Как самолет едет задом
Может ли самолет двигаться задним ходом, как автомобиль
Представьте себе машину, которая не могла бы сдать назад. Согласитесь, это крайне неудобно. Автомобиль не смог бы совершать очень многие маневры без заднего хода. А как дело обстоит с самолетами? Ведь воздушные суда не только летают в небе, но и передвигаются по земле. Самолеты могут совершать движение назад? Или же у них вообще нет такой «программы»? Давайте разбираться.
Устройство воздушных судов
В устройстве воздушных судов немалую роль играет так называемая система реверса. Кстати, именно благодаря запуску реверсивной системы мы слышим шум и легкий грохот во время посадки самолета. Так вот, в функции реверса входит и тот самый задний ход самолетов. Но используется ли этот маневр и нужен ли он вообще воздушным судам?
Что касается движения назад
Рулением называют управление воздушными судами на земле, непосредственно на территории аэродрома. Как правило, самолеты движутся либо вперед, либо совершают повороты. Скорость движения определена заранее, как правило, это зависит от вида самолета, кроме того, скоростные ограничения прописываются в инструкции по эксплуатации.
Но самолет на земле может совершать и движение назад, однако этим пользуются в крайне редких случаях. Несмотря на то что задним ходом самолеты пользуются нечасто, устройство шасси адаптировано под такой вектор движения. Кстати, именно в маневре заднего хода и задействована ранее упомянутая реверсивная система.
Почему самолеты не пользуются задним ходом
Почему же самолеты могут двигаться назад, но не делают этого, ведь иногда это могло бы быть очень удобным? Дело в том, что пилотам очень трудно управлять судном в режиме заднего хода. Во-первых, очень мало места у перронов. Во-вторых, это небезопасно. Воздушное судно — габаритный транспорт, при движении назад можно легко не заметить людей, которые проходят рядом, или же какую-либо рабочую технику на территории аэродрома.
Самым удобным видом движения для самолетов считается буксировка, но для нее нужен специальный тягач. К носу, а точнее стойке шасси прикрепляют специальное оборудование. Это устройство бывает гибким в виде троса или же жестким.
А вы когда-нибудь видели, как самолет сдает назад? Кстати, мы рассказывали про 18 интересных фактов о самолетах, про которые мало кто знает, предлагаем прочесть эту статью.
Может ли самолет ехать задним ходом
Вопрос, может ли самолет ехать задним ходом, если это вдруг понадобится, у людей, наблюдающих за маневрированием авиалайнера на рулежной полосе, возникает довольно часто. Ответить на него коротко можно так: может, но пилоты, практически, никогда этой его возможностью не пользуются.
Турбореактивные двигатели современных самолетов оснащены системой реверса, способной менять направление реактивной струи в противоположную сторону и, тем самым, создавать обратную тягу. В силовых установках турбовинтовых самолетов этот же эффект достигается изменением угла наклона лопастей винтов. Конструкция колес шасси также допускает их вращение в обратную сторону, при условии, что они не заблокированы тормозной системой. То есть, технические условия позволяют современным самолет двигаться по полотну аэродрома в любую сторону, в том числе и задним ходом.
Однако обычно пилоты используют возможности реверса лишь для усиления действия воздушного и колесного тормоза при экстренном торможении самолета. И для этого, разумеется, у них есть вполне серьезные основания. Во-первых, управлять самолетом, когда он едет задним ходом, очень сложно. Зеркала заднего вида у него отсутствуют, да и сами авиалайнеры слишком громоздки для подобного рода маневрирования в условиях тесноты у перронов аэропортов.
Во-вторых, при движении лайнера задним ходом отклоненная реактивная струя его представляет значительную опасность для соседних самолетов, автомобилей техобслуги и находящихся поблизости людей. Поэтому, если самолету необходимо ехать задним ходом, то для этого, обычно, применяют аэродромные тягачи.
Ан–2 способен совершить подвиг, кажущийся невозможным
Советский самолет Ан–2, который формировал последние известия из Северной Кореи, может совершить подвиг, который кажется невозможным, говорит Стивен Даулинг (Stephen Dowling). В начале апреля северокорейские СМИ обнародовали новую схему камуфляжа для одного из своих наиболее важных военных самолетов. Верховный лидер, сам Ким Чен Ын (Kim Jong-Un), был замечен на телевизионных кадрах за штурвалом одного из приведенного в порядок образцов. Но это был не элегантный и маневренный реактивный истребитель – это был биплан эпохи 1940–х годов, который выглядит как трактор с крыльями. Северокорейские Ан–2 могут использоваться, чтобы во время полетов на малой высоте и с низкой скоростью пересечь границу, и сбросить десантно–диверсионные группы на территории Южной Кореи – настолько низко, что их будет трудно засечь на радаре.
Самолет Ан-2Р на лыжном шасси.
Фото: Wikimedia Commons, Sergey Ryabtsev.
«Чрезвычайно громкий»
«Он очень громкий? Да, особенно для одномоторных самолетов. Необычно тепло, несмотря на наличие небольших окон? Конечно. Тем не менее, это просто порыв ветра, как только вы подниметесь в воздух».
Архаичная конструкция Ан-2 является средством для достижения цели; два комплекта крыльев биплана в конструкции генерируют больше аэродинамической подъемной силы, поэтому самолет способен взлетать с очень короткой дистанции. Аэродинамическая подъемная сила, которую обеспечивают эти крылья, означает, что минимальная скорость Ан-2 удивительно мала. Пилот может лететь, полностью контролируя самолет, на скорости в пределах 25 миль в час (40 км/ч). На самом деле, в его РЛЭ (руководство по летной эксплуатации) не опубликована скорость сваливания.
Ан-2 в трех проекциях.
Изображение: Wikimedia Commons.
Выдающаяся конструкция
Звучит, как нечто невозможное? Тогда спросите Билла Лири (Bill Leary) флайт-менеджера британского клуба Ан-2, который совершает полеты с аэродрома Попхэм вблизи с городом Бейсингсток. Билл летает на экс-венгерском Ан-2 в течение последних 14 лет.
Ключом к способности самолета парить, и даже лететь назад в благоприятных условиях, являются ‘упpавляющие повеpхности’ на крыльях. На передней кромке находятся гнущиеся, так называемые, предкрылки. Их каждый раз разворачивают во время посадки, так как увеличивается сопротивление ветра и снижается скорость машины. Похожие панели на задней части крыла называются закрылками, они могут быть использованы для снижения скорости самолета, но увеличивают подъемную силу, изменяя профиль крыла. Закрылки на Ан-2 расположены по всей длине задней кромки нижних крыльев, и на верхних крыльях, что увеличивает подъемную силу, когда минимальная скорость смехотворно мала.
Фото: Wikimedia Commons, TimVickers.
Если бы Ан-2 был спроектирован и построен по другую сторону Берлинской стены, то его жизнеспособная конструкция сделала бы его намного более известным самолетом.
Как самолет едет задом
ВЕСЕЛЫЕ ЗАГАДКИ.
…
Вы сидите в самолете, впереди Вас лошадь, сзади автомобиль. Где Вы находитесь?
( На карусели.)
Что нужно делать, когда видишь зеленого человечка?
( Переходить улицу.)
Какое растение все знает?
( Хрен.)
Один глаз, один рог, но не носорог?
( Корова из-за угла выглядывает.)
Какое слово начинается с трех букв « Г» и заканчивается тремя буквами « Я»?
( «Тригонометрия».)
В каком случае шесть детей, две собаки, четверо взрослых, забравшись под один зонтик, не намокнут?
( Если не будет дождя.)
С какой скоростью должна бежать собака, чтобы не слышать звона сковородки, привязанной к ее хвосту?
( Собака должна стоять. Эта задача в компании сразу выявляет физика: физик отвечает, что ей нужно бежать со сверхзвуковой скоростью.)
С когтями, а не птица, летит и матерится.
( Электромонтер.)
Какое слово всегда звучит неверно?
( Слово « неверно».)
Маленький, желтенький, дверь собою открывает.
( Брюс Ли.)
Чем отличается молодой холостяк от старого?
( Молодой холостяк прибирается в своем доме, чтобы пригласить женщину, а старый приглашает в дом женщину, чтобы она прибралась.)
Сколько программистов нужно, чтобы закрутить лампочку?
( Ни одного. Это аппаратная проблема, программисты их не решают.)
Кто такой: Сам не стреляет и другим не дает?
( Александр Матросов.)
Разноцветное коромысло над рекою повисло.
( Признак начинающегося сумасшествия.)
АВИАГЛОБУС
Авиационный журнал о достижениях авиационной промышленности, технологиях и отраслевых тенденциях. Образован в 1998 г.
Свежие записи
Популяные рубрики
Самолет едет, двигатели стоят
Самолеты созданы для полета, н и по земле им приходится ездить немало – когда с помощью тягача, а когда и самостоятельно. Обходятся эти поездки недешево, и с этим надо бороться.
[dropcap color=»#555555″]С[/dropcap]амостоятельно самолет движется по земле с помощью маршевых двигателей, работающих на холостом ходу. Однако их тяга даже в таком режиме чрезмерна, и самолет все время стремится набрать скорость больше требуемой для рулежки. Пилотам приходится парировать это тормозами, так что езда отнимает у них немало сил. Даже тяга одного двигателя для самолета великовата, да и использовать двигатели для руления неэкономично.
Во-первых, двигатели потребляют драгоценный керосин, причем явно в большем, чем надо для руления, количестве. Расход топлива на руление составляет 2-4% от общего расхода топлива на выполнение полетов, и тем значительнее, чем чаще летает (и рулит) самолет. Проблема особенно значительна для узкофюзеляжных авиалайнеров, летающих на небольшие расстояния. Им приходится большее время перемещаться по земле, особенно если они летают в крупные загруженные аэропорты, где ситуация усугубляется задержками вылета. Если задержки небольшие, выключать на время двигатели, как это практикуют иные авиакомпании в случае значительного простоя, бессмысленно и даже опасно: можно не успеть вписаться в слот.
Во-вторых, потребляя керосин, двигатели работают. Из лишних минут набегают часы, а это больший износ двигателя (особенно в запыленных и «засоленных» местах), больше ТО, больше расходов.
В третьих, двигатели, работая, создают не только тягу, но и эмиссии. Газы – это половина беды, вот звук – это очень серьезно. Кабы самолет ездил, используя только ВСУ, в аэропортах было бы значительно «зеленее».
Ну и практически снимается проблема попадания в двигатели посторонних предметов: раз двигатели не работают, они ничего в себя и не засасывают.
Отчасти проблема решается с помощью тягачей, но их использование не только дорого, но и неудобно, и не везде возможно. Вот если бы тягач находился на самом самолете…!
Таким образом, идея снабдить самолет приводом на колеса является очевидной, очевиден и тип привода – электрический. Но вот дальнейшее далеко не очевидно. Проще всего поставить привод на колеса носовой стойки – там ему не будут мешать тормоза, да и сама конструкция стойки попроще. Это предлагает зарегистрированная на Гибралтаре компания Borealis Exploration, с 2005 года работающая над устройством WheelTug. Устройство состоит из индукционных электромоторов, устанавливаемых в колеса носовой стойки, и весит всего 136 килограмм, включая интерфейс в кабине и контроллеры.
Первые испытания прошли еще в 2005 году на Boeing 767 авиакомпании Air Canada, тогда колеса носовой стойки вращались установленными снаружи их моторами. Самолет вполне успешно рулил, развивая по прямой скорость до 15 км/ч и мог даже двигаться задом наперед.
В 2010 году опытный образец WheelTug был смонтирован на B737 чешской авиакомпании Travel Service и также показал себя хорошо. Именно 737-й является основной целью Borealis Exploration, хотя устройство можно установить буквально на любой самолет. Первой интерес проявила израильская авиакомпания El Al, но стартовым покупателем станет итальянская Alitalia. Первый WheelTug она должна получить для своих А320 в 2013 году. По прикидкам производителя, итальянцы, используя WheelTug, на каждом самолете будут экономить до 500000 долларов в год! Сумма складывается из расценок на пушбэк – от 50 до 150 долларов за раз, экономии керосина – 200-210 литров (150-170 долларов) за раз, и снижение износа двигателей. Другие специалисты называют меньшие суммы экономии – 200000 долларов в год, напоминая вдобавок, что даже те полтораста килограммов, которые весит WheelTug, в полете окажутся лишним грузом и будут способствовать увеличению расхода топлива. Отказаться же совсем от услуг тягачей в аэропортах в любом случае не получится: в случае поломки на самолете ВСУ его придется буксировать на взлет «традиционным способом».
Но в любом случае заказчики на WheelTug есть – в общей сложности итальянская Alitalia, израильские El Al и Israir, индийская Jet Airways и турецкая Onur Air собираются, судя по протоколам о намерениях, закупить 232 системы для своих A320 и В737, причем от итальянцев получен твердый контракт на 100 WheelTug.
Немцы из DLR в июне 2011 года провели эксперименты, снабдив А320 колесами с электроприводом, работающим от батарей. Из положительных находок – тот факт, что применение электрической рулежной системы, питающейся от батарей, на узкофюзеляжных лайнерах в масштабах аэропорта Франкфурта дало бы ежедневную экономию 44 тонн керосина. Однако в чисто техническом плане возникли сложности. Оказалось, что из 73.5 тонн максимального веса самолета на носовую стойку приходится всего 5-7 тонн. Ее колеса при весе самолета в 47 тонн начинают буксовать при приложении к ним усилия в 6000 ньютонов на метр. По сравнению с табличными 3500 ньютонами на метр, требуемыми для того, чтобы сдвинуть с места А320 с отключенным тормозом, это солидно, но ведь этот параметр взят для идеального сцепления колес по ровной и сухой поверхности. Если же колеса носовой стойки попадают в понижение на полосе, это усилие сразу возрастает до 5800 ньютонов на метр, а при обледенении носовые колеса вообще не смогут стронуть самолет с места.
Уж как этот вопрос с «Эрбасом» собираются решать в Borealis Exploration, не ясно, но уже упоминавшиеся испытания WheelTug в 2010 году на Боинге 737 проходили в декабре в Праге, там были и лужи, и снег и даже ледок, и руление осуществлялось нормально.
Но в других краях снег имеется в избытке, и там прорабатывают другие варианты, точнее оснащение электромоторами основных стоек шасси. Тут проблема недостаточного прижима отсутствует – стойки расположены вблизи центра тяжести, – зато есть много других трудностей. Но попытаться все же стоит.
Пытаются американская L-3 communication, Lufthansa и Airbus. В декабре прошлого года они провели испытания предоставленного немецкой авиакомпанией А320, во внешних колесах основных стоек которого были смонтированы обычные электромоторы с планетарной коробкой передач. Правда, для размещения двигателей в колесах пришлось демонтировать тормоза, так что на летные испытания рассчитывать не приходилось – самолет только рулил по земле.
Испытания заняли 14 часов чистого времени, измерения проводились в 40 точках по параметрам усилия для приведения самолета, масса которого изменялась в пределах от 46 до 60 тонн, в движение, разгонным характеристикам, потреблению энергии, выделению тепла, деформации шин при различном давлении в них, и т.д. в различных условиях. Самолет ездил и по сухой, и по влажной полосе, в ветер с порывами до 70 узлов, вверх по 3% уклону и даже задом наперед, причем с работающими на холостом ходу двигателями. Максимальная скорость составила 13.5 узлов.
Пилотам, участвовавшим в испытаниях, система понравилась. Управление самолетом серьезно облегчилось, поскольку приемистость электромотора гораздо больше, чем у турбин, и он быстрее откликается на желания пилота. Турбина сначала «тормозит», медленно набирая обороты, а потом пилоту приходится уже тормозить самому, смиряя чересчур разогнавшийся самолет – с электромотором об этом можно забыть. Были отработаны всевозможные развороты и заходы на парковку, никаких проблем с этим у испытателей не возникло, тем более что двигатели оборудованы системой синхронизации, и при повороте носовой стойки на 75 градусов соответствующий двигатель отключается и самолет разворачивается «на пятке».
По результатам испытаний планируется определить конкретную мощность, которую должны развивать электромоторы, отчего напрямую будет зависеть масса и размеры серийного устройства. На первый раз инженеры перестарались – поставили столь мощные электромоторы, что самолет уверенно двигался даже на одном из них. Мощность надо будет подобрать так, чтобы самолет мог набрать 20 узлов за полторы минуты – таковы требования «Эрбаса».
В июле 2012 года было объявлено, что в состав разработчиков вошла британская Crane Aerospace, которая займется созданием привода на колеса, управления тормозами, трансформаторами и прочей электроникой, управляющей энергоснабжением, а равно и интеграцией всего механизма в самолет. На долю L-3 останется создания моторов и сцепления. Прототип, как ожидается, будет готов к концу 2013 года, а сертификация состоится в 2015-м.
У L-3 сотоварищи уже есть конкуренты – Safran и Honeywell, которые собирали в ноябре 2011 года данные, гоняя по земле обычный А320. Они планируют создать устройство, которое в сборе (мотор, система охлаждения, коробка передач, сцепление, которое отсоединяется для взлета и посадки) будет весить около 100 килограмм, пока решено, что на каждой стойке ведущим будет одно колесо, и их будут приводить в движение по одному мотору (были варианты сделать ведущими все четыре или ставить по два мотора на колесо).
Испытания прототипа планируются на 2013 год, а в серию изделие пойдет где-то в 2016-м.
[dropcap color=»#555555″]К[/dropcap]ак альтернатива самодвижущемуся самолету, предлагается «беспилотный» аэродромный тягач TaxiBot, управляемый из пилотской кабины. Машина разрабатывается совместно Israel Aerospace Industries (IAI), производителем тягачей TLD, Airbus и Lufthansa LEOS, подразделением Lufthansa Technik. В отличие от обычных аэродромных тягачей, используемых только для вывода самолета со стоянки, с использованием TaxiBot самолет будет буксироваться вплоть до стартовой позиции.
Первые испытания прошли еще весной 2011 года, в 2012 году производилась доработка конструкции, в 2013 году начнется сертификация, а в мае того же года должны начаться шестимесячные «строевые» испытания трех опытных машин в аэропорту Франкфурта на рейсовых B737 «Люфтганзы». В ходе их будет отрабатываться применение тягачей, сбор данных, оптимизация процедур и начнется подготовка к серийному выпуску. Что касается заказов, то пока есть только протокол о намерениях от Bankers Capital Transportation Leasing Group, предполагающей купить «значительное количество» TaxiBot на сумму в 97 миллионов долларов. IAI ведет переговоры с американцами об организации у них таких же испытаний, что и во Франкфурте, в конце 2013 года.
Таким образом, конкуренция на рынке «вспомогательных наземных двигателей» ожидается значительная. Но и безо всякой конкуренции задача предстоит нелегкая: обеспечить не только движение самолета по полосе, но и надежность, легкость ТО, экономичность. И возможность установки как на новые, так и на ранее произведенные самолеты.
С такими требованиями не факт, что затея с самодвижущимся без помощи турбин самолетом вообще реализуется. Но игра все же стоит свеч!