Самолет набирает скорость постепенно. Фаза взлета длится продолжительный отрезок времени и начинается с процесса движения на взлетно-посадочной полосе. Различают несколько видов взлета и набора скорости.
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.
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.
Скорость взлета
Чтобы пассажирский самолет оторвался от земли, необходимо развить скорость взлета, которая сможет обеспечить увеличение подъемной силы. Чем больше вес авиалайнера, тем большая скорость разгона необходима для того, чтобы самолет поднялся в воздух. Какая скорость самолета при взлете – это зависит от веса летательного аппарата.
Так, Боинг 737 оторвется от земли только в тот момент, когда скорость движения по взлетно-посадочной полосе достигнет значения 220 км/ч.
747-ая модель Боинга имеет большую массу, а, значит, для взлета необходимо развить большую скорость. Скорость самолета этой модели при взлете равняется 270 км/ч.
Самолеты модели Як 40 разгоняются до 180 км/ч, чтобы оторваться от взлетно-посадочной полосы. Это обусловлено меньшей массой самолета, по сравнению с Боингами 737 и 747.
Виды взлета
На взлет самолета влияют сразу несколько факторов:
- погодные условия;
- протяженность взлетно-посадочной полосы (ВПП);
- покрытие ВПП.
К погодным условиям, которые учитываются при взлёте самолета, относятся скорость и направление ветра, влажность воздуха и наличие осадков.
Всего различают 4 вида взлета:
- с тормозов;
- классический набор скорости;
- взлет с помощью дополнительных средств;
- вертикальный набор высоты.
Первый вариант разгона подразумевает достижение необходимого режима тяги. С этой целью авиалайнер стоит на тормозах, пока работают двигатели, и отпускается только тогда, когда необходимый режим будет достигнут. Такой метод взлета применяется в случае недостаточной протяженности взлетной полосы.
Классический метод взлета подразумевает постепенный набор тяги при движении самолета по ВПП.
Классический взлет с ВПП
Под вспомогательными средствами подразумеваются специальные трамплины. Взлет с трамплина практикуется на военных самолетах, взлетающих с авианосца. Использование трамплина помогает компенсировать отсутствие ВПП достаточной протяженности.
Вертикальный взлет осуществляется только при наличии специальных двигателей. Благодаря вертикальной тяге взлет происходит аналогично взлету вертолета. Оторвавшись от земли, такой самолет плавно переходит в горизонтальный полет. Ярким примером самолетов с вертикальным взлетом является ЯК-38.
Взлет Боинга 737
Чтобы точно разобраться, как самолет взлетает и набирает скорость, следует рассмотреть конкретный пример. Для всех пассажирских реактивных самолетов схема взлета и набора высоты одинакова. Разница заключается лишь в достижении величины необходимой скорости взлетающего самолета, что обуславливается весом авиалайнера.
Прежде чем самолет придет в движение, нужно чтобы двигатель достиг необходимого режима работы. Для самолета Боинг 737 это значение составляет 800 оборотов в минуту. При достижении этой отметки пилот отпускает тормоз. Самолет берет разбег на трех колесах, ручка управления находится в нейтральном положении.
Чтобы оторваться от земли, самолет этой модели должен набрать сначала скорость 180 км/ч. На этой скорости возможно поднятие носа летательного аппарата, дальше самолет разгоняется на двух колесах. Для этого пилот плавно опускает управление вниз, в результате щитки-закрылки отклоняются, а носовая часть поднимается вверх. В таком положении самолет продолжает разгоняться, двигаясь по ВПП. Авиалайнер оторвется от земли тогда, когда разгон достигнет 220 км/ч.
Следует понимать, что это усредненное значение скорости. При встречном ветре скорость меньше, так как ветер способствует более легком отрыву авиалайнера от земли, дополнительно увеличивая подъемную силу.
Разгон самолета усложняется при высокой влажности воздуха и наличии осадков. В этом случае скорость отрыва должна быть больше, чтобы самолет взлетел.
Важно! Решение о том, какую скорость можно считать достаточной для набора высоты принимает пилот, оценив погодные условия и особенности взлетно-посадочной полосы.
Скорость в полете
Скорость полета самолета зависит от модели и особенностей конструкции. Обычно указывается максимально возможная скорость, однако на практике такие показатели достигаются редко и самолеты летают на крейсерской скорости, которая, как правило, составляет около 80% от максимального значения.
К примеру, скорость пассажирского самолета Эйрбас А380 составляет 1020 км/ч, это значение указано в технических характеристиках самолета и является максимально возможной скоростью полета. Полет же осуществляется на крейсерской скорости, которая для этой модели самолета составляет около 900 км/ч.
Боинг 747 рассчитан на полет со скоростью 988 км/ч, но полеты совершаются на крейсерской скорости, которая варьируется в пределах 890-910 км/ч.
Интересно. Компания Boeing занимается разработкой самого быстрого пассажирского авиалайнера, максимальная скорость которого будет достигать 5000 км/ч.
Как садится самолет
Самые ответственные моменты при полете – это взлет и посадка авиалайнера. Движение в небе обычно обеспечивается автопилотом, в то время как посадка и взлет осуществляются пилотами.
Посадка – это то, что больше всего волнует пассажиров, так как этот процесс сопровождается пугающими ощущениями при снижении высоты, а затем толчком при приземлении авиалайнера на взлетно-посадочную полосу.
Нередко, спрашивая о том, как прошел полет, можно получить ответ, что посадка была мягкой. Именно мягкая посадка считается показателем мастерства пилота.
Подготовка к посадке начинается в воздухе, на высоте 25 м над уровнем порога взлетно-посадочной полосы для больших самолетов, и 9 м – для маленьких летальных аппаратов. До момента, когда самолет зайдет на посадку, уменьшаются вертикальная скорость снижения и подъемная скорость крыла. Уменьшение скорости обуславливает снижение подъемной силы, благодаря чему самолет может приземлиться.
Самолеты садятся на взлетно-посадочную полосу не сразу. При посадке сначала происходит контакт с ВПП, и самолет приземляется на стойки шасси. Затем авиалайнер продолжает движение по ВПП на колесах, постепенно снижая скорость. Именно момент контакта с ВПП сопровождается тряской в салоне и вызывает беспокойство у пассажиров.
Как правило, посадочная скорость примерно равна либо незначительно отличается от скорости взлета. Так, Боинг 747 сможет сесть на скорости около 260 км/ч.
Видео
Когда садится самолет, все решения о необходимости уменьшения скорости принимает пилот. Таким образом, мягкая посадка характеризует профессиональные навыки пилота. Однако следует помнить, что особенности приземления авиалайнера также зависят от ряда климатических факторов и особенностей ВПП.
Вопрос о том, какую скорость развивает самолет при взлёте, интересует многих пассажиров. Мнения непрофессионалов всегда расходятся – кто-то ошибочно предполагает, что скорость всегда одинаковая для всех видов данной авиатехники, другие правильно считают, что она различная, но не могут объяснить почему. Постараемся разобраться в этой теме.
Взлёт
Взлёт – это процесс, занимающий временную шкалу от начала движения самолёта до его полного отрыва от взлетно-посадочной полосы. Взлёт возможно только при соблюдении одного условия: подъёмная сила должна приобрести значение больше значения массы взлетающего объекта.
Виды взлёта
Различные «мешающие» факторы, которые приходится преодолевать для поднятия самолёта в воздух (погодные условия, направление ветра, ограниченная взлётная полоса, ограниченная мощность двигателя и т.д.), побудили авиаконструкторов к созданию множества способов их обхода. Усовершенствовалась не только конструкция летающих аппаратов, но и сам процесс их взлёта. Таким образом, были разработаны несколько видов взлёта:
- С тормозов. Разгон самолёта начинается только после того, как двигатели достигнут установленного режима тяги, а до тех пор аппарат удерживается на месте при помощи тормозов;
- Простой классический взлёт, предполагающий постепенный набор тяги двигателя во время движения самолёта по взлётной полосе;
- Взлёт с использованием вспомогательных средств. Характерно для самолётов, несущих боевую службу на авианосцах. Ограниченная дистанция взлётной полосы компенсируется использованием трамплинов, катапультными устройствами или даже установленными на самолёт дополнительными ракетными двигателями;
- Вертикальный взлёт. Возможен при наличии у самолёта двигателей с вертикальной тягой (пример – отечественный Як-38). Такие аппараты, аналогично вертолётам, сначала набирают высоту с места по вертикали либо при разгоне с очень малого расстояния, а затем плавно переходят в горизонтальный полёт.
Рассмотрим в качестве примера фазы взлёты реактивного самолёта Боинг 737.
Взлет Boeing 737-800
Взлёт пассажирского Boeing 737
Практически каждый гражданский реактивный самолёт поднимается в воздух по классической схеме, т.е. двигатель набирает нужную тягу непосредственно в самом процессе взлёта. Выглядит это следующим образом:
- Движение самолёта начинается после достижения двигателем около 800 оборотов/мин. Лётчик постепенно отпускает тормоза, держа при этом ручку управления нейтрально. Разбег начинается на трёх колёсах;
- Для начала отрыва от земли Боинг должен приобрести скорость около 180 км/ч. При достижении этого значения пилот плавно тянет ручку, что ведёт к отклонению щитков-закрылков и, как следствие, поднятию носа аппарата. Дальше самолёт разгоняется уже на двух колёсах;
- С приподнятым носом на двух колёсах самолёт продолжает разгон до тех пор, пока скорость не достигнет 220 км/ч. При достижении этого значения самолёт отрывается от земли.
Скорость взлета других типовых самолетов
- Airbus A380 – 269 км/ч;
- Boeing 747 – 270 км/ч;
- Ил 96 – 250 км/ч;
- Ту 154М – 210 км/ч;
- Як 40 – 180 км/ч.
Приведенной скорости не всегда достаточно для отрыва. В ситуациях, когда сильный ветер дует в направлении взлёта аппарата, требуется большая наземная скорость. Или, наоборот – при встречном ветре достаточно меньшей скорости.
По материалам techcult
Многих людей интересует скорость самолета при взлете.Некоторым это интересно, поскольку им любопытно узнать историю самолетостроения, а другим - из-за того, что скоро начнется их первый перелет. На эту тему существует большое количество мнений, причем многие из них, как всегда, ошибочны. Тем не менее, именно этот момент отрыва от земли является одним из самых важных и продолжительных процессов у любого воздушного транспорта. Более подробно эта тема будет разобрана далее.
Фаза взлета занимает все время от начала движения и до полного отрыва от поверхности полотна. Однако здесь присутствует несколько важных нюансов - итоговая сила подъема должна превышать массу поднимающегося самолета, чтобы он смог в итоге постепенно оторваться от . Причем у каждой модели воздушного транспорта свои возможности по набору скорости на полосе. Например, у пассажирских лайнеров двигатели переключаются в специальный режим, который длится пару минут, что позволяет наиболее быстро подняться. Впрочем, его редко используют вблизи от населенных пунктов, чтобы не доставать шумом местных жителей.
Типы взлета
Существует некоторое количество факторов, которые приходится постоянно учитывать пилотам при начале фазы взлета. В основном, это погодные условия, направление и сила ветра (если ветер дует прямо «в лицо», для подъема самолету придется набирать намного больше скорости, кроме того, иногда сильный ветер способен отклонить воздушное судно в сторону), ограниченность взлетной полосы и мощности двигателя. Причем есть еще огромное количество различных мелочей, которые в итоге оказывают критическое влияние на процесс. Все это заставляло авиаконструкторов вести работу по улучшению моделей летающих аппаратов.
У тяжелых транспортных лайнеров есть сразу два варианта взлета, а именно:
- Самолет способен осуществлять набор скорости, только после того, как двигатели выработают необходимую силу тяги. До этого момента лайнер просто стоит на тормозах.
- Классический взлет идет сразу после короткой остановки. В этом случае не требуется предварительного набора мощности у двигателей. Самолет просто выполняет разгон и поднимается в небо.
Другие типы авиации, в основном, военные, используют свои методы, например:
- Самолеты, несущие службу на авианосцах, взлетают при помощи целой системы вспомогательных средств. Применяются и катапульты, различные трамплины, в особых случаях на истребители даже устанавливают дополнительные двигатели.
- Вертикальный взлет используется только у тех летательных аппаратов, у которых имеется двигатель с вертикальным типом тяги. Хорошим примером служит Як-38. В этом случае самолет постепенно набирает высоту с места либо с небольшого разгона сразу переходит в горизонтальный полет.
Обычнаяскорость самолета при взлете, при которой лайнер, вроде Boing 737, отрывается от земли, составляет 220 км/ч. Тогда как другая модель под индексом 747 требует уже 270 км/ч. Иногда такой может и не хватать. Особенно ярко это выражается при сильном ветре. В подобных случаях требуется более длинная дистанция разбега.
В технических характеристиках летательного аппарата важно все. Ведь буквально от каждой мелочи зависит жизнеспособность лайнеров и безопасность людей, находящихся на борту. Однако есть параметры, которые можно назвать основными. Таким, например, является скорость взлета и посадки воздушного судна.
Для работы самолетов и их эксплуатации крайне важно знать, какой именно может быть скорость самолета при взлете, а именно в тот момент, когда он отрывается от земли. У разных моделей лайнеров этот параметр будет разным: для более тяжелых машин показатели побольше, для машин полегче показатели поменьше.
Взлетная скорость важна по той причине, что проектировщикам и инженерам, занимающимся изготовление и просчетом всех характеристик самолета, эти данные необходимы, чтобы понять, насколько большой будет подъемная сила.
В разных моделях заложены разные параметры разбега и скорости взлета. Так, например, Аэробус А380, который на сегодняшний день считается одним из самых современных самолетов, разгоняется на взлетной полосе до 268 км в час. Боингу 747 на это потребуется разбег в 270 км в час. Российский представитель авиаотрасли Ил 96 имеет взлетную скорость 250 км в час. У Ту 154 она равна 210 км в час.
Но эти цифры представлены в среднем значении. Ведь на конечную скорость разгона лайнера по полосе влияет целый ряд факторов, среди которых:
- Скорость ветра
- Направление ветра
- Длина ВПП
- Атмосферное давление
- Влажность воздушных масс
- Состояние ВПП
Все это оказывает свое воздействие и, может, как притормозить лайнер, так и придать ему небольшое ускорение.
Как именно происходит взлет
Как отмечают специалисты, аэродинамика любого воздушного лайнера характеризуется конфигурацией крыльев самолета. Как правило, она стандартна и одинакова для разных типов самолетов – нижняя часть крыла всегда будет плоской, верхняя – выпуклой. Разница состоит лишь в мелких деталях, и от типа воздушного судна не зависит.
Воздух, проходящий под крылом, не меняет своих свойств. Но тот воздух, который оказывается сверху начинает сужаться. А значит, что сверху проходит меньший объем воздуха. Такое соотношение становится причиной разницы давлений вокруг крыльев лайнера. И именно она формирует ту самую подъемную силу, толкающую крыло вверх, а вместе с ним и поднимающая самолет.
Отрыв самолета от земли происходит в тот момент, когда подъемная сила начинает превышать вес самого лайнера. А это может происходить исключительно с увеличением скорости самого самолета – чем она выше, тем больше повышается разница давлений вокруг крыльев.
У пилота же есть возможность работать с подъемной силой – для этого в конфигурации крыла предусмотрены закрылки. Так, если он их опустит, то они поменяют вектор подъемной силы на режим резкого набора высоты.
Ровный же полет лайнера обеспечивается в том случае, когда соблюдается баланс между весом лайнера и подъемной силой.
Какие типы взлета бывают
Для разгона пассажирского самолета пилотам требуется выбрать специальный режим работы двигателей, называющийся взлетным. Он продолжается лишь несколько минут. Но бывают и исключения, когда рядом с аэродромом располагается какой-то населенный пункт, самолет в таком случае может уходить на взлет в обычном режиме, что позволяет снизить шумовую нагрузку, т.к. при взлетном режиме двигатели самолета очень громко ревут.
Специалисты выделяют два типа взлета пассажирских лайнеров:
- взлет с тормозов: имеется в виду, что поначалу самолет удерживается на тормозах, двигатели же переходят на режим максимальной тяги, после чего снимается лайнер с тормозов и начинается разбег
- Взлет с небольшой остановкой на ВПП: в такой ситуации лайнер начинает бежать по взлетной дорожке сразу же без какой-либо предварительной перестановки двигателей на требуемый режим. После скорость растет и достигает требуемых сотен километров в час
Нюансы посадки
Под посадкой пилоты понимают конечный этап полета, который представляет собой спуск с неба на землю, замедление лайнера и полную его остановку на полосе у аэропорта. Снижение самолета начинается с 25 метров. И по факту посадка в воздухе отнимает всего несколько секунд.
При посадке перед пилотами стоит целый спектр задач, т.к. происходит она по факту в 4 разных этапа:
- Выравнивание – в этом случае вертикальная скорость снижения лайнера уходит к нулю. Этот этап начинается в 8-10 метрах над землей и заканчивается на уровне 1 метра
- Выдерживание: в этом случае скорость лайнера продолжает уменьшаться, а снижение остается плавным и продолжающимся
- Парашютирование: на этом этапе отмечается снижение подъемной силы крыльев и увеличение вертикальной скорости самолета
- Приземление: под ним понимают непосредственное касание твердой поверхности шасси
Именно на этапе приземления пилоты и фиксируют посадочную скорость самолета. Опять-таки, в зависимости от модели разнится и скорость. Например, у Боинга 737 она будет равна 250-270 км в час. Аэробус А380 садится при таких же параметрах. Если же самолет поменьше и полегче, ему хватит и 200 км в час.
Важно понимать, что на скорость посадки оказывают непосредственное воздействие ровно те же факторы, что влияют и на взлет.
Временные промежутки здесь очень небольшие, а скорости огромные, что и становится причиной наиболее частых катастроф именно на данных этапах. Ведь у пилотов крайне мало времени на принятие стратегически важных решений, и каждая ошибка может стать фатальной. Поэтому отработке посадки и взлета уделяется очень много времени в процессе обучения пилотов.