Почему в самолете не чувствуется скорость: «Почему в самолетах не ощущается скорость?» — Яндекс Кью

ᐉ Пугающие элементы самолета ∗ aeroport.kz

Авиакомпании

Самолеты

Информация

---

Популярные категории

Авиабилеты
В аэропорту
В самолете
Багаж и ручная кладь
Дети и животные
Аэрофобия
Форс-мажор

Back to top

Данная статья поможет развеять страхи тем людям, которые летая на самолете пугаются различных звуков и явлений происходящих в полете. Дело в том, что многое в самолете возникает в результате работы механизмов и бояться их вовсе не стоит.

К примеру, перед тем как заработает двигатель, в салоне самолета выключаются освещение и кондиционеры, а затем через небольшой промежуток времени включаются снова. Это связано с тем, что источники питания переключаются от внешнего генератора к генератору внутреннему.

Если двигатели самолета завелись, а потом заглохли, либо вовсе не завелись, то в этом случае, зачастую, виновата не какая-нибудь неисправность, а банально не состоявшийся запуск.

Наблюдая за тем, как самолет направляется на взлетно-посадочную полосу, вы замечаете движение части его крыльев вниз, а затем назад. Это двигаются закрылки, которые помогают самолету взлететь, набрать высоту, пойти на снижение и наконец, сесть. Когда закрылки выпускают, они отходят от крыла и образуют щели. После того, как самолет поднимется в небо, закрылки убирают и не выпускают до самого снижения.

Набирая высоту и при заходе на посадку, самолет издает жужжание (похожее на звук работающей бензопилы), которое к тому же все время меняется. Дело в том, что издавая такой звук, начинают свою работу закрылки.

Не стоит пугаться того, что при сильной турбулентности начинают трястись крылья. Крылья сами по себе являются достаточно гибкими деталями, поэтому они и должны изгибаться при определенной нагрузке.

Вы заметили дыры и заклепки на крыле самолета? Это механизация крыла, а вовсе не его изношенность.

Услышав 3-4 звонка подряд, не пугайтесь. Это условный знак для бортпроводников, сигнализирующий, что пришло время взлета.

После того, как самолет взлетел, из-под пола раздается некий шум. Отныне вы будете знать, что это убираются шасси.

Когда самолет набрал высоту, двигатели начинают работать приглушенней. Дело в том, что достигнув высоты 250-500 метров, самолет может лететь (это же происходит и при посадке) при двигателях с уменьшенным режимом работы.

Смотря в окно, вы замечаете какое-то мерцание. Это мигает белый маячок на законцовке крыла, отражаясь от облаков.

После того, как самолет приземлился, вы слышите усилившийся звук двигателя и «задувающий» шум. Это шумит реверс, который помогает тормозной системе самолета снизить скорость и уменьшить дистанцию торможения.

Приземлившись, вы чувствуете, что торможение самолета сопровождается вибрацией. Вибрация при торможении самолета чувствуется в том случае, когда специальное устройство препятствует тому, чтобы колеса скользили по мокрой посадочной полосе.

Если вы почувствовали, как при посадке самолет что называется «шмякнулся» о землю, это говорит о том, что приземление осуществлялось в мокрую погоду. В таком случае, подобная жесткая посадка является лучшим решением вопроса, как надежнее сцепить шасси с бетонной полосой.

Вот и получается, что если разобраться в особенностях работы самолета, то летать окажется не так уж и страшно.

И всё-таки она вертится: почему мы не замечаем вращения Земли

22 июля 2022 Образование

Такие вопросы частенько приходят в голову в час ночи — когда пытаешься уснуть.

Как известно, наша планета имеет форму шара — извините, плоскоземельщики, но это так. И она вращается вокруг своей оси, как волчок, благодаря чему у нас дни сменяют ночи. Делает это она с экваториальной скоростью 1 674 км/ч.

Фотография Земли с орбиты. Изображение: NASA / Unsplash

Это 465 метров в секунду — впечатляющая цифра. У некоторых может возникнуть вопрос: почему мы не замечаем вращения планеты? Люди умудряются потерять сознание, катаясь в парке аттракционов на карусели, а она движется куда медленнее, чем Земля.

Может быть, учёные опять скрывают правду и в действительности наша планета неподвижна?

На самом деле ответить на вопрос «почему мы не замечаем вращения Земли» довольно легко, если провести простую аналогию. Представьте, что вы летите на самолёте.

Снаружи видно, что воздушное судно несётся вперёд, причём оно может быть очень быстрым. Но, находясь внутри, вы не будете замечать движения и сможете ходить по салону, сидеть и лежать, как будто самолёт полностью неподвижен. Дело в том, что вы движетесь с той же скоростью, что и транспорт, и относительно его «системы отсчёта», как говорят физики, находитесь в полном покое.

Мы не можем ощутить скорость, но способны чувствовать ускорение. Вы заметите движение самолёта, только когда он будет разгоняться или, наоборот, тормозить. Именно поэтому во время взлёта и посадки пассажиров просят сесть и пристегнуться, иначе они все попадают на пол.

Фото звёздного неба c Земли при многочасовой экспозиции — иллюстрация вращения Земли вокруг своей оси. Изображение: Anton Yankovyi / Wikimedia Commons

Если бы планета остановилась, мы бы это почувствовали — и не смогли бы пережить такой катастрофы. Но Земля ни ускоряться, ни тормозить не собирается, поэтому мы не замечаем её вращения. Атмосфера, все объекты на поверхности и мы сами — всё крутится вместе с планетой на той же скорости 465 метров в секунду. А относительно самой Земли остаётся неподвижным.

Второй закон Ньютона гласит: сила = масса × ускорение. Ваше тело — это та самая масса. Ускорение в случае с Землёй равно нулю. Значит, на ваше тело никакая сила не действует, и оно находится в покое.

Хотя, строго говоря, небольшое замедление Земля всё-таки испытывает. Луна слегка тормозит вращение нашей планеты, отчего последняя каждый день замедляется примерно на две тысячные секунды. Исследования показывают, что 350 миллионов лет назад сутки состояли всего из 23 часов, потому что Земля крутилась быстрее.

То есть на ваше тело на поверхности планеты всё-таки действует небольшое замедление — физики называют его отрицательным ускорением. Впрочем, оно настолько незначительно, что вы его просто не замечаете.

Читайте также 🧐

• 6 поразительных фактов о планете Земля, в которые сложно поверить
• 6 вещей, которые мы до сих пор не знаем о Земле
• 5 самых малоисследованных мест на планете Земля

Почему самолеты не становятся быстрее — и не станут в ближайшее время.

Конкорд на выставке в новом музее воздухоплавания Aeroscopia во Франции в 2015 году.

Эрик Кабанис / Getty Images

com/_components/slate-paragraph/instances/cq-article-49f302981ed127f58d6514cd7ea30e2d-component-1@published»> Эта статья является частью Future Tense , сотрудничество между Университет штата Аризона , New America и Slate . В среду, 11 мая, Future Tense проведет в Вашингтоне мероприятие, посвященное будущему авиационных технологий. Для получения дополнительной информации и ответа на приглашение посетите веб-сайт Веб-сайт New America .

Мечты о быстрых коммерческих авиаперелетах повторяются очень часто. За последний год мы видели разговоры НАСА о новом поколении X-planes для демонстрации технологий, необходимых для замены сверхзвукового Concorde. И Lockheed Martin обсуждает коммерческий транспорт, производный от своих программ гиперзвукового оружия и самолетов-шпионов.

Мир более чем готов услышать такие разговоры; многих расстраивает и даже сбивает с толку тот факт, что авиаперевозки (за исключением Concorde) застряли на скорости чуть выше 0,8 Маха с самого начала реактивной эры.

Увы, последние сны не более реальны, чем предыдущие. Препятствия для быстрых полетов на реактивных самолетах остаются очень высокими, и, если уж на то пошло, они становятся все выше.

Во-первых, сверхзвуковые самолеты — самолеты, которые летают со скоростью не менее 1 Маха, обычно 2 Маха или быстрее.* Конкорд, сверхзвуковой символ эпохи реактивных ранцев и летающих автомобилей, которому около 40 лет, преподает важный урок всем желающим. пойти по его стопам. Благодаря большому расходу топлива и другим высоким эксплуатационным расходам сверхзвуковые путешествия требуют первоклассных цен на билеты.

Тем не менее, число тех, кто готов платить за сверхзвуковой полет, слишком мало, чтобы оправдать использование такого самолета на всех рынках, кроме нескольких. Это имело смысл для Нью-Йорка, Парижа или Лондона, но другие рынки просто не предлагают критической массы хайроллеров.

Concorde был разработан и построен полностью при финансовой поддержке правительства Великобритании и Франции, но только 14 поступили на вооружение. Несмотря на то, что авиакомпании, которые их эксплуатировали, получили свои самолеты почти даром, им было трудно заработать на них какие-либо деньги. Перелет из Лондона в Нью-Йорк сегодня занимает около семи-восьми часов; Конкорду потребовалось около трех часов 30 минут.

С тех пор, как Concorde был введен в эксплуатацию, был достигнут прогресс в снижении шумового следа, связанного с полетом на сверхзвуковой скорости. Но проблема со сверхзвуковым полетом не имеет ничего общего со стрелой, создаваемой этими реактивными самолетами. Вы можете сделать так, чтобы бум ушел, и все же столкнуться с чем-то менее привлекательным: экономикой. Очень мало было сделано или могло быть сделано для снижения высоких затрат, связанных с высокоскоростным полетом.

На самом деле, благодаря эволюции конструкции реактивных двигателей экономическое расхождение между обычным реактивным полетом и сверхзвуковым полетом увеличилось со времен Конкорда. Коэффициенты двухконтурности — отношение воздуха, проходящего вокруг активной зоны реактивного двигателя, к количеству воздуха, сжигаемого в активной зоне, — значительно увеличились. Это соотношение является ключевым фактором, определяющим топливную экономичность реактивного двигателя, наряду с уменьшением шума и выбросов.

com/_components/slate-paragraph/instances/cq-article-49f302981ed127f58d6514cd7ea30e2d-component-8@published»> Однако сверхзвуковые реактивные самолеты должны использовать двигатели с относительно малой двухконтурностью. Двигатели Concorde Olympus были двигателями с нулевым байпасом, также известными как турбореактивные двигатели (а не сегодняшние турбовентиляторные двигатели). Сверхзвуковому реактивному лайнеру сегодня по-прежнему нужно что-то с соотношением примерно 1:1 или 2:1.

Когда Concorde поступил на вооружение, типичные обычные реактивные лайнеры использовали турбовентиляторные двигатели с гораздо меньшей степенью двухконтурности, обычно около 4-1. Двигатели последнего поколения, которые в настоящее время поступают в эксплуатацию на Airbus A320neo, а в следующем году — на Boeing 737 MAX, имеют степень двухконтурности более 12:1. В результате современные реактивные самолеты примерно на 70 процентов эффективнее, чем двигатели первых реактивных лайнеров конца 1950-х и начала 1960-х годов.

Таким образом, каждый раз, когда на дозвуковых самолетах внедряется новое поколение двигателей с большой степенью двухконтурности, мы все больше уходим от сверхзвуковой экономики с точки зрения как технологии, так и относительного расхода топлива. Разница в эффективности между дозвуковыми реактивными лайнерами 1976 и Concorde был уже, чем разница между обычным реактивным лайнером в 2020 году и сверхзвуковой конструкцией следующего поколения. Другими словами, разница между ценой дозвукового билета и ценой сверхзвукового билета тоже увеличится.

Еще одно изменение, которое сработало против быстрых полетов на самолете, — это уровень обслуживания и технологии, предоставляемые премиальным клиентам. Во времена Конкорда путешествие на самолете первого класса включало кресло с откидной спинкой, хорошую еду и общий экран, на котором показывали фильм. Сегодня большинство качественных авиакомпаний предлагают раскладывающиеся кресла, персональные развлечения в полете, электрические соединения и, возможно, даже небольшую рабочую зону. Путешественники берут с собой ноутбуки, и большинство международных самолетов имеют хорошее подключение к Интернету.

Другими словами, у пассажира сегодня гораздо меньше стимулов платить больше, чтобы путешествовать быстрее. Он полностью подключен к своему офису, может наслаждаться последними развлечениями на личном экране и спать в (относительно) удобной кровати. Он может даже мечтать сбежать из офиса в своем хорошо оборудованном коконе. Ничего из этого не было правдой во времена Конкорда. И новый сверхзвуковой реактивный лайнер, такой как Конкорд, вероятно, будет предлагать только базовые откидывающиеся сиденья. Пространство в приоритете для сверхзвуковых самолетов из-за необходимости минимизировать сопротивление.

Гиперзвук, или полет со скоростью более 5 Маха, даже более захватывающий, чем сверхзвуковой полет со скоростью 2 Маха. Но решение экономических и технологических проблем, связанных с гиперзвуком, всегда казалось далеким от 20 лет, что делает его холодным синтезом аэрокосмической промышленности.

Мечта о гиперзвуковом авиалайнере достигла наибольшей известности как Восточный экспресс, предложенный президентом Рейганом в его обращении к Конгрессу США в 1986 году. Он должен был лететь со скоростью, в 25 раз превышающей скорость звука на низкой околоземной орбите, и лететь из Вашингтона в Токио за два часа. Он должен был быть введен в эксплуатацию до 2000 года. Однако большая часть работ, связанных с этим проектом, была прекращена много лет назад, когда было потрачено почти 2 миллиарда долларов.

В гиперзвуке, как и в сверхзвуке, многое зависит от двигательной установки. Обычные реактивные двигатели не будут работать выше 2,5 Маха или около того. Вместо этого необходим ГПВРД (сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель), возможно, в сочетании с другим реактивным двигателем, необходимым для разгона самолета до скорости, на которой может работать ГПВРД. Концепция ГПВРД существует с 1950-х годов, но длительные летные испытания оказались трудными. Эту технологию можно сравнить с зажиганием спички во время урагана: она работает так недолго, прежде чем выйти из строя. Двигатель имеет тенденцию выходить из строя через несколько минут, а мировой рекорд составляет чуть более шести минут.

Однако, в отличие от сверхзвука, гиперзвук зависит от множества других новых технологий, которые еще предстоит разработать, в частности, от систем терморегуляции и материалов, способных выдерживать сильный нагрев.

Lockheed Martin и другие оборонные подрядчики, вероятно, со временем смогут освоить эти технологии. Во-первых, мы увидим гиперзвуковое оружие, такое как крылатые ракеты, которые используются один раз и не требуют сложных систем безопасности, необходимых для пассажирских перевозок. Затем мы увидим самолеты-разведчики, такие как предложенный Lockheed Martin SR-72. Они будут многоразовыми, но, вероятно, все еще беспилотными.

В конце концов, примерно через 50 лет безопасный гиперзвуковой пассажирский транспорт станет возможным. В этот момент нам просто придется бороться с огромными затратами, связанными с этой технологией. И, конечно же, обычные реактивные лайнеры продолжат свой путь к еще большей эффективности, а это означает, что соотношение стоимости билетов и стоимости между быстрым и обычным воздушным транспортом будет огромным.

Преследование больших сверхзвуковых и гиперзвуковых транспортных средств может быть бесполезным, но некоторые формы быстрого транспорта неизбежны. Скорее всего, появится рынок для сверхзвукового бизнес-джета, такого как тот, который предлагает Aerion; верхняя часть рынка бизнес-джетов практически неэластична по цене. Возможно, даже появится рынок для небольшого сверхзвукового транспорта (на 20–40 мест), который эффективно избавится от самых элитных авиаперевозок в мире.

Лучшим показателем жизнеспособности концепций скоростного транспорта является готовность компании тратить собственные деньги. Эти меньшие самолеты связаны с деньгами частного сектора. Напротив, более крупные концепции финансируются исключительно за счет государственных средств. В случае с Lockheed Martin это имеет смысл; компания занимается производством оружия и самолетов-разведчиков, которые могли бы использовать высокоскоростные технологии. Но ни Lockheed Martin, ни какой-либо другой крупный аэрокосмический подрядчик не будут тратить собственные деньги на разработку крупного высокоскоростного транспорта. Соотношение риска и вознаграждения в лучшем случае непривлекательное.

Это поднимает сложный вопрос о высокоскоростных исследованиях НАСА. Большая часть исследований агентства в области аэронавтики связана с долгосрочными технологиями, которые потенциально обеспечивают более эффективный и чистый полет. Но есть еще работа НАСА по сверхзвуковому транспорту, которая в основном направлена ​​на субсидирование инструмента для самых богатых людей в мире. Как уже отмечали отраслевые обозреватели, «2 Маха… ноль налогоплательщиков».

Исправление, 29 апреля 2016 г.: Первоначально в этой статье было искажено определение сверхзвукового самолета как летящего быстрее, чем 2 Маха. Хотя сверхзвуковые самолеты обычно летают со скоростью 2 Маха или быстрее, технически это сверхзвуковой, если он летит быстрее 1 Маха. ( Возврат.)

Future Tense исследует, как новые технологии влияют на общество, политику и культуру. Чтобы узнать больше, следите за нами в Твиттере и подпишитесь на нашу еженедельную рассылку новостей.

• Транспорт
• Путешествовать

Эффективность и скорость самолетов — Krossblade Aerospace Systems

Как построить быстрый и эффективный самолет

Самолеты быстры и эффективны, потому что они могут работать в условиях низкого трения. Нет колес (по крайней мере, в полете), которые нужно постоянно катить по земле, а на большей высоте воздух разрежен, что резко снижает сопротивление воздуха.

Помимо создания более эффективных двигателей, приводящих в движение самолет, проектирование эффективного и быстрого самолета концептуально просто: сделать самолет максимально аэродинамически эффективным, чтобы уменьшить сопротивление воздуха. Чем меньше аэродинамическое сопротивление создает самолет, тем быстрее он может двигаться и тем меньше топлива он сжигает, чтобы добраться из пункта А в пункт Б.

Дизайнеры обычно пытаются придать летательному аппарату общую форму, напоминающую каплю. Эта так называемая обтекаемая форма снижает аэродинамическое сопротивление за счет минимизации турбулентности, возникающей при движении корабля вперед по воздуху. Насколько хорошо это можно сделать, зависит от дизайнера, а иногда и от других параметров. Большие пассажирские самолеты, например, отличаются от каплевидной формы и имеют трубчатую форму, потому что огромные затраты на изготовление корпуса размером с каплевидный корпус пассажирского самолета перевешивают преимущества. Довольно рано в истории самолетов конструкторы осознали, что любые стойки, тросы, шасси, все, что выступает из основного корпуса самолета, резко увеличивает сопротивление воздуха, снижая скорость, выносливость и дальность полета самолета. Одиночные, неподдерживаемые снаружи крылья и убирающееся шасси вскоре стали стандартными.

Минимизация площади смачиваемой поверхности направлена ​​на уменьшение трения кожи и привела к созданию самолетов, которые в основном представляют собой единый корпус с крыльями. Разделение большего тела на несколько меньших тел с одинаковым общим объемом и, следовательно, грузовым и пассажирским пространством увеличивает площадь поверхности и, следовательно, поверхностное трение. Это связано с тем, что, например, объем сферы увеличивается с кубом ее диаметра, а площадь поверхности увеличивается только с квадратом, а это означает, что большая сфера имеет меньшую относительную площадь кожи, чем меньшая. Текущие исследования и разработки частично сосредоточены на извлечении уроков из природы в создании поверхностей кожи, которые уменьшают трение с встречным воздухом.

Длинные узкие крылья с одинаковой площадью крыла, как правило, обеспечивают более быстрый и эффективный полет, чем короткие короткие крылья, потому что площадь законцовки крыла меньше по сравнению со всем крылом, что в конечном итоге снижает образование паразитных концевых вихрей. Эти вихри образуются на любой законцовке крыла, потому что воздух под высоким давлением из нижней части крыла выталкивается вверх к более низкому давлению в верхней части крыла. Эти вихри являются причиной того, что птицы в стаях летят в форме буквы V, поскольку движущийся вверх воздух, находящийся на крыле птицы впереди, помогает птице сзади / сбоку легче создавать подъемную силу.

Довольно недавней разработкой является крылышко, крылышко или шарклет. Это небольшие расширения на конце крыла, которые уменьшают образование паразитных вихрей на конце крыла, создавая барьер для воздуха под высоким давлением под крылом. Это предотвращает утечку большей части этого воздуха под высоким давлением к верхней стороне крыла, что было бы потерей энергии, тем самым делая крыло более энергоэффективным.