Почему самолет летит дольше с востока на запад?

Разница в скорости вращения Земли

Кроме того, что наша планета движется вокруг Солнца, она еще вращается вокруг своей оси. Не все точки, расположенные на Земле, вращаются с одинаковой скоростью. Если учесть, что оборот выполняется за 24 часа, а расстояние – это, например, длина экватора составляющая немногим больше 40 тысяч километров, вернее длина его окружности, является самой продолжительной, то и скорость вращения здесь будет самой большой. Как подсчитали американцы, она будет приблизительно составлять 1667 км/ч.

В точках, расположенных на 40 градусе северной широты, где находятся американские Огайо и Колумбия, скорость вращения уже составит 792 мили в час. Если взять полюса, то их путь за 24 часа будет равен нулю, следует, что скорость вращения на них равна нулю.

Когда был совершен первый перелет?

В 1935 году в истории авиации произошло значимое событие. Амелия Эрхарт смогла перелететь воздушное пространство над самым большим океаном, при этом она находилась одна на авиалайнере. Место взлета самолета были Гавайские острова, а приземлилась Амелия в Калифорнии

Полет был небезопасным для отважной девушки. Ей пришлось потратить более 18 часов, чтобы стать первооткрывательницей воздушного маршрута. За Амелию переживало большое количество людей, часть из которых встретило ее на аэродроме в Калифорнии с аплодисментами

Ее даже подняли на руки в знак ее подвига. Многим известно, что совершать рейс в одиночку значительно сложней, чем вдвоем или втроем

За Амелию переживало большое количество людей, часть из которых встретило ее на аэродроме в Калифорнии с аплодисментами. Ее даже подняли на руки в знак ее подвига. Многим известно, что совершать рейс в одиночку значительно сложней, чем вдвоем или втроем.

После рейса над Тихим океаном молодая летчица признавалась, что во время перелета ей несколько раз привиделась земля, но на самом деле это были облака. К окончанию полета у Амелии практически не оставалось сил, но на смогла достичь конечной цели. Спустя несколько лет девушка отправилась в кругосветное путешествие на самолете. Но в этот раз удача была не на стороне Амелии, и молодая летчица погибла во время крушения авиалайнера.

Изобретения братьев Райт

17 декабря 1903 года братья Райт совершили первый задокументированный полёт самолёта. Полёт братьев Райт стал результатом не только многочисленных экспериментов, но и тщательных предварительных расчётов, касающихся подъёмной силы крыла и управления летательных аппаратов с её помощью. Ключевым достижением братьев Райт стала управляемость полёта.

Статья по теме

12 секунд неба. Как братья Райт научили людей летать

Их предшественники рассматривали воздушный полёт как плоскостной, аналогичный движению автомобиля или корабля по земной поверхности — только над поверхностью земли. Крен или вращение самолёта не рассматривались или считались нежелательными, которыми пилот управлять не может. В то же время братья Райт видели в этом способ абсолютного контроля над летательным аппаратом. Основываясь на своих наблюдениях, Уилбер Райт обнаружил, что птицы поворачивают влево или вправо, изменяя угол окончаний своих крыльев. Подобный способ позволил бы самолёту создавать крен в сторону поворота — как это делают птицы или мотоциклисты на повороте, а также восстановить равновесие при наклоне самолёта порывом бокового ветра (что стало причиной гибели многих первых авиаторов). В стремлении повторить этот эффект братья Райт изобрели метод перекоса крыла: перекос крыльев или их искривление увеличивает подъёмную силу на одном конце крыла, которое поднимается, начиная поворот в направлении более низкого конца. Сочетание этого метода (в т. ч. с помощью элеронов) с традиционными рулями высоты обеспечило полный контроль над летательным аппаратом и стало, по сути, началом истории современных самолётов.

В ходе экспериментов братья Райт столкнулись с тем, что существовавшие на тот момент формулы расчёта подъёмной силы крыла оказались весьма неточными. Для расчётов требовались значения коэффициента подъёмной силы, который зависит от формы крыла. Для их определения братья Райт создали аэродинамическую трубу, в которой испытали около 200 миниатюрных моделей разных крыльев. Внутри трубы находились изобретённые ими «весы» для крыльев. Это устройство позволило сделать расчёт коэффициентов подъёмной силы для каждого типа крыла.

Направление ветра

Плыть против течения сложнее, чем по нему. Идти, когда ветер дует прямо в лицо, тоже не так-то просто. Так и с самолётами: попутный ветер подгоняет, встречный — тормозит.

Путевая скорость самолёта зависит от направления ветра. Чаще всего он дует с запада на восток, поэтому такие полёты с попутным ветром короче, чем с востока на запад против направления ветра. К такому выводу пришли учёные из Вудсхольского института океанографии и Висконсинского университета в Мэдисоне. Их исследование опубликовано в журнале Nature Climate Change.

Основным фактором, влияющим на продолжительность полёта, является циркуляция верхних слоёв атмосферы.

Крис Карнаускас (Kris Karnauskas), автор исследования, доцент кафедры геологии и геофизики Вудсхольского института океанографии

Но и здесь есть нюансы. Летать с попутным ветерком приходится, и здесь нет ничего страшного. Но в целях безопасности взлёт и посадка должны осуществляться строго против ветра. Допускается и боковой ветер, но не попутный, потому что он увеличивает необходимые для взлёта и торможения расстояния. Проще говоря, при ветре «в лоб» самолёт взлетит легче и не выкатится за пределы взлётной полосы.

Ощущения пассажиров при разгерметизации салона

Давление на столь большой высоте принимает намного более низкие значения, чем над ее поверхностью, как и температурные показатели. Недостаток кислорода препятствует нормальной работе организма.

Современный кинематограф значительно повлиял на общественное сознание, показав, что даже незначительная дырочка на поверхности обшивки приводит к гибели всего пассажирского состава.

На самом деле, все наоборот. Конечно, повреждение обшивки ненормально, но это не говорит о катастрофическом масштабе проблемы.

Основная проблема при разгерметизации салона – недостаток кислорода. Если каждый «путешественник» пристегнут по правилам инструкции, никаких серьезных осложнений возникнуть не должно.

Более того, самолет призван сохранять целостную конструкцию и способен завершить начатый рейс. Главное, чтобы экипаж смог своевременно заметить падение давления и тот факт, что снизился уровень кислорода.

При разгерметизации необходимо надеть маски с кислородом!

Как летают авиалайнеры

Отвечая на вопрос, почему летают самолеты, следует вспомнить закон физики. Разница давлений воздействует на подъемную силу крыла.

Скорость потока будет больше, если давление воздуха будет низким и с точностью, наоборот.

Поэтому, если скорость авиалайнера большая, то его крылья приобретают подъемную силу, которая толкает воздушное судно.

Еще на подъемную силу крыла авиалайнера влияют некоторые обстоятельства: угол атаки, скорость и плотность потока воздуха, площадь, профиль и форма крыла.

Современные лайнеры имеют минимальную скорость от 180 до 250 км/час, при которых осуществляется взлет, планирует в небесах и не падает.

Высота полета

Какая же предельная и безопасная высота полета самолета.

Не все суда имеют одинаковую высоту полета, «воздушный потолок» может колебаться на высоте от 5000 до 12100 метров. На больших высотах плотность воздуха минимальная, при этом лайнер достигает наименьшего сопротивления воздуха.

Двигателю лайнера необходим фиксированный объем воздуха для сжигания, потому как двигатель не создаст нужной тяги. Также, при полетах на большой высоте, самолет экономит топливо до 80% в отличие от высоты до километра.

За счет чего самолет находится в воздухе

Чтобы ответить, почему самолеты летают, необходимо поочередно разобрать принципы его перемещения в воздухе. Реактивный авиалайнер с пассажирами на борту достигает несколько тонн, но при этом, легко взлетает и осуществляет тысячекилометровый перелет.

На движение в воздухе влияют и динамические свойства аппарата, конструкции агрегатов, формирующие полетную конфигурацию.

Силы, влияющие на движение самолета в воздухе

Работа авиалайнера начинается с запуска двигателя. Небольшие суда работают на поршневых двигателях, вращающих воздушные винты, при этом создается тяга, помогающая воздушному судну перемещаться в воздушном пространстве.

Большие авиалайнеры работают на реактивных двигателях, которые в процессе работы выбрасывают много воздуха, при этом реактивная сила приводит летательный аппарат к движению вперед.

Почему же самолет взлетает и находится долгое время в воздухе?  Так как форма крыльев имеет разную конфигурацию: сверху округлая, а снизу плоская, то поток воздуха с обеих сторон не одинаковый. Сверху крыльев воздух скользит и становится разреженным, а давление его меньше, чем воздух снизу крыла. Потому, посредством неравномерного давления воздуха и форме крыльев, возникает сила, приводящая к взлету самолета вверх.

Но чтобы авиалайнер мог легко оторваться от земли, ему необходимо на высокой скорости совершить разбег по взлетной полосе.

Из этого следует вывод, чтобы авиалайнер беспрепятственно находился в полете, ему необходим движущийся воздух, который рассекают крылья и создает подъемную силу.

Уровень моря вместо уровня аэропорта

Что происходит сейчас

Второе важное изменение — измерение давления. Вернее, та точка, от которой его надо отсчитывать

Давление воздуха — важный параметр в авиации, поскольку оно служит для определения высоты.

До сих пор в России использовалась система калибровки альтиметров — приборов для измерения высоты таким образом, чтобы они отсчитывали высоту от уровня, на котором расположена взлетно-посадочная полоса.

Эта система в авиации называется QFE. Она не очень удобна, поскольку требует постоянного внесения корректировок в приборы, ведь самолет летит из аэропорта, расположенного на одной высоте, в аэропорт, расположенный на другой. QFE аэродрома назначения пилоту сообщает диспетчер.

Что изменится. Теперь российская гражданская авиация будет использовать другую систему, где каждый альтиметр будет откалиброван по уровню моря, а садиться самолет будет на аэродром с поправкой на его высоту.

Другими словами, пилот всегда будет знать свою высоту относительно уровня моря, но ему надо будет каждый раз делать поправку на то, что поверхность земли под ним с этим уровнем не совпадает.

Зачем это нужно. Это, во-первых, освободит экипаж от калибровки альтиметров, ведь теперь они всегда будут мерять давление относительного одного «нулевого» показателя.

Во-вторых, все самолеты в одной воздушной зоне будут отсчитывать свою высоту от некоего единого для всех уровня, что упростит управление воздушным движением.

В третьих, это также приведет систему воздушного движения в России к мировым стандартам.

Эти два новых правила будут действовать на всей территории Российской Федерации.

Как самолёт взлетает

Самолёт останавливается на полосе, экипаж готов к взлёту, диспетчер разрешил взлёт. Лётчик отпускает тормоза и выводит двигатели на некую промежуточную тягу, затем в процессе разгона доводит тягу до взлётной.

Вопрос: почему на время взлёта и посадки выключают свет в салоне?

Ответ дилетанта: это делается потому, что взлёт и посадка самые ответственные моменты полёта, и двигателям требуется больше электроэнергии. Вот её и экономят в салоне, отдавая все «силы» двигателям.

Комментарий специалиста: самим двигателям электроэнергии требуется мало. На современном турбореактивном или турбовинтовом двигателе потребителями электроэнергии являются компьютер, управляющий самим двигателем и система генерации высокого напряжения для свечей зажигания. Есть ещё различные клапаны, управляемые подачей или снятием с них напряжения, но это мелочь. Вообще-то, логика управления двигателями такова, что даже при отключении электропитания на борту они не выключатся, а будут продолжать тянуть самолёт.

Выключают свет для того, чтобы уменьшить силу электрического тока, отбираемого от генератора. При этом генератор становится легче вращать и двигатель тратит на него меньше механической энергии, так необходимой при взлёте.

В процессе посадки двигатели работают в пониженном режиме, но на всякий случай свет тоже выключают. Вдруг самолёт не попадёт на полосу и придётся уходить на второй круг. А это то же самое, что и взлёт.

На современных самолётах есть Flight Management System (FMS) — система контроля за полётом. В неё перед полётом вводится количество топлива на борту (на Airbus А320, например, количество топлива берётся из системы измерения количества топлива автоматически и вводить отдельно его не надо), вес багажа и пассажиров, температура воздуха, скорость и направление ветра, барометрическая высота аэропорта, длина взлётно-посадочной полосы (ВПП) и т.д. Из этих данных система вычисляет оптимальную взлётную тягу. Если, например, полоса длинная, можно не давать полную тягу, а сэкономить ресурс двигателей. Самолёт всё равно успеет разогнаться и оторваться от полосы на безопасной скорости, не выкатившись при этом за пределы ВПП.

Скорость полёта

Чтобы самолёт взлетел, необходимо, чтобы подъёмная сила его крыла превысила вес самолёта. Крыло создаёт подъёмную силу тогда, когда его обдувает воздушный поток, поэтому за скорость полёта принимается скорость движения относительно массы воздуха. Напрямую подъёмную силу измерить нельзя, но, зная законы аэродинамики, в частности то, что величина подъёмной силы зависит от квадрата скорости, угла атаки крыла и положения закрылков, можно рассчитать скорость, при которой можно смело потянуть штурвал на себя. Самолёт сначала оторвёт от земли носовую стойку шасси, а затем и весь устремится вверх.

В этот момент скорость лайнера, в зависимости от его размеров и типа, составляет 220-270 километров в час. К примеру, Boeing 737 отрывается от земли со скоростью 220 километров в час, а его «старший брат» Boeing 747 – со скоростью 270 километров  в час.

Если пытаться оторвать самолёт на слишком малой скорости, он не захочет отделиться от земли. Подъёмная сила будет недостаточной. Упорно пытаясь его оторвать, задирая повыше нос, можно чиркнуть хвостом по полосе. Ремонт будет о-очень дорогим!

Как выглядит полет с точки зрения физики

Невозможный, согласно математическим расчетам Ньюкома, полет современных лайнеров можно объяснить простым опытом. Для него понадобятся 2 одинаковые банки, пара похожих мух и весы. На одну чашу ставят емкость с насекомым, которое неподвижно сидит на дне. На другой оказывается банка с постоянно летающей мухой.

По логике, первая чаша должна перевесить фактически пустую вторую емкость. Но на деле обе части мерила окажутся в балансе. Летающая муха поднимается в воздух за счет направленного вниз потока импульса, добавляя банке несколько граммов и уравновешивая силу тяжести.

В случае с самолетом принцип в общих чертах похож, только организовано все гораздо сложнее. Летят аппараты благодаря подъемной силе (ПС), возникающей при взаимодействии потоков воздуха и крыла с аэродинамической формой. Последние располагаются под углом. Острием они рассекают поток на направленный вниз и «набегающий», из-за чего под крылом образуется область высокого давления, а над ним – низкого. Разница в итоге и порождает подъемную силу.

Но чтобы взлететь, аппарату нужно компенсировать не только силу тяжести за счет подъемной, но и противостоять силе сопротивления воздуха тягой. В отличие от насекомых, судно не способно набрать нужные скорость и высоту с помощью взмахов крылышками. «Стать на воздух» самолет сможет на определенной скорости, набрать которую помогают двигатели.

Наглядное объяснение того, как и почему летают самолеты. Какую роль в передвижении по воздуху играют крыло, двигатель и другие части конструкции.

Реактивные потоки

Воздушные потоки, которые принято называть реактивными, – это струйные потоки воздуха, образующиеся на большой высоте. Другое их название «западные ветра». На генерацию потоков влияют такие условия, как вращение Земли и температура воздуха. Область их зарождения – граница между стратосферой и тропосферой, которую принято называть «тропопаузой». Расстояние от нее до земли от 3,7 до 7 километров.

Именно здесь формируется погода всей планеты. Струйные потоки имеют достаточную силу зимой, в это время скорость достигает 170 километров в час. В этот период разница межу теплыми и холодными массами воздуха достигает своего максимума. Размеры потоков грандиозны. В длину они достигают тысячи километров, в ширину сотни километров, толщина до двух километров.

Почему в одну сторону самолёт летит быстрее, а в другую — медленнее

Главная › Новости › Психология Направление ветра, воздушные коридоры и другие факторы, о которых вы могли не знать.

Рейс Москва — Новосибирск длится в среднем три часа, а Новосибирск — Москва — четыре с лишним. Расстояние между городами не меняется, маршрут один и тот же. Но разница между полётами с запада на восток и наоборот достигает от получаса до нескольких часов.

Направление ветра

Плыть против течения сложнее, чем по нему. Идти, когда ветер дует прямо в лицо, тоже не так-то просто. Так и с самолётами: попутный ветер подгоняет, встречный — тормозит.

Путевая скорость самолёта зависит от направления ветра. Чаще всего он дует с запада на восток, поэтому такие полёты с попутным ветром короче, чем с востока на запад против направления ветра. К такому выводу пришли учёные из Вудсхольского института океанографии и Висконсинского университета в Мэдисоне. Их исследование опубликовано в журнале Nature Climate Change.

Крис Карнаускас (Kris Karnauskas), автор исследования, доцент кафедры геологии и геофизики Вудсхольского института океанографии Но и здесь есть нюансы. Летать с попутным ветерком приходится, и здесь нет ничего страшного. Но в целях безопасности взлёт и посадка должны осуществляться строго против ветра. Допускается и боковой ветер, но не попутный, потому что он увеличивает необходимые для взлёта и торможения расстояния. Проще говоря, при ветре «в лоб» самолёт взлетит легче и не выкатится за пределы взлётной полосы.

История появления самолетов

О создании летательного аппарата, который обладает крыльями и приходит в движение благодаря двигателю, люди задумались в конце XVIII века. В то время изобретатель Джордж Кейли предложил первый вариант подобной конструкции. Однако лишь во второй половине XIX века изобретатели из разных стран начали пытаться построить ее.

Вплоть до XX века создавались первые самолеты, но ни один из них так и не отправился в полноценный полет: инженерам не хватало точности в расчетах. Все изменилось в 1903-ем году, когда братья Райт представили самолет “Флайер-1”. Аппарат сумел пролететь над землей 36,5 метров, сделав это за 12 секунд. А уже через два года усовершенствованная модель преодолела путь в 39 км по замкнутому кругу.


Одна из модификаций “Флайера” братьев Райт

На территории России первые самолеты изготовлены в 1910-е годы. Раньше остальных свое творение продемонстрировал инженер Александр Кудашев. Его транспортное средство смогло пролететь несколько метров. Однако уже через год другие русские изобретатели представили свои самолеты, способные преодолевать большие расстояния.

Интересно: Есть ли на свете города со знаками препинания в названии?

Направление ветра

Плыть против течения сложнее, чем по нему. Идти, когда ветер дует прямо в лицо, тоже не так-то просто. Так и с самолётами: попутный ветер подгоняет, встречный — тормозит.

Путевая скорость самолёта зависит от направления ветра. Чаще всего он дует с запада на восток, поэтому такие полёты с попутным ветром короче, чем с востока на запад против направления ветра. К такому выводу пришли учёные из Вудсхольского института океанографии и Висконсинского университета в Мэдисоне. Их исследование опубликовано в журнале Nature Climate Change.

Основным фактором, влияющим на продолжительность полёта, является циркуляция верхних слоёв атмосферы.

Крис Карнаускас (Kris Karnauskas), автор исследования, доцент кафедры геологии и геофизики Вудсхольского института океанографии

Но и здесь есть нюансы. Летать с попутным ветерком приходится, и здесь нет ничего страшного. Но в целях безопасности взлёт и посадка должны осуществляться строго против ветра. Допускается и боковой ветер, но не попутный, потому что он увеличивает необходимые для взлёта и торможения расстояния. Проще говоря, при ветре «в лоб» самолёт взлетит легче и не выкатится за пределы взлётной полосы.

Подъёмная сила крыла

Аэростаты и дирижабли поднимаются и держатся в воздухе благодаря силе Архимеда: на любой предмет, находящийся в атмосфере, действует подъёмная сила, равная весу воздуха, вытесненного этим предметом. Если баллон аэростата заполнен газом легче воздуха, то сила Архимеда будет выталкивать его вверх — так же как предмет, который легче воды, выталкивается на её поверхность. Однако для аппаратов тяжелее воздуха этот способ не подходит — самолётам требовался иной принцип создания подъёмной силы.

Статья по теме Как изменились летательные аппараты за 230 лет?

Основой теории крылатого полёта стал закон Бернулли, согласно которому при увеличении скорости воздушного потока статическое давление воздуха снижается. Следовательно, если скорость воздуха над крылом будет выше скорости воздуха под крылом, то давление воздуха на крыло сверху будет меньше давления воздуха, действующего на крыло снизу — а значит, возникнет подъёмная сила, толкающая крыло вверх. Для этого нужна особая форма крыла, более выпуклая сверху — таким образом воздуху, обтекающему крыло сверху, приходится пройти большее расстояние, чем нижнему воздушному потоку, т. е. скорость потока над крылом становится больше, что и требуется для создания подъёмной силы крыла.

Однако применение этого теоретического принципа на практике зависит от множества условий: плотности воздуха и скорости набегания воздушного потока, геометрии крыла и угла атаки крыла, значения числа Рейнольдса и других факторов. Определение коэффициентов подъёмной силы для разных типов крыла и управление самолётом за счёт её изменения стали вкладом братьев Райт в науку о полёте самолётов.

Во время полёта

Но наш экипаж взлетел мастерски, и вот мы в воздухе. Дальше самолёту надо забраться повыше, туда, где воздух более разреженный. От плотности воздуха зависит сила сопротивления полёту. С этой силой борется тяга двигателей. Меньше плотность воздуха на высоте – меньше потребная для горизонтального полёта тяга – меньше расход топлива. Экономия!

Турбовинтовые самолёты поднимаются на высоту примерно 7-8 км, большие турбореактивные лайнеры – 11-12 км, шустрые «бизнес-джеты» – ещё на пару километров выше. А королями высоты, конечно, являются военные самолёты.

Набрав после взлёта безопасную высоту, экипаж включает автопилот, который теперь будет вести самолёт в зависимости от установленного ему режима работы. Например, продолжать набор высоты до заданной, при этом поддерживая заданные скорость и курс. Вблизи крупных аэропортов с большой концентрацией самолётов в воздухе есть вероятность, что диспетчер будет часто вмешиваться в этот процесс, задавая новый курс, требуя изменить скорость или прекратить набор высоты на заданном уровне. Всё это делается для безопасного вывода нашего самолёта на маршрут к аэропорту прибытия.

Улетев из загруженной зоны, экипаж наконец получает разрешение лететь по маршруту, который введён в навигационную систему и согласован со службой воздушного движения. Автопилот ведёт самолёт по маршруту, состоящему из цепочки поворотных пунктов, между которыми самолёт летит по прямой.

Достигнув заданной высоты, автопилот переводит самолёт в горизонтальный полёт. Тяга двигателей снижается для горизонтального полёта с оптимальной скоростью (вручную или автоматом тяги). Далее самолёт летит, пока не приблизится на определённое расстояние к аэропорту посадки.

Экипаж сам принимает решение, с какой точки маршрута начать снижение. Запросив разрешение диспетчера на снижение, лётчик получает высоту, до которой ему разрешено снижаться. Выставив её значение на пульте автопилота, лётчик переводит самолёт на снижение. Автопилот выдерживает заданную вертикальную скорость снижения, автомат тяги убирает газ, чтобы не росла скорость: ведь самолёт теперь «катится с горки».

А экипаж тем временем готовится к посадке: уточняет погоду в аэропорту приземления, номер посадочной полосы, на которую придётся садиться и т.п. В зависимости от номера полосы уточняется маршрут завершающей фазы полёта.

Почему самолет поднимается в воздух

Если посмотреть на крыло, то вы увидите, что оно не плоское. Нижняя его поверхность гладкая, а верхняя имеет выпуклую форму. За счет этого при повышении скорости воздушного судна меняется давление воздуха на крыло. Снизу крыла скорость потока меньше, поэтому давление больше. Сверху скорость потока больше, а давление меньше. Именно за счет этого перепада давления крыло и тянет самолет вверх. Данная разница между нижним и верхним давлением называется подъемной силой крыла. По сути, при разгоне воздушное судно выталкивает вверх при достижении определенной скорости (разницы давлений).

Воздух обтекает крыло с разной скоростью, выталкивая самолет вверх

Данный принцип был обнаружен и сформулирован родоначальником аэродинамики Николаем Жуковским еще в 1904 году, и уже через 10 лет был успешно применен во время первых полетов и испытаний. Площадь, форма крыла и скорость полета рассчитаны таким образом, чтобы без проблем поднимать в воздух многотонные самолеты. Большинство современных лайнеров летают со скоростями от 180 до 260 километров в час — этого вполне достаточно для уверенного держания в воздухе.

Как происходит взлет

Аэродинамика авиалайнера обеспечивается особой конфигурацией крыла, которая практически одинакова у всех самолетов. Нижняя часть профиля крыла всегда плоская, а верхняя – выпуклая, независимо от типа самолета.

Воздух, проходящий под крылом, не изменяет своих свойств. Одновременно с этим, поток воздуха, проходящий через выпуклую верхнюю часть крыла, сужается. Таким образом, через верхнюю часть крыла проходит меньшее количество воздуха. Поэтому чтобы за единицу времени прошел тот же поток воздуха, необходимо увеличить скорость его движения.

В результате наблюдается разница давления воздуха в нижней и верхней части крыла авиалайнера. Это объясняется законом Бернулли: увеличение скорости потока воздуха приводит к снижению его давления.

Физика взлета

Из разницы давления образуется подъемная сила. Ее действие словно толкает крыло вверх, а вместе с этим и весь самолет. Самолет отрывается от земли в тот момент времени, когда подъемная сила превосходит вес авиалайнера. Это достигается путем набора скорости (увеличение скорости движения самолета приводит к увеличению подъемной силы).

Интересно. Горизонтальный полет обеспечивается тогда, когда подъемная сила равна весу авиалайнера.

Таким образом, при какой скорости самолет оторвется от земли, зависит от подъемной силы, величина которой определяется в первую очередь массой авиалайнера. Сила тяги авиационного двигателя обеспечивает набор скорости, необходимой для увеличения подъемной силы и взлета авиалайнера.

По этому же принципу аэродинамики летает вертолет. Внешне кажется, что винт вертолета и крыло самолета имеют мало общего, однако каждая лопасть винта имеет такую же конфигурацию, обеспечивающую разницу показателей давления воздушного потока.

Что влияет на взлет лайнера

При движении воздушного судна вырабатывается разница давлений на нижнюю и верхнюю стороны крыла, благодаря чему получается подъемная сила, удерживающая воздушное судно в воздухе. Т.е. высокое давление воздуха снизу толкает крыло вверх, при этом низкое давление сверху затягивает крыло на себя. В результате крыло поднимается.

Для взлета авиалайнера, ему необходим достаточный разбег. Подъемная сила крыльев увеличивается в процессе набора скорости, которая должна превысить предельный взлетный режим. Затем пилот увеличивает угол взлета, отводя штурвал к себе. Носовая часть лайнера поднимается вверх, и машина поднимается в воздух.

Затем убираются шасси и выпускные фары. С целью уменьшения подъемной силы крыла, пилот постепенно выполняет уборку механизации. Когда авиалайнер достигнет необходимого уровня, летчик устанавливает стандартное давление, а двигателям – номинальный режим. Чтобы посмотреть, как взлетает самолет, видео предлагаем просмотреть в конце статьи.

Взлет судна выполняется под углом. С практической точки зрения этому можно дать следующее объяснение. Руль высоты – это подвижная поверхность, управляя которой можно вызвать отклонение самолета по тангажу.

Рулем высоты можно управлять углом тангажа, т.е. изменять скорость набора или потери высоты. Это происходит вследствие изменения угла атаки и силы подъема. Увеличивая скорость двигателя, пропеллер начинает крутиться быстрее и поднимает авиалайнер вверх. И наоборот, направляя рули высоты вниз, нос самолета опускается вниз, при этом скорость двигателя следует уменьшать.

Хвостовая часть авиалайнера укомплектована рулем направления и тормозами на обе стороны колес.

Поделитесь в социальных сетях:ВКонтактеFacebookTwitter
Напишите комментарий