Как самолет набирает высоту
Как взлетает и летает самолет
Многие люди испытывают сильный дискомфорт и настоящий страх перед воздушными путешествиями. Для того чтобы справиться со своими чувствами, рекомендуется узнать все детали перелета. Необходимо изучить не только нюансы, связанные с самим путешествием, но и базовые принципы авиации. Устранение пробелов в знаниях позволяет перебороть свою неуверенность и победить чувство страха. Многие психологи рекомендуют людям, страдающим от аэрофобии узнать о том, как именно воздушные лайнеры поднимаются в небо. В нашей статье мы предлагаем рассмотреть вопрос, при какой скорости взлетает самолет и что заставляет его удерживаться в небе.
При движении воздушного судна вырабатывается разница давлений на нижнюю и верхнюю стороны крыла, благодаря чему получается подъемная сила, удерживающая воздушное судно в воздухе
Благодаря чему лайнер поднимается в небо
Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо тщательно изучить конструкцию воздушного транспорта. Начать изучение этого вопроса следует с рассмотрения крыльев лайнера. Верхняя часть крыла воздушного транспорта имеет выпуклую форму, а нижняя часть поверхности представляет собой гладкий лист специального железа. Во время набора высоты изменяется сила давления воздуха на эту часть воздушного судна. В нижней части крыла скорость воздушного потока значительно ниже, чем в верхней части, что приводит к изменению силы давления на само крыло. В авиации используется термин «подъемная сила крыла», который обозначает соотношения между давлением на верхнюю и нижнюю часть крыла.
После того как самолет достигнет определенной скорости, разница давления выталкивает судно в небесную высь.
Принцип аэродинамики был открыт в начале девятнадцатого века ученым по имени Николай Жуковский. Спустя всего десять лет были проведены первые испытания воздушных полетов. Для того чтобы поднять в воздух многотонный лайнер, необходимо тщательно продумать его конструкцию. Компании, которые занимаются строительством самолетов, составляют точные расчеты, проектируя форму и площадь крыла. На основе этого параметра рассчитывается скорость, которую должен набрать лайнер для того, чтобы подняться в небо. Большинство из современных пассажирских самолетов летают на скорости около двухсот километров час.
Многим людям тяжело поверить, что лайнер, который весит несколько тонн, может не только с легкостью подняться в воздух, но и осуществить перелет на несколько тысяч километров. Передвижение в воздухе зависит от многих факторов, которые оказывают воздействие на конфигурацию полета. Здесь нужно учитывать как особенности конструкции, так и важные динамические свойства.
Первым этапом полета является запуск двигателя воздушного судна. В небольших транспортных самолетах устанавливаются поршневые двигатели, которые заставляют вращаться специальные винты. Вращение этих винтов позволяет создать воздушную тягу, необходимую для подъема в небесную высь. Пассажирские авиалайнеры используют реактивные двигатели. Работа подобных двигателей сопровождается мощным выбросом воздуха, что способствует передвижению воздушного судна. Дальнейший полет осуществляется благодаря особой конструкции крыльев, которую мы описывали выше.
Для того чтобы оторваться от земли, лайнеру необходимо набрать определенную скорость. Именно поэтому в каждом аэропорте обустраиваются длинные взлетные полосы, предназначенные для «разбега» воздушного судна. После того как лайнер достигнет нужной скорости, движущийся навстречу воздух создаст определенное давление на крылья, что заставит самолет подняться в воздух.
Высокое давление воздуха снизу толкает крыло вверх, при этом низкое давление сверху затягивает крыло на себя
Понятие идеальной высоты
Особого внимания заслуживает вопрос о том, на какой высоте летает самолет. Этот параметр зависит от особенностей воздушного судна. Небольшим пассажирским самолетам предоставляется воздушный коридор на высоте от пяти до двенадцати километров над земной поверхностью. Большинство коммерческих рейсов летает на высоте более девяти километров, а частные воздушные рейсы поднимают на эшелон не более восьми тысяч метров.
Оптимальная высота для перемещения воздушного корабля рассчитывается на основе десятка различных параметров. Достижение «идеальной» отметки позволяет снизить силу сопротивления воздуха в несколько раз. Важно отметить, что на этой высоте достаточно воздуха для того, чтобы двигатели работали в штатном режиме. Минусовая температура за бортом позволяет запустить естественный процесс охлаждения транспорта, что препятствует возгоранию топливной смеси. Подъем на более высокую точку может стать тем, что разрежение воздуха будет противодействовать подъемной силе, и лайнер начнет «проваливаться». Помимо этого, необходимо отметить, что достижение оптимальной точки высоты позволяет значительно экономить топливо. Лайнер, летящий в десяти километрах над землей, тратит на восемьдесят процентов меньше топлива в сравнении с самолетом, летящим на высоте в один километр.
Как происходит взлет
Рассматривая вопрос о том, как летает самолет, необходимо уделить отдельное внимание процессу взлета. Верхняя и нижняя часть крыла самолета отличаются по своей форме. Во время движения появляется разница в силе давления, которое оказывается на разные части воздушного судна. Высокое давление в нижней части крыльев как бы подталкивает самолет вверх. Низкая сила давления на верхнюю часть крыла приводит к тому, что воздух затягивает лайнер и поднимает его в небо. Данный эффект получил название «подъемная сила». Для того чтобы он сработал, самолет должен набрать определенную скорость. Эта скорость должна превышать предельное значение, установленное для взлетного режима.
Во время рассматриваемого процесса пилот постепенно увеличивает угол наклона транспорта при помощи штурвала. После того как носовая часть воздушного судна приподнимается вверх, воздушный поток затягивает лайнер в воздух. На этом этапе пилот убирает шасси. Постепенная уборка механизации позволяет снизить подъемную силу крыла. После того как транспорт поднимется на определенный эшелон, командир экипажа постепенно снижает давление и мощность работы двигателя.
Взлет пассажирского лайнера всегда осуществляется под определенным уровнем наклона. Данный факт имеет одно логическое объяснение. Руль высоты, является подвижной частью конструкции, что используется для управления отклонения судна по «тангажу». Этот элемент конструкции используется для того, чтобы регулировать темп потери или набора высоты. Для того чтобы получить возможность управлять этим показателем, пилоту нужно изменить силу подъема и угол «атаки».
Увеличение скорости вращения поршней приводит к тому, что пропеллер, установленный на крыле, начинает вращаться в ускоренном темпе. Этот процесс способствует подъему судна в небесную высь. Во время снижения пилот направляет руль высоты вниз, что приводит к изменению угла носовой части корабля. Во время этого процесса необходимо постепенно снижать скорость оборотов двигателя. Руль направления, как и тормозная система, установлен в хвостовой части лайнера.
Для взлета авиалайнера, ему необходим достаточный разбег
Скорость полета
Рассматривая вопрос о том, почему летает самолет, необходимо затронуть тему, посвященную скорости полета. После того как лайнер достигнет определенной скоростной отметки, осуществляется отрыв от земли. По словам специалистов, в этот момент управлять воздушным судном практически невозможно. В каждом аэропорте устанавливаются длинные взлетные полосы для того, чтобы лайнер мог набрать определенную скорость. Скорость, необходимая для взлета, зависит от особенности конструкции воздушного транспорта, массы и конфигурации крыльев. Ниже мы предлагаем рассмотреть список лайнеров, которые используют крупные авиаперевозчики и скорость, что нужно развить конкретному самолету для того, чтобы оторваться от земли:
Ответить на вопрос какая скорость при взлете самолета однозначно, довольно сложно. Следует понимать, что данный показатель не имеет фиксированного значения. Для того чтобы подняться в небо, пассажирскому лайнеру необходимо набрать скорость более двухсот километров в час. Важно отметить, что выбор скорости основывается на множестве различных факторов. Необходимо учитывать длину взлетной полосы, метеорологические условия, массу лайнера и скорость ветра. Помимо всего вышеперечисленного, необходимо учитывать массу и длину крыльев, от которых зависит подъемная сила.
Для того чтобы лайнер поднялся в небо, скорость встречного воздушного потока должна превышать массу самого воздушного лайнера. При соблюдении этого принципа создастся необходимый уровень давления на крылья, который позволит самолету подняться в воздух. При этом нужно учитывать направление ветра, уровень давления в атмосфере, наличие осадков и даже уровень влажности воздуха. На основе этих показателей выбирается длина разбега и максимальная взлетная скорость.
Большинству крупных пассажирских лайнеров требуется длинная взлетная полоса. Длина дистанции, необходимой для взлета, рассчитывается на основе массы воздушного судна. Для каждого из самолетов установлены индивидуальные скоростные рамки. Это означает, что грузовым суднам может потребоваться более длинная полоса, чем пассажирскому лайнеру. Небольшим спортивным самолетам не нужна высокая скорость для того, чтобы подняться в небо.
Подъемная сила крыльев увеличивается в процессе набора скорости
Процесс посадки
Для того чтобы приземлить воздушный транспорт, пилоту также необходимо набрать определенную скорость. Величина этого показателя зависит от следующих факторов:
Помимо этого, нужно учитывать иные показатели, о которых знают только опытные пилоты. Средняя скорость посадки варьируется от двухсот двадцати до двухсот пятидесяти километров в час. Следует обратить внимание на тот факт, что при перемещении в воздухе учитывается скорость не относительно земной поверхности, а относительно самого воздуха. Именно поэтому системы «ГЛОНАСС» и «GPS» часто показывают неправильное значение. Вышеуказанные приборы могут показать скорость в районе ста восьмидесяти километров в час, однако реальная скорость составит более двухсот километров.
Заключение
В данной статье мы рассмотрели вопрос о том, как взлетает самолет. На сегодняшний день воздушные лайнеры считаются одним из самых безопасных видов пассажирского транспорта. Изучение рассматриваемого вопроса позволяет понять базовые принципы авиации и устранить чувство страха перед воздушными путешествиями.
Как взлетает и летает самолет
Вы хотите преодолеть страх перед полетами? Самый лучший способ — поподробнее узнать о том, как самолет летает, с какой скоростью он движется, на какую высоту поднимается. Люди боятся неизвестности, а когда вопрос изучен и рассмотрен, то все становится простым и понятным. Поэтому обязательно прочитайте о том, как летает самолет — это первый шаг в борьбе с аэрофобией.
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).
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.
На какой высоте летают самолеты?
Разобрались, почему летают самолеты? Теперь мы расскажем вам о том, на какой высоте они летают. Пассажирские воздушные судна “оккупировали” коридор от 5 до 12 тысяч метров. Крупные пассажирские лайнеры обычно летают на высоте 9-12 тысяч, более мелкие — 5-8 тысяч метров. Данная высота оптимальна для движения воздушных суден: на такой высоте сопротивление воздуха снижается в 5-7 раз, но кислорода еще достаточно для нормальной работы двигателей. Выше 12 тысяч самолет начинает проваливаться — разреженный воздух не создает нормальную подъемную силу, а также наблюдается острая нехватка кислорода для горения (падает мощность двигателей). Потолок для многих лайнеров — 12 200 метров.
Обратите внимание: самолет, который летит на высоте в 10 тысяч метров, экономит примерно 80% горючего по сравнению с тем, если бы он летел на высоте в 1000 метров.
Какая скорость самолета при взлете
В среднем, скорость отрыва у большинства современных лайнеров 230-250 км/ч. Но она непостоянна — все зависит от ускорения ветра, массы летательного аппарата, взлетной полосы, погоды и других факторов (значения могут отличаться на 10-15 км/ч в ту или другую сторону). Но на вопрос: при какой скорости взлетает самолет можно отвечать — 250 километров в час, и вы не ошибетесь.
На какой скорости садится самолет
Посадочная скорость, также, как и взлетная, может сильно отличаться в зависимости от моделей воздушного судна, площади его крыла, веса, ветра и других факторов. В среднем, она варьируется от 220 до 250 километров в час.
Обратите внимание: скорость в воздухе (в том числе и посадочная скорость) считается не относительно земли, а относительно воздуха. Если вы засечете ее по GPS или ГЛОНАСС, то приборы покажут вам порядка 170-180 километров в час, но фактическая будет в указанном выше интервале.
Надеемся, что данная информация ответит на ваши вопросы, и летать вам станет проще. Напомним, что самолет — самый безопасный вид транспорта!
Больше летать не страшно: 19 ответов на самые популярные вопросы дают работники авиакомпаний
Самолет признан одним из самых безопасных транспортных средств, но при этом у многих людей, даже тех, которые часто летают, присутствует страх. Он в большинстве случаев необоснованный и связанный с непониманием работы летательного аппарата. Чтобы исправить этот недочет, пилоты и работники авиакомпаний дали ответы на самые популярные вопросы, которые задают пассажиры.
1. Может ли автопилот посадить самолет?
Современные самолеты имеют систему управления, которая способна вести самолет по выставленному маршруту с высоты 300 м и до полного приземления на посадочную полосу. Приземление может происходить на автопилоте, но при этом пилот должен следить за его работой и задавать необходимые конфигурации для посадки. Непосредственно перед приземлением направлением самолета занимается курсо-глиссадная система, то есть, корректирует движение радиомаяк. Что интересно, эта система будет работать, даже если самолет полностью обесточится.
2. Пилоты спят во время полета?
Страх многих людей: пилоты засыпают за штурвалом, и самолет падает. Но на самом деле это больше бурная фантазия, чем факт. В большинстве случаев после того, как выставлен курс, активируется автопилот, управляющий самолетом. Кроме этого, диспетчеры постоянно контактируют с пилотами, требуя от них обратной связи, поэтому если даже пилот и заснет, то это будет продолжаться не долго. На дальних рейсах может работать два экипажа или три пилота, что дает возможность сменять друг друга.
3. Как пилоты готовятся к полету?
За пару часов до рейса пилоты проходят медкомиссию и собираются на брифинг в специальной комнате. Там они узнают о погоде и обсуждают нюансы предстоящего рейса. За час до полета проводится осмотр самолета и начинается подготовка к вылету. После брифинга с бортпроводниками на борту начинается посадка пассажиров.
4. Почему пилота можно увидеть летящим в салоне?
Часто пилотам приходится летать до своего места работы (точки отправки рейса), поэтому их можно встретить в салоне самолета. При этом, если на них надета форма, то им категорически запрещено спать и смотреть кино в наушниках. Объясняется это тем, что за такими занятиями пилоты могут вызвать у людей много вопросов и чувство паники. В большинстве случаев, чтобы не провоцировать никаких неприятных ситуаций, пилоты летят на запасных креслах, которые расположены в кабине пилотов, или в первом классе.
5. Если ребенок родился в самолете, какое он получает гражданство?
Редко, но все же случались ситуации, когда женщина рожала прямо на борту самолета во время полета. Решение о том, какое гражданство получит ребенок, принимает авиакомпания с учетом действующего законодательства. Есть три основных варианта: документ о рождении может быть выдан страной, где зарегистрирована авиакомпания самолета, над которой пролетал самолет или же той, где была совершена посадка. В большинстве случаев выбирается первый вариант. Интересный факт: некоторые авиакомпании дарят детям бонус – всю жизнь летать бесплатно в любую точку мира.
6. Как часто происходят аварии?
На самом деле количество аварий, связанных с самолетами, не так велико, как кажется. В небе проблемы случаются крайне редко, и, как показывает статистика, большинство инцидентов возникает в первые три минуты после взлета и за восемь минут до посадки. Кроме этого, даже в случае возникновения авиакатастрофы выживает около 95,7%. Если есть страх, то стоит учитывать, что самыми безопасными считаются места в хвосте, а еще рекомендуется покупать места в пределах пяти рядов до запасных выходов. Интересный факт: самая крупная авиакатастрофа произошла на земле, когда в 1977 году на взлетно-посадочной полосе столкнулись два самолета. Эта авария унесла жизнь 583 человек.
7. Есть ли «воздушные дороги» для самолетов?
На самом деле разработаны специальные маршруты, которые распределяются по высоте, так: в одну сторону самолеты летят с четной высотой, а в обратную – с нечетной.
8. Почему пилоты не носят большую бороду и усы?
Подобное решение не является личным, а считается неким правилом, поскольку борода, усы и другие украшения на лице, например, пирсинг, могут стать причиной того, что в случае чрезвычайной ситуации кислородная маска не будет плотно прилегать к лицу. Подобная ситуация ставит под угрозу жизнь пассажиров, поэтому пилотам разрешена лишь легкая небритость, не более того.
9. Зачем перед посадкой и взлетом заставляют открывать шторки иллюминаторов?
Уже упоминалось, что большинство аварийных ситуаций возникает во время посадки и взлета, и шторки нужно открывать для того, чтобы в случае чрезвычайной ситуации люди хорошо ориентировались, поэтому их глаза должны привыкнуть к солнечному свету. Кроме этого, пассажиры и бортпроводники должны видеть, что происходит за бортом.
10. Что безопаснее «жесткая» посадка на землю или на воду?
В фильмах часто показывают, что во время экстренной посадки пилоты предпочитают направить самолет в воду, создавая при этом у людей обманчивое представление. На самом деле выбор «земля или вода» зависит от модели самолета, но в большинстве случаев легче без серьезных потерь посадить самолет на землю, чем на воду. Объясняется это тем, что, оказывается, жидкость является более «жесткой» из-за своей плотности и консистенции. Кроме этого, после посадки самолет быстро окажется под водой и люди могут не успеть выбраться. Исследования показывают, что шансы выжить при посадке на землю выше, чем на воду.
11. Сколько времени можно будет пользоваться кислородными масками?
В результате взрыва или из-за других чрезвычайных ситуаций может произойти разгерметизация кабины. На большой высоте у человека начнет развиваться гипоксия, он потеряет сознание и может погибнуть. Чтобы этого не произошло, над креслом каждого пассажира находится персональная кислородная маска, и она рассчитана на 10-15 мин. За это время пилот успеет опустить самолет на высоту, где человек сможет нормально дышать. Кстати, у пилота есть своя персональная кислородная маска, и она рассчитана на большее время, поскольку задача пилота – посадить самолет без потери концентрации. Перед тем как поднять самолет в воздух, в обязательном порядке проверяется работоспособность масок пилота.
12. Может ли обычный человек посадить самолет?
Сюжет многих фильмов о самолетах рассказывает истории, как разные люди и даже дети сажают самолеты без каких-либо серьезных последствий и трагедий, получая подсказки от диспетчеров или из других источников. Что касается реальных ситуаций, то эксперименты показали, что на современных самолетах это вполне возможно. Недавно провели исследования на тренажере и стюардессы смогли справиться с поставленной задачей. Хорошие шансы на успех обусловлены наличием в самолетах современных компьютерных систем, которые могут направить и посадить самолет, при правильном руководстве по радиосвязи с диспетчером.
13. Почему самолет могут послать на второй круг?
Согласно опросам, пассажиры испытывают сильное волнение, когда вместо долгожданной посадки самолет начинает набирать высоту. Решение отправить самолет на второй круг – штатная ситуация, которая может произойти по разным причинам, например, если на посадочной полосе обнаружен какой-то предмет, дует сильный боковой ветер или же аэропорт закрыт для срочной посадки спецборта.
14. Что означает спираль, нарисованная на турбине?
Этот рисунок выполняет важную функцию, поскольку турбина может работать практически бесшумно и нужен визуальный сигнал. Было зафиксировано много случаев, как к ней подходили люди, и поток воздуха отбрасывал их на большое расстояние, что становилось причиной получения серьезных травм. Чтобы исключить подобные несчастные случаи стали наносить на середину турбины знаки, чтобы можно было понять по ним, турбина работает или нет.
15. Как можно попасть в кабину пилотов, когда дверь заблокирована изнутри?
Для безопасности полета пассажиры не могут открыть дверь в кабину пилотов, поскольку ее блокируют после того, как все занимают свое место. Всегда существует риск чрезвычайной ситуации, например, оба пилота могут потерять сознание. На этот случай бортпроводнику известен специальный код, открывающий дверь. Для каждого рейса подбирается своя комбинация, и ее сообщают перед самым отправлением. После введения кода дверь откроется в течение минуты, но если пилот через видео-камеру видит, что зайти хочет не член экипажа, то он полностью блокирует дверь и открыть ее снаружи уже не будет возможности.
16. Как питаются пилоты во время полета?
Пассажиры и пилоты питаются по-разному, и последним предлагается несколько блюд на выбор. В большинстве случаев это курица, рыба и мясо с разными гарнирами, причем каждому пилоту всегда дается разная еда. Это необходимо для того, чтобы исключить отравление одинаковыми продуктами. Принимают пищу пилоты по очереди, и обычно это происходит прямо за штурвалом на специальных столиках.
17. Что произойдет, если перестанут работать все двигатели?
Когда самолет набирает необходимую высоту, пилоты активируют режим, при котором двигатели работают на нулевой тяге. Это можно сравнить с ситуацией, когда автомобиль спускается с горки и рычаг находится в нейтральном положении. Полный отказ двигателей случается крайне редко, и на этот счет у пилотов есть инструкция для их перезагрузки. Пассажирам совсем не нужно переживать, поскольку самолет даже без двигателей может сесть на планирующем спуске. Этому есть реальное доказательство: в 1982 году самолет Boeing 747 попал в облако пыли, которое образовалось в результате извержения вулкана. В итоге все четыре двигателя отказали, но пилоты смогли посадить самолет в ближайшем аэропорту, и никто из пассажиров не пострадал.
Многих удивит тот факт, что пассажиры не ощущают и не замечают, что молния попадает в самолет и единственное, что может произойти – обесточивание системы. В этом случае пилоты просто делают ее перегрузку, и полет продолжается в обычном режиме. На удивление, опасность несут птицы, которые могут попасть в вентилятор или турбину, спровоцировав их разрушение и даже возгорание двигателя. К тому же, столкновение с птицей может «не пережить» лобовое стекло. Кстати, в аэропортах используются разные способы, чтобы отпугивать птиц, например, шумовые генераторы и даже вертолеты. Опасен для самолетов и град, но метеорологические проблемы предварительно определяют, и их можно облететь.
19. Почему пассажирам не выдают парашюты на случай катастрофы?
Полагаться на парашют во время крушения самолета – глупо, и это объясняется тем, что многие люди даже в спокойном состоянии не могут правильно надеть парашют и безопасно приземлиться после прыжка. Кроме этого, чтобы безопасно выпрыгнуть с самолета, он должен медленно лететь на высоте не больше 5 км над землей.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов