помощи специальной планерной лебёдки;
  3. Запускаемые при помощи собственного двигателя внутреннего сгорания, который необходим исключительно для этой цели, а после взлёта, планер начинает двигаться за счёт аэродинамической подъёмной силы.

Вполне возможно вы будете удивлены тем, что планер, он же самолёт без мотора, может пролететь на высоте в 1000 метров, при условиях спокойного воздуха, расстояние, составляющее 60 километров. Благодаря высокому квалитету пилота, это расстояние ещё может быть несколько увеличено, но самым длинным полётом в истории на планере, является полёт, совершённый в 2003 году гражданином Германии – Клаус Олман совершил авиаперелёт на расстояние в 3009 километров. Согласитесь, что если продолжать работы в данном направлении, то в самом ближайшем будущем на планерах можно будет перевозить первых пассажиров, однако, главным показателем здесь остается, конечно же, безопасность таких полётов, а учитывая, что место для посадки может быть не самым ровным, то пока что о применении планеров в гражданских авиаперевозках является ещё нереализуемой идеей.

 

 

Avia.pro

Как далеко может пролететь самолет, если оба его двигателя отказали?

В 2001 году самолет, перевозивший 293 пассажира и 13 членов экипажа, потерял мощность в обоих своих двигателях над срединой Атлантического океана.

Без ведома пилотов рейса Air Transat 236, самолет, направлявшийся в Лиссабон, пропускал топливо с тех пор, как покинул Торонто шестью часами ранее. Потеряв первый из двух двигателей, капитан Роберт Пич объявил чрезвычайную ситуацию с топливом и объявил авиадиспетчеру о своем намерении перебраться на Азорские острова.Через десять минут второй двигатель остановился.

Пиче и его первый офицер Дирк ДеДжегер с более чем 20 000 часов опыта полета между ними продолжали скользить по аэробусу А330 без всякой мощности в течение 19 минут - преодолев около 75 миль - до полной посадки на авиабазу Лайес.

Самолет, который был вынужден выполнить серию поворотов и один полный круг, чтобы потерять необходимую высоту, отскочил от взлетно-посадочной полосы, прежде чем остановиться. Никто из погибших не погиб, и этот инцидент остается самым дальним в истории пассажирского самолета без мощности двигателя в истории авиации.

Сказка о рейсе 236 Air Transat служит напоминанием о том, что даже если оба двигателя выйдут из строя на вашем рейсе, все же есть все шансы, что все благополучно дойдут до земли. Это должно быть особенно утешительно для любого, кто испытывает тошноту после того, как вчера прочитал о рейсе United Airlines, у которого взорвался двигатель в воздухе.

Птичий удар - одна из причин отказа двигателя на современных самолетах Кредит: Гетти

Как самолет может летать без двигателей?

«Несмотря на то, что вас это может удивить, самолеты нисколько не редкость снижаются при том, что пилот называет« холостым полетом », когда двигатели возвращаются в состояние нулевой тяги», - говорит пилот и автор Патрик Смит в своей книге. Конфиденциальная кабина.«Они все еще работают и приводят в действие важные системы, но не дают толчка. Вы много раз скользили, не зная этого. Это происходит практически на каждом рейсе ».

Смит объясняет, что работа на холостом ходу делает тяжелее, чем выключенные двигатели в целом, но ненамного. Он сравнивает это с тем, что едет вниз по склону в машине с выключенным сцеплением.

Разные самолеты имеют разные коэффициенты глиссады, что означает, что они будут терять высоту с разной скоростью, что влияет на то, как далеко они могут летать без тяги двигателя.Например, если у самолета коэффициент подъемной силы 10: 1, то это означает, что на каждые 10 миль полета он теряет одну милю по высоте. Полет на типичной высоте 36 000 футов (около семи миль), самолет, который потерял оба двигателя, сможет пролететь еще 70 миль, прежде чем достигнет земли.

Смит продолжает: «Полная потеря двигателя примерно так же вероятна, как и у стюардессы, желающей дать вам чистку, хотя это и произошло.

«К виновникам относятся истощение топлива, вулканический пепел и столкновения с птицами.В нескольких из этих инцидентов экипажи спрыгнули на посадку без единой гибели или травмы ».

Произошла полная потеря двигателя во многих самолетах?

Один из таких инцидентов произошел в 1982 году, когда British Airways 747, направлявшийся в Окленд, прошел через облако вулканического дыма, любезно предоставленного Маунтом Галунгунг, Западная Ява.

«Я не верю - все четыре двигателя вышли из строя», - сказал бортинженер, когда один за другим все четыре двигателя 747 засосали густую золу.

С коэффициентом глиссирования около 15: 1 экипаж понял, что самолет совершил глиссадный выстрел за 23 минуты, преодолев 91 милю, но когда он приблизился к Джакарте, где он должен был выполнить аварийную посадку, один из двигателей перезапустился. затем еще один, прежде чем все четверо снова начали стрелять, и самолет благополучно приземлился.

Инцидент был одним из величайших заявлений танной пилота за всю историю авиации. Капитан Эрик Муди обратился к пассажирам: «Дамы и господа, это ваш капитан говорит.У нас небольшая проблема. Все четыре двигателя остановились. Мы делаем все возможное, чтобы они снова заработали. Надеюсь, вы не слишком переживаете.

Может ли это случиться с современным самолетом?

В прошлом году летоспособность крупнейшего в мире пассажирского самолета A380 - без одного из его двигателей - была испытана, когда рейс Air France был вынужден совершить аварийную посадку в Канаде после того, как один из его двигателей потерпел довольно впечатляющую неисправность.

Способность A380 летать с тремя двигателями была дополнительно проверена, когда самолет пришлось репатриировать обратно через Атлантику, имея всего три работающих двигателя.

Самолет Air France потерял один из четырех двигателей, летевших над Гренландией

Но, пожалуй, самым известным случаем, когда коммерческий самолет был вынужден скользить после потери всей тяги, было так называемое «Чудо на Гудзоне», когда капитан Чесли Салленбергер посадил аэробус A320 на реке Гудзон после того, как стая канадских гусей взяла из обоих своих двигателей.

Патрик Смит похвалил Салли, но указал, что он просто выполняет свою работу.

«Ничто [Салли и его второй пилот Джеффри Скилс] не было легким, и успешный результат ни в коем случае не гарантировался», - говорит он.«Но они сделали то, что должны были сделать, что они были обучены делать, и что, по-видимому, любая другая команда сделала бы в той же ситуации».

Фортуна Рейса 1549 превратилась в фильм Салли Кредит: © Warner Bros.

Учитывая, что самолет может летать без мощности двигателя, само собой разумеется, что если во время полета отключается только один двигатель, риск очень мал.

Действительно, как напоминает Смит, авиалайнеры спроектированы таким образом, чтобы в случае отключения двигателя во время взлета, единственного двигателя было бы достаточно, чтобы оторвать самолет от земли - фаза, которая требует большей тяги, чем просто крейсерская.

«Большие самолеты имеют невероятно мощные двигатели и причудливые высокоподъемные устройства (квартиры, рейки и т. Д.), Которые позволяют им взлетать и приземляться на относительно низких скоростях», - говорит он.

Таким образом, хотя пилоты, скорее всего, будут искать аварийную утечку в случае отказа одного из своих двигателей (как указано в ETOPS - см. Выше), что связано с направлением в ближайший аэропорт, пассажирам не нужно беспокоиться.

,

Как работают самолеты | наука о полете

Реклама

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 16 июня 2019 года.

Мы считаем, что можем летать с одной стороны света. другому в считанные часы, но столетие назад это удивительное способность мчаться по воздуху была только что обнаружена. какой братья Райт - пионеры активного полета - из возраст, когда около 100 000 самолетов каждый день взлетают в небо в одних только Соединенных Штатах? Они были бы поражены, конечно, и тоже в восторге.Благодаря их успешным экспериментам с самолет по праву признан одним из величайших изобретения всех времен. Давайте подробнее рассмотрим, как это работает!

Фото: вам нужны большие крылья, чтобы поднять большой самолет, такой как Globemaster ВВС США. Ширина крыльев 51,75 м (169 футов) - это чуть меньше длины тела самолета 53 м (174 фута). Максимальный взлетный вес составляет 265 352 кг (585 000 фунтов), примерно 40 взрослых слонов! Фото Джереми Локка любезно предоставлено ВВС США.

Как летают самолеты?

Если вы когда-нибудь видели, как реактивный самолет взлетает или входит в земля, первое, что вы заметили, это шум двигатели. Реактивные двигатели, которые представляют собой длинные металлические трубы, горящие непрерывно прилив топлива и воздуха намного шумнее (и гораздо мощнее), чем традиционные пропеллерные двигатели. Вы можете подумать, что двигатели являются ключом к летать самолетом, но ты ошибаешься. Вещи могут летать довольно счастливо без двигателей, как планеры (самолеты без двигателей), бумажные самолеты, и действительно скользящие птицы охотно показывают нам.

Фото: четыре силы действуют на самолет в полете. Когда самолет летит горизонтально с постоянной скоростью, подъем с крыльев точно уравновешивает вес самолета, а тяга точно уравновешивает сопротивление. Однако во время взлета или когда самолет пытается подняться в небо (как показано здесь), тяга от двигателей, толкающих самолет вперед, превышает сопротивление (сопротивление воздуха), оттягивающее его назад. Это создает подъемную силу, превышающую вес самолета, который приводит самолет выше в небо.Фото Натанаэля Каллона любезно предоставлено ВВС США.

Если вы пытаетесь понять, как летают самолеты, вам нужно быть ясно о разнице между двигателями и крыльями и разные работы, которые они делают. Двигатели самолета предназначены для его перемещения вперед на высокой скорости. Это делает воздушный поток быстро через крылья, которые сбрасывают воздух к земле, создавая подъемную силу, называемую подъемной силой, которая преодолевает вес и держит его в небе. Так что двигатели двигают самолет вперед, в то время как крылья двигают его вверх.

Фото: третий закон движения Ньютона объясняет, как двигатели и крылья работают вместе, чтобы заставить самолет двигаться по небу. Сила горячего выхлопного газа, стреляющего назад от реактивного двигателя, толкает самолет вперед. Это создает движущийся поток воздуха над крыльями. Крылья толкают воздух вниз, и это толкает самолет вверх. Фото Сэмюэля Роджерса (с добавленными аннотациями объяснением от thatstuff.com) любезно предоставлено ВВС США. Подробнее о работе двигателей читайте в нашей подробной статье о реактивных двигателях.

Как крылья делают подъем?

В одном предложении крылья поднимаются, изменяя направление и давление воздуха, который в них врезается, когда двигатели стреляют по небу.

Перепад давления

Хорошо, значит, крылья - это ключ к тому, чтобы что-то летало, но как они работают? Большинство крыльев самолета имеют изогнутую верхнюю поверхность и более плоскую нижнюю поверхность, что делает форма поперечного сечения, называемая аэродинамическим профилем (или аэродинамическим профилем, если вы британец):


Фото: крыло аэродинамического профиля обычно имеет изогнутую верхнюю поверхность и плоскую нижнюю поверхность.Это крыло на самолете НАСА на солнечной энергии. Фото Тома Чида любезно предоставлено Центром летных исследований НАСА им. Армстронга.

Во многих научных книгах и на веб-страницах вы прочтете неправильное объяснение того, как аэродинамический профиль, подобный этому, вызывает подъем. Это выглядит так: когда воздух проникает через изогнутую верхнюю поверхность крыла, он должен перемещаться на дальше на , чем воздух, который проходит под ним, поэтому он должен идти на быстрее на (чтобы преодолеть большее расстояние в то же время). По принципу аэродинамики называется Бернулли закон, быстро движущийся воздух находится под более низким давлением, чем медленно движущийся воздух, поэтому давление над крылом ниже, чем давление ниже, и это создает подъемную силу, которая приводит самолет в движение вверх.

Хотя это объяснение того, как работают крылья, часто повторяется, оно неверно: оно дает правильный ответ, но по совершенно неправильным причинам! Подумайте об этом на мгновение, и вы увидите, что если бы это было правдой, акробатические самолеты не могли бы летать с ног на голову. Если перевернуть самолет, произойдет «сброс» и он рухнет на землю. Не только это, но вполне возможно проектировать самолеты с аэродинамическими поверхностями, которые являются симметричными (смотрящими прямо вниз по крылу), и они все еще производят подъемную силу.Например, бумажные самолеты (и сделанные из тонкого бальсового дерева) создают подъемную силу, даже если у них плоские крылья.

" Популярное объяснение лифта является общим, быстрым, звучит логично и дает правильный ответ, но также вводит в заблуждение, использует бессмысленные физический аргумент и вводит в заблуждение уравнение Бернулли ".

Профессор Хольгер Бабинский, Кембриджский университет

Но стандартное объяснение подъема проблематично и по другой важной причине: воздушный выстрел над крылом не должен идти в ногу с воздухом, идущим под ним, и ничто не говорит о том, что он должен преодолевать большее расстояние в том же направлении. время.Представьте, что две молекулы воздуха достигают передней части крыла и разделяются, так что одна стреляет вверх, а другая свистит прямо под дном. Нет причин, по которым эти две молекулы должны прибыть в одно и то же время на заднем конце крыла: вместо этого они могут встретиться с другими молекулами воздуха. Этот недостаток стандартного объяснения аэродинамического профиля носит техническое название «теория равного транзита». Это просто причудливое название для (неправильной) идеи о том, что воздушный поток разделяется на передней части аэродинамического профиля и снова аккуратно встречается сзади.

Так каково реальное объяснение? Когда изогнутое крыло аэродинамического профиля летит по небу, оно отклоняет воздух и изменяет давление воздуха над и под ним. Это интуитивно очевидно. Подумайте, каково это, когда вы медленно идете по бассейну и чувствуете силу воды, толкающей ваше тело: ваше тело отвлекается поток воды, когда он проталкивается через него, и аэродинамическое крыло делает то же самое (гораздо более резко - потому что это то, для чего оно предназначено).Когда самолет летит вперед, изогнутая верхняя часть крыла понижает давление воздуха непосредственно над ним, поэтому оно движется вверх.

Почему это происходит? Когда воздух проходит по изогнутой верхней поверхности, его естественная склонность - двигаться по прямой линии, но изгиб крыла тянет его назад и вниз. По этой причине воздух эффективно растягивается в больший объем - такое же количество молекул воздуха вынуждено занимать больше места - и это то, что снижает его давление. По совершенно противоположной причине давление воздуха под крылом увеличивается: продвигающееся крыло сдавливает молекулы воздуха перед ним в меньшее пространство.Разница в давлении воздуха между верхней и нижней поверхностями вызывает большую разницу в скорости воздуха (не наоборот, как в традиционной теории крыла). Разница в скорости (наблюдаемая в реальных экспериментах в аэродинамической трубе) намного больше, чем можно было бы предсказать из простой теории (равного транзита). Таким образом, если две наши молекулы воздуха отделяются спереди, то, что проходит через верх, попадает в хвостовую часть крыла гораздо быстрее, чем то, что идет под дном. Независимо от того, когда они прибудут, обе эти молекулы будут ускоряться на вниз, а не на - и это помогает произвести подъем вторым важным способом.

Как крылья аэродинамического профиля создают подъем № 1: аэродинамический профиль разделяет поступающий воздух, понижает давление верхнего воздушного потока и ускоряет оба воздушных потока вниз. Когда воздух ускоряется вниз, крыло (и самолет) движутся вверх. Чем больше аэродинамический профиль отклоняет путь встречного воздуха, тем больший подъем он создает.

Промывка

Если вы когда-либо стояли возле вертолета, вы точно знаете, как он стоит в небе: он создает огромный «поток вниз» (нисходящий поток) воздуха, который уравновешивает его вес.Роторы вертолетов очень похожи на аэродинамические поверхности самолетов, но вращаются по кругу, а не движутся вперед по прямой линии, как те, что на самолете. Несмотря на это, самолеты создают поток воды точно так же, как и вертолеты - просто мы этого не замечаем. Промывка не так очевидна, но она так же важна, как и с вертолетом.

Этот второй аспект подъема намного легче понять, чем перепады давления, по крайней мере, для физика: согласно третьему закону движения Исаака Ньютона, если воздух придает силу, направленную вверх, самолет должен давать (равный и противоположный) вниз сила в воздух.Таким образом, самолет также создает подъемную силу, используя свои крылья для выталкивания воздуха вниз за собой. Это происходит потому, что крылья не идеально горизонтальны, как вы могли бы предположить, но слегка отклонены назад таким образом, они взлетели в воздух под углом атаки . Угловые крылья толкают вниз как ускоренный воздушный поток (сверху над ними), так и более медленный движущийся воздушный поток (снизу над ними), и это вызывает подъем. Поскольку изогнутая верхняя часть аэродинамического профиля отклоняет (отталкивает) больше воздуха, чем прямая нижняя часть (другими словами, намного более резко изменяет траекторию поступающего воздуха), она производит значительно большую подъемную силу.

Как крылья аэродинамического профиля вызывают подъем № 2: изогнутая форма крыла создает область низкого давления над ним (красная), которая создает подъемную силу. Низкое давление заставляет воздух ускоряться над крылом, а изогнутая форма крыла (и более высокое давление воздуха значительно выше потока измененного воздуха) заставляет этот воздух в мощный поток воды, также поднимая самолет вверх. Эта анимация показывает, как различные углы атаки (угол между крылом и входящим воздухом) изменяют область низкого давления над крылом и подъемную силу, которую он делает.Когда крыло плоское, его изогнутая верхняя поверхность создает скромную область низкого давления и небольшую подъемную силу (красная). По мере увеличения угла атаки подъем также резко возрастает - до некоторой точки, когда увеличение сопротивления приводит к срыву плоскости (см. Ниже). Если мы наклоним крыло вниз, мы создадим более низкое давление под ним, и самолет упадет. Основанный на Аэродинамике, общедоступном учебном фильме Военного департамента 1941 года.

Вам может быть интересно, почему воздух вообще падает за крыло.Почему, например, он не попадает в переднюю часть крыла, не изгибается сверху, а затем продолжается горизонтально? Почему есть обратная промывка, а не просто горизонтальная «промывка»? Вспомните наше предыдущее обсуждение давления: крыло понижает давление воздуха непосредственно над ним. Выше, намного выше плоскости, воздух все еще находится под нормальным давлением, которое выше, чем воздух непосредственно над крылом. Таким образом, воздух нормального давления значительно выше крыла выталкивает воздух более низкого давления непосредственно над ним, эффективно «впрыскивая» воздух вниз и позади крыла при обратной промывке.Другими словами, разность давлений, создаваемая крылом, и поток воздуха за ним - это не две отдельные вещи, а все неотъемлемая часть одного и того же эффекта: наклонное крыло аэродинамической поверхности создает разницу давлений, которая создает поток вниз, и это приводит к лифт.

Теперь мы можем видеть, что крылья - это устройства, предназначенные для выталкивания воздуха вниз, легко понять, почему самолеты с плоскими или симметричными крыльями (или перевернутые каскадеры) все еще могут безопасно летать. Пока крылья создают нисходящий поток воздуха, самолет будет испытывать равную и противоположную силу - подъемную силу - которая будет удерживать его в воздухе.Другими словами, перевернутый пилот создает определенный угол атаки, который создает достаточно низкое давление над крылом, чтобы держать самолет в воздухе.

Сколько лифта вы можете сделать?

Обычно воздух, проходящий через верх и низ крыла, очень близко повторяет изгиб поверхностей крыла - так же, как вы могли бы следовать ему, если бы вы рисовали его контур пером. Но с увеличением угла атаки плавный воздушный поток за крылом начинает разрушаться и становится более турбулентным, что снижает подъемную силу.Под определенным углом (как правило, около 15 °, хотя он и меняется), воздух больше не плавно обтекает крыло. Есть большое увеличение сопротивления, большое снижение подъемной силы, и у самолета, как говорят, есть , остановленный . Это немного запутанный термин, потому что двигатели продолжают работать, а самолет продолжает летать; киоск просто означает потерю подъема.

Фото: как самолет глохнет: Вот аэродинамическое крыло в аэродинамической трубе, обращенное к встречному воздуху под крутым углом атаки.Вы можете видеть линии наполненного дымом воздуха, приближающиеся справа и отклоняющиеся вокруг крыла, когда они движутся влево. Обычно линии воздушного потока очень близко соответствуют форме (профилю) крыла. Здесь, из-за крутого угла атаки, воздушный поток отделился позади крыла, и турбулентность и сопротивление значительно возросли. Самолет, летящий таким образом, испытал бы внезапную потерю подъемной силы, которую мы называем «сваливание». Фото любезно предоставлено NASA Langley Research Center.

Самолеты могут летать без крыльев в форме крыльев; вы будете знать, что если вы когда-либо делали бумажный самолетик - и это было доказано 17 декабря 1903 года братьями Райт.Из их оригинального патента «Flying Machine» (патент США № 821393) ясно, что слегка наклоненные крылья (которые они называли «самолетами») являются ключевыми частями их изобретения. Их «самолеты» были просто кусочками ткани, натянутой на деревянный каркас; у них не было профиль аэродинамического профиля. Райтс понял, что угол атаки имеет решающее значение: «В летательных аппаратах того типа, к которому относится данное изобретение, аппарат поддерживается в воздухе из-за контакта воздуха с нижней поверхностью одного или нескольких самолетов, контакт -поверхность, представленная под небольшим углом падения к воздуху.«[Акцент добавлен]. Хотя Райтс были блестящими учеными-экспериментаторами, важно помнить, что им не хватало наших современных знаний аэродинамики и полного понимания того, как именно работают крылья.

Не удивительно, что чем больше крылья, тем больше подъемная сила, которую они создают: удвоение площади крыла (это плоская область, которую вы видите сверху вниз) удваивает и подъем, и его сопротивление. Вот почему гигантские самолеты (как C-17 Globemaster в нашем верхнее фото) есть гигантские крылья.Но маленькие крылья могут также сильно поднять, если они движутся достаточно быстро. Для обеспечения дополнительной подъемной силы при взлете самолеты имеют закрылки на крыльях, которые они могут выдвинуть, чтобы толкать больше воздуха вниз. Подъем и сопротивление варьируются в зависимости от квадрата вашей скорости, поэтому, если самолет движется в два раза быстрее, чем встречный воздух, его крылья производят в четыре раз больше подъема (и сопротивления). Вертолеты производят огромную подъемную силу, быстро вращая лопасти винта (по существу тонкие крылья, которые вращаются по кругу).

Крыло вихрей

Теперь самолет не выбрасывает воздух за собой полностью чистым способом. (Например, вы можете себе представить, как кто-то выталкивает большой ящик воздуха из задней двери военного транспортера, чтобы он упал прямо вниз. Но это не работает так!) Каждое крыло фактически направляет воздух вниз, делая Прямо за ним вращается вихря (разновидность мини-торнадо). Это немного похоже на то, когда вы стоите на платформе на железнодорожной станции, и высокоскоростной поезд несется мимо, не останавливаясь, оставляя после себя ощущение всасывающего вакуума.На плоскости вихрь имеет довольно сложную форму, и большая его часть движется вниз, но не все. В центре движется огромный поток воздуха, но некоторое количество воздуха фактически циркулирует вверх по обе стороны от кончиков крыльев, уменьшая подъемную силу.


Фото: законы Ньютона заставляют летать самолеты: самолет генерирует восходящую силу (подъем), толкая воздух вниз к земле. Как показывают эти фотографии, воздух движется вниз не в аккуратном и чистом потоке, а в вихре. Помимо прочего, вихрь влияет на то, насколько близко один самолет может лететь позади другого, и это особенно важно вблизи аэропортов, где постоянно движется множество самолетов, создавая сложные турбулентные структуры в воздухе.Слева: цветной дым показывает вихри крыльев, созданные настоящим самолетом. Дым в центре движется вниз, но поднимается за концы крыльев. Справа: как выглядит вихрь снизу. Белый дым показывает тот же эффект в меньшем масштабе в тесте аэродинамической трубы. Обе фотографии любезно предоставлено NASA Langley Research Center.

Как самолеты управляют?

Что такое рулевое управление?

Управлять всем - от скейтборда или велосипеда до автомобиля или гигантский реактивный самолет - означает, что вы меняете направление движения.С научной точки зрения, изменение чего-то направление движения означает, что вы изменяете его скорость на , то есть скорость, которую он имеет в определенном направлении. Четный если он движется с той же скоростью, если вы меняете направление движения, вы меняете скорость. Менять что-то Скорость (включая направление движения) означает, что вы ускоряете ее . Опять же, не имеет значения, останется ли скорость то же самое: смена направления всегда на означает изменение скорости и ускорения.Законы движения Ньютона говорят нам, что Вы можете только ускорить что-то (изменить его скорость или направление движения), используя силу, другими словами, толкать или тянуть это как-то. Короче говоря, если вы хотите управлять чем-то, вам нужно приложить силу к Это.

Фото: управлять самолетом, наклонившись под крутым углом. Фото Бена Блокера любезно предоставлено ВВС США.

Другой способ взглянуть на рулевое управление - думать о нем как о том, чтобы заставить что-то перестать двигаться по прямой и начать движение по кругу.Это означает, что вы должны дать ему то, что называется центростремительная сила. Вещи, которые движутся по кругу (или поворот по кривой, которая является частью круга) всегда что-то действует на них, чтобы дать им центростремительную силу. Если вы управляете автомобилем за поворотом, центростремительная сила возникает из-за трения между четырьмя шинами и дорогой. Если вы ездите на велосипеде по кривой скорости, часть вашей центростремительной силы исходит от шин, а часть от опираясь на поворот. Если вы на скейтборде, вы можете наклонить колоду и наклониться, чтобы ваш вес помог центростремительная сила.В каждом случае вы движетесь по кругу, потому что что-то обеспечивает центростремительную силу, которая тянет вас путь от прямой линии и закруглить в кривой.

Рулевое управление в теории

Если вы находитесь в самолете, вы, очевидно, не соприкасаетесь с землей, откуда же берется центростремительная сила? чтобы помочь вам объехать круг? Точно так же, как велосипедист наклоняется в повороте, самолет «наклоняется» в поворот. Рулевое управление включает в себя и , где самолет наклоняется в одну сторону, а одно крыло опускается ниже другого.Самолет Общий лифт наклонен под углом и, хотя большая часть лифта все еще действует вверх, некоторые теперь действуют вбок. Это боком часть подъема обеспечивает центростремительную силу, которая заставляет самолет вращаться по кругу. Так как есть меньше лифта действуя вверх, есть меньше, чтобы уравновесить вес самолета. Вот почему поворот самолета по кругу сделает он теряет подъемную силу и высоту (высоту), если пилот не делает что-то еще для компенсации, например, используя лифты (поверхности управления полетом в задней части самолета), чтобы увеличить угол атаки и, следовательно, снова поднять подъемную силу.

Рисунок: Когда самолет наклоняется, подъем, созданный его крыльями, наклоняется под углом. Большая часть подъемной силы все еще действует вверх, но некоторые наклоняются в одну сторону, обеспечивая центростремительную силу, которая заставляет самолет поворачиваться по кругу. Чем круче угол крена, тем больше подъемная сила наклонена в сторону, тем меньше направленная вверх сила, чтобы уравновесить вес, и тем больше потеря высоты (если пилот не компенсирует это).

Управление на практике

В кабине есть рулевое управление, но это единственное, что у самолета общего с автомобилем.Как вы управляете чем-то, что летит по воздуху на высокой скорости? Просто! Вы заставляете поток воздуха по-разному проходить мимо крыльев с каждой стороны. Самолеты перемещаются вверх и вниз, управляются из стороны в сторону и останавливаются комплексом Совокупность движущихся закрылков называется управляющими поверхностями на передней и задней кромках крыльев и хвоста. Это так называемые элероны, лифты, рули, спойлеры и воздушные тормоза. Сейчас полет на самолете очень сложен, и я не пишу здесь руководство для пилота: это просто очень базовое введение в науку о силах и движении, поскольку они применимы к самолетам.Для простого обзора всех различных органов управления самолетом и как они работают, взгляните на статью Википедии о поверхностях управления. Базовое введение НАСА в полет имеет хороший рисунок управление кабиной самолета и как вы используете их для управления самолетом. Вы найдете гораздо больше подробностей в официальном FAA Справочник пилота по авиационным знаниям (глава 6 посвящена управлению полетом).

Один из способов понять управляющие поверхности - это построить себе бумажную плоскость и экспериментировать. Первый, создайте себе базовый бумажный самолетик и убедитесь, что он летит по прямой линии.Затем отрежьте или разорвите заднюю часть крыльев, чтобы сделать некоторые элероны. Наклоните их вверх и вниз и посмотрите, какой эффект они в разных позициях. Наклоните один вверх и один вниз и посмотрите, какая разница. Затем попробуйте сделать новый самолет с одним крылом больше другого (или тяжелее, добавив скрепки). Чтобы заставить бумажный самолет управлять рулем, нужно, чтобы одно крыло создавало большую подъемную силу, чем другое - и вы можете делать это разными способами!

Больше деталей самолета

Фото: братья Райт проявили очень научный подход к полету, дотошно проверяя каждую особенность своих самолетов.Здесь они изображены во время одного из их первых полетов на самолете 17 декабря 1903 года. Предоставлено NASA / Интернет-архив.

Вот некоторые другие ключевые части самолетов:

  • Топливные баки : Вам нужно топливо для питания самолета - его много. Airbus A380 вмещает более 310 000 литров (82 000 галлонов) топлива, что примерно в 25 000 раз больше, чем у обычной машины! Топливо безопасно упакованы в огромные крылья самолета.
  • Шасси : Самолеты взлетают и садятся на прочные колеса и шины, которые быстро втягиваются в ходовую часть (самолет днище) с помощью гидравлических цилиндров для уменьшения сопротивления (сопротивления воздуха) при они в небе.
  • Радио и радар : братья Райт должны были Первопроходец самолета Китти Хок целиком на виду. Это не имеет значения потому что он летел около земли, оставался в воздухе всего 12 секунд, и не было другие самолеты, о которых нужно беспокоиться! В эти дни небо упаковано самолеты, которые летают днем, ночью и в любую погоду. Радио, радар и спутниковые системы имеют важное значение для навигации.
  • Кабины под давлением : давление воздуха падает с высотой над поверхностью Земли - именно поэтому альпинисты должны использовать кислород цилиндры для достижения экстремальных высот.Вершина горы Эверест чуть менее 9 км над уровнем моря, но реактивные самолеты обычно летать на больших высотах, чем это, и военные самолеты летали почти в три раза выше! Вот почему пассажирские самолеты имеют герметичные кабины: те, в которые постоянно подается нагретый воздух чтобы люди могли дышать правильно. Военные летчики избегают проблемы путем носить маски для лица и герметичные костюмы.

Благодарности

Я очень благодарен Стиву Носковичу за неоценимую помощь в уточнении и улучшении моего объяснения о том, как крылья производят подъем.

Узнайте больше

На этом сайте

На других сайтах

  • Руководство для начинающих по аэронавтике: отличное введение в науку о полете (особенно для студентов) из Исследовательского центра имени Гленна при НАСА. Рассказывает, как работают самолеты и двигатели, аэродинамические трубы, гиперзвуковые системы, аэродинамика, воздушные змеи и модельные ракеты.
  • Бумаги Уилбура и Орвиля Райта в Библиотеке Конгресса: довольно много интересных работ и фотографий Райта доступны в Интернете.
  • Flying Machine: Оригинальный патент братьев Райт (поданный 22 марта 1903 г. и выданный 22 мая 1906 г.) заслуживает прочтения, поскольку он дает представление о полете собственными словами изобретателей. Поскольку в этом патенте описана машина без двигателя, легко понять решающее значение крыльев в «летающей машине» - то, что мы обычно упускаем из виду в эпоху реактивного двигателя!
  • Справочник пилота по авиационным знаниям: Министерство транспорта США / FAA, 2016. К сожалению, даже в этом официальном руководстве приводятся неверные объяснения Бернулли / равноправного транзита подъема.

Книги

Для пожилых читателей
Для младших читателей
    Летная школа
  • : Как шаг за шагом летать на самолете Ник Барнард. Темза и Гудон, 2012. Хорошо иллюстрированный обзор из 48 страниц для детей 8–12 лет.
  • Свидетель: Полет Эндрю Наума. Дорлинг Киндерсли, 2011. Визуальное руководство по истории и технологиям самолетов и других летательных аппаратов.
  • Воздушное и космическое путешествие Криса Вудфорда. Факты по делу, 2004 год. Одна из моих собственных книг, эта история об истории полета через воздушные шары, самолеты и космические ракеты.Подходит для детей от 10 до 10 лет.

Статьи

  • [PDF] Как работают крылья? Профессор Хольгер Бабинский. Physics Education, Volume 38, Number 6, 2003. Более подробное объяснение того, почему традиционное бернуллиевское объяснение подъема неверно, и альтернативное объяснение того, как крылья действительно работают.

Видео

  • Воздушный поток через крыло и Как работают крылья: Эти короткие научные фильмы Хольгера Бабинского показывают движение воздуха через аэродинамическую поверхность (аэродинамический профиль) при изменении угла атаки и доказывают, что классическое простое объяснение Бернулли, основанное на равном времени прохождения, неверно.
  • Как крылья на самом деле работают ?: Краткое описание проекта Bloodhound SSC охватывает ту же тему, что и моя статья, но всего за полторы минуты!
  • Как летают самолеты: длинное (18,5 минуты) видео 1968 года Федерального управления гражданской авиации, в котором объясняются основы полета пилотов.
  • Аэродинамика: в этом старом и неопрятном учебном фильме военного министерства США 1941 года объясняется теория аэродинамических профилей и то, как они производят различную подъемную силу при изменении угла атаки.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты.

Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным наказаниям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2017. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Следуйте за нами

Поделиться этой страницей

Сохраните эту страницу на потом или поделитесь ею с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2017) Самолеты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howplaneswork.html. [Доступ (Введите дату здесь)]

,

Может ли самолет летать с одним двигателем?

Да, это возможно.

Двухмоторный самолет может отлично летать на одном двигателе. Фактически, он может даже продолжить взлет, а затем безопасно приземлиться только с одним двигателем. Потеря двигателя в полете обычно не является особенно серьезной проблемой, и пилоты проходят обширную подготовку для решения такой ситуации.

Что делают пилоты в случае отказа двигателя?

Всех пилотов учат соблюдать основное авиационное правило, независимо от серьезности любого события в воздухе.Это резюмируется аббревиатурой; Авиация, навигация, общение. Суть этого заключается в том, чтобы обеспечить, чтобы летный экипаж сначала определил приоритетность полета самолета, чтобы он полностью контролировался, прежде чем проверять или исправлять его навигационную траекторию, а также чтобы убедиться, что он летит там, где его хотят летчики, то есть не направляется к высокой высоте. гора! Затем следует передача соответствующей информации всем соответствующим сторонам, начиная с Управления воздушным движением.

Существует несколько различных серьезностей проблем с двигателем, которые могут потребовать несколько отличных ответов от летного экипажа, определяемых уровнем срочности.Например, если указан пожар двигателя, это требует немедленного реагирования после того, как воздушное судно находится под контролем («Авиация»!). Если, например, была индикация пожара в двигателе, для выполнения команды экипажа необходимо выполнить несколько «действий памяти». Это будет включать завершение работы двигателя и последующее развертывание огнетушителей из памяти без помощи контрольного списка. После того, как двигатель будет безопасно остановлен и пожар погаснет, экипаж сообщит, что «Действия с памятью двигателя» были выполнены правильно, ссылаясь на соответствующий контрольный список.Затем в контрольном списке будут детально описаны дальнейшие задачи для экипажа, которые не были включены в «Действия с памятью».

С другой стороны, если бы это была прямая неисправность двигателя без указания повреждений, «Действия памяти» не выполнялись бы, и пилоты следовали бы контрольному списку для диагностики и, возможно, перезапускали двигатель из контрольного списка, а не из памяти.

Любой отказ двигателя на двухмоторном самолете потребует от пилотов посадки самолета в ближайшем подходящем аэропорту.По статистике это вряд ли будет вашим местом назначения, к сожалению!

«Действия памяти» при пожаре или серьезном повреждении двигателя

Различные типы самолетов могут иметь разные названия для различных переключателей, ручек и процедур, но основной принцип остается тем же; для безопасного выключения и своевременного закрепления двигателя. Эти шаги обычно следующие:

  • Отключение автоматического рычага - это останавливает автоматическое управление тягой.
  • Уменьшите тягу поврежденного двигателя на холостом ходу - для этого необходимо полностью переместить соответствующий рычаг тяги в положение холостого хода.
  • Выключатель управления топливом выключен - это закрывает топливный клапан, останавливая подачу топлива в двигатель.
  • Потяните переключатель пожарной ручки - это обычно отключает электрическую, гидравлическую, пневматическую и топливную системы от соответствующего двигателя.
  • Если в двигателе по-прежнему отмечается пожар, поверните ручку огня двигателя, чтобы разрядить первую пожарную бутылку. После ожидания примерно тридцати секунд, если признаки пожара все еще присутствуют, поверните ручку огня в другую сторону, чтобы разрядить вторую бутылку огня.

Каждое из этих действий ДОЛЖНО быть проверено обоими членами экипажа. Например, пилот, заполняющий контрольный список, прикоснется к соответствующему переключателю управления, такому как переключатель управления подачей топлива, и другой пилот подтвердит, что он собирается активировать правильный переключатель до его перемещения. Это должно быть выполнено в разумном темпе (не торопясь), чтобы гарантировать, что неправильный двигатель не выключен.

Двигатели сконструированы таким образом, чтобы в них не было огня, чтобы он не распространялся на любую другую часть самолета.Однако, если после выполнения этой процедуры загорается двигатель, летному экипажу может потребоваться немедленная посадка, а в очень серьезных случаях это может означать вынужденную посадку вдали от любого аэропорта. Однако, будьте уверены, потенциал такого происшествия невероятно далек.

Причины, по которым двигатель может выйти из строя или отключиться пилотами:

  • Огонь
  • Серьезный ущерб (например, отрыв лопасти турбины / вентилятора или удар птицы)
  • Отрыв от самолета
  • Ускорение
  • Задержка (остановка двигателя отличается от сваливания крыла самолета)
  • Истощение топлива или загрязнение
  • Выход пламени
  • Высокая вибрация
  • Превышены ограничения (например, слишком жарко)

Каковы последствия отказа двигателя?

Асимметричная тяга / управляемость. Первый вывод - асимметричная тяга, которая будет произведена. Если двигатель выходит из строя и останавливается, усилие другого двигателя увеличивается, чтобы остановить затухание воздушной скорости. Это приводит к тому, что самолет хочет отвернуться от работающего двигателя и входит в поворот. Если этот флажок не установлен, это приведет к потере контроля над самолетом. Это обычно должно быть исправлено вручную пилотами через педали руля. Каждый раз, когда происходит регулировка скорости, тяги или высоты, пилоты должны убедиться, что самолет остается сбалансированным и под контролем.

Высота над уровнем моря. Поскольку 50% мощности самолета больше не доступны, он не сможет поддерживать свою крейсерскую высоту. Если самолет находится в крейсерском режиме во время сбоя (что является статистически наиболее вероятным), необходимо быстро начать снижение до промежуточной высоты, которая может поддерживаться оставшимся двигателем (обычно от 15 000 до 25 000 футов для большинство самолетов, в зависимости от веса).

Резервирование системы. Многие из систем самолета приводятся в действие его двигателями.К ним обычно относятся гидравлика, пневматика (которая обеспечивает воздух в кабине) и электрика. В то время как эти системы имеют уровень резервирования (частично через другой двигатель), некоторые части системы могут быть недоступны, что может повлиять на управление самолетом и его характеристики.

Производительность посадки. Потеря двигателя часто требует другой конфигурации закрылка для посадки, отчасти из-за характеристик, которые должны быть достигнуты, если самолет прервет заход на посадку / посадку и совершит "уход на второй круг".Посадка с более низкой конфигурацией закрылков увеличивает требуемое посадочное расстояние, и поэтому пилоты должны тщательно продумать, в каком аэропорту они выбирают посадку. Погода в аэропорту, длина взлетно-посадочной полосы и вес самолета играют важную роль в этих соображениях.

Какая фаза полета наиболее опасна для отказа двигателя?

Для пилота наиболее испытательным местом для отказа двигателя является этап взлета, то есть начало движения по земле, пока самолет не пройдет около 1500 футов.Однако для этого сценария проводится обширная подготовка, и пилоты проверяют свою реакцию на такое событие каждые шесть месяцев на тренажере. Они должны безопасно справиться с таким сценарием на высоком уровне, иначе им не разрешат продолжать полет до тех пор, пока не будет продемонстрирована адекватная производительность.

Во время взлета пилоты используют тщательно рассчитанную скорость, называемую V1 (произносится как «Vee One»), чтобы определить, что их действия были причиной отказа двигателя. Во время разбега при взлете, если сбой двигателя происходит до скорости V1, пилоты должны прервать взлет, который в промышленности известен как «Отклоненный взлет» или RTO для краткости.Если они решат продолжить, самолет не наберет достаточной скорости для взлета с оставшейся мощностью двигателя, доступной на оставшейся длине ВПП.

Если сбой происходит после V1, пилоты должны продолжить взлет и взлететь. Если бы пилоты попытались прервать взлет на этой скорости, не было бы достаточно взлетно-посадочной полосы, чтобы безопасно остановить самолет.

Как только самолет поднимется в воздух, пилоты просто сосредоточатся на полете и управлении самолетом до приблизительно 400 футов.На этой высоте они рассмотрят произошедшее и при необходимости выполнят любые «действия с памятью».

Что произойдет, если вы потеряете двигатель на самолете с более чем двумя двигателями?

Самолет с четырьмя двигателями, потерявший один двигатель, является еще меньшей проблемой. Несколько лет назад четырехмоторный Virgin Atlantic Boeing 747-400 (гигантский реактивный самолет) имел отказ двигателя над Соединенными Штатами на пути в Великобританию. Самолет продолжал путь через Атлантический океан обратно в Великобританию без каких-либо проблем.

Если самолет с четырьмя двигателями потерял более одного двигателя, он все еще может потенциально летать на меньшей высоте и будет работать лучше при меньших весах.

Какова вероятность отказа двигателя?

Благодаря значительным технологическим усовершенствованиям, которые произошли за последние несколько десятилетий, двигатели построены по невероятно высоким стандартам и в результате очень надежны. За последние несколько десятилетий отказы двигателей становились все более редкими, вплоть до того, что большинство пилотов теперь будут видеть сбой двигателя в симуляторе только в течение своей карьеры.

Статистика безопасности свидетельствует о том, что менее одного на каждый миллион полетов приводят к отказу двигателя или принудительному отключению двигателя в воздухе или на земле. Это дает примерно 25 таких сбоев в год в коммерческой авиации.

При возникновении неисправности двигатель спроектирован таким образом, чтобы устранить любые проблемы и остановить его распространение на остальную часть самолета. Например, если одна из лопастей вентилятора в передней части самолета отсоединяется, кожух двигателя должен остановить его, оставив двигатель.


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.